(57)【要約】      （修正有）【課題】指針の回動を認識し易くさせる斬新な表示が可能な指針計器を提供する。【解決手段】指針計器１は、筐体１２と、筐体１２に対して回動可能な指針３と、指針３の背後側に配置され、指針３と同軸で回動し、ならびに、第１模様が形成された光透過性を有する第１模様板５と、第１模様板５の背後に配置されて筐体１２に対して固定され、第２模様が形成された第２模様板６とを備え、第１模様板５を通して第１模様と第２模様を重ねて表示させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に対して回動可能な指針と、
前記指針の背後側に配置され、該指針と同軸で回動し、ならびに、第１模様が形成された光透過性を有する第１模様板と、
前記第１模様板の背後に配置されて前記筐体に対して固定され、第２模様が形成された第２模様板とを備え、
前記第１模様板を通して前記第１模様と前記第２模様を重ねて表示させることを特徴とする指針計器。
【請求項２】
前記第１模様板は、前記指針と同一速度で回動することを特徴とする請求項１に記載の指針計器。
【請求項３】
前記第１模様は、前記指針の回転軸を対称軸とし、前記指針の回動角度範囲において複数回同じ模様を繰り返す回転対称模様であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の指針計器。
【請求項４】
前記第２模様は、前記回転軸を対称軸とし、前記回動角度範囲において複数回同じ模様を繰り返す回転対称模様であることを特徴とする請求項３に記載の指針計器。
【請求項５】
前記第２模様は、前記第１模様と同一であることを特徴とする請求項４に記載の指針計器。
【請求項６】
前記第２模様板は、光透過性を有し、
前記第２模様板の背後に配置され、前記第２模様板と前記第１模様板の両方を透過照明する光源を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の指針計器。
【請求項７】
前記光源は、該光源の発光色と発光輝度の少なくともいずれかを切り替え可能に構成され、
前記光源の前記発光色と前記発光輝度の少なくともいずれかを切り替える制御手段を備え、
前記制御手段は、前記指針が所定値以上を指示する場合に、前記光源の前記発光色と前記発光輝度の少なくともいずれかを切り替えることを特徴とする請求項６に記載の指針計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指針計器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報を認識し易く表示できる指針計器の提案や実用化がなされている。その一つとして、光の反射を利用して補助指標を目視させる指針計器が開示されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
これは、導入した照明光を先端部から出射させる指針と、目盛と並行して配置されたリング部とを備え、指針の先端部からの出射光をリング部に投影し、この投影像を、目盛を補助する補助目盛として目視させる指針計器である。この投影像によって、指針の先端部と投影像の間で目盛を目視可能なように構成しつつ、指針が指示している目盛部を認識し易くできる。
【特許文献１】特許３４５７１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１による指針計器では、指針と一緒に回動する投影像が小さなスポット状であるため、指針の回動を認識し易くさせる点においても、斬新な表示をさせる点においても、一定の限界がある。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、指針の回動を認識し易くさせる斬新な表示が可能な指針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】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の指針計器は、筐体と、筐体に対して回動可能な指針と、指針の背後側に配置され、指針と同軸で回動し、ならびに、第１模様が形成された光透過性を有する第１模様板と、第１模様板の背後に配置されて筐体に対して固定され、第２模様が形成された第２模様板とを備え、第１模様板を通して第１模様と第２模様を重ねて表示させることを特徴とする。
【０００８】
この構成では、第１模様板が指針と同軸で回動するため、第１模様は、指針と同軸で回動し、第２模様板が筐体に対して固定されているため、第２模様は、回動しない。また、この構成では、第１模様板を通して第１模様と第２模様を重ねて表示させる。これにより、第１模様と第２模様を重ねた重ね模様を、指針の回動と連動して変化する模様として表示することができるため、指針の回動を認識し易くできる。また、指針の回動と連動して変化する重ね模様により、斬新な表示が可能となる。したがって、指針の回動を認識し易くさせる斬新な表示が可能な指針計器を提供できる。
【０００９】
請求項２に記載の指針計器は、第１模様板が、指針と同一速度で回動することを特徴とする。これにより、指針の回動をより認識し易くできる。
【００１０】
請求項３に記載の指針計器は、第１模様が、指針の回転軸を対称軸とし、指針の回動角度範囲において複数回同じ模様を繰り返す回転対称模様であることを特徴とする。これにより、第１模様と第２模様を重ねた重ね模様を、指針の回動と連動して周期的な変化を繰り返す模様として表示できる。したがって、より斬新な表示が可能になる。
【００１１】
請求項４に記載の指針計器は、第２模様が、回転軸を対称軸とし、回動角度範囲において複数回同じ模様を繰り返す回転対称模様であることを特徴とする。これにより、第１模様と第２模様を重ねたことによって、第１模様とは異なる合成模様が、周期的な変化を繰り返す模様として新たに生じる。したがって、第１模様の周期的変化と、第１模様とは異なる合成模様の周期的変化とが、指針の回動と連動して繰り返されて、より斬新な表示が可能になる。
【００１２】
請求項５に記載の指針計器は、第２模様が、第１模様と同一であることを特徴とする。これにより、指針の所定の回動位置で、第１模様と第２模様が重なって、第１模様と第２模様を重ねた重ね模様が、第１模様となり、第１模様と第２模様が重ならない回動位置では、この重ね模様が第１模様と第２模様が加算された模様となる。この重ね模様の変化が、周期的に繰り返されるため、第１模様と第２模様を重ねたことによって、第１模様とは異なる合成模様が、周期的な変化を繰り返す模様として新たに生じる。
【００１３】
したがって、第１模様の周期的変化と、第１模様とは異なる合成模様の周期的変化とが、指針の回動と連動して繰り返されて、より斬新な表示が可能になる。
【００１４】
請求項６に記載の指針計器は、第２模様板が、光透過性を有し、第２模様板の背後に配置され、第２模様板と第１模様板の両方を透過照明する光源を備えることを特徴とする。これにより、第１模様と第２模様を重ねた重ね模様を、第１模様と第２模様を透過した照明光として表示できるため、上述の効果を、より強調できる。
【００１５】
請求項７に記載の指針計器は、光源が、光源の発光色と発光輝度の少なくともいずれかを切り替え可能に構成され、光源の発光色と発光輝度の少なくともいずれかを切り替える制御手段を備え、制御手段が、指針が所定値以上を指示する場合に、光源の発光色と発光輝度の少なくともいずれかを切り替えることを特徴とする。これにより、指針が所定値以上を指示しているか否かを、より認識し易くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明による指針計器を、自動車に搭載される速度計に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００１７】
指針計器である速度計１は、運転席前方に配置され、図１に示すように、指針３と、文字２１と目盛２２とが形成された文字盤２と、指針３と同軸且つ同一速度で回動する第１模様５１と回動しない第２模様６１とを重ねた重ね模様とによって、自車両の車速を表示する。この重ね模様は、文字盤２の開口２３を介して第１模様板５を通して目視されるように構成される。
【００１８】
文字２１と目盛２２は、これらが透光状態になるように、これらの背景部分が例えば黒色の不透光状態になるように、透光性樹脂からなる文字盤２に印刷等により形成される。文字２１と目盛２２を透過照明する発光ダイオード８１は、図２に示すように、文字盤２の背後に配置される。発光ダイオード８１の発した光は、光路Ｐ１に従って、第１ケース９によって導かれて文字２１と目盛２２を透過照明し、これらを黒色を背景として例えば白色で発光表示させる。
【００１９】
指針３は、例えば赤色で発光表示するように構成される。指針３を発光表示させる発光ダイオード８２の発した光は、光路Ｐ２に従って、第１ケース９と透明なアクリル樹脂等から形成された導光体７とによって指針３内に導かれ、指針３を赤色で発光表示させる。発光ダイオード８２が目視側へ直接露光しないように、指針３の回転軸側の目視側に、遮光キャップ３１を設ける。
【００２０】
指針３は、ムーブメント４によって回転軸Ｒの周りに回動する。ムーブメント４は、ステッピングモータ、あるいは交差コイル式回転機等の電気アクチュエータからなり、外部からの電気信号（本実施形態では自動車の速度信号）に対応した角度だけシャフト４１を回動させるものである。ムーブメント４のシャフト４１の先端に、指針３が固定される。
【００２１】
尚、発光ダイオード８１、８２とムーブメント４は、プリント基板１０に実装される。
【００２２】
速度計１は、指針３に加えて、筐体である第２ケース１２と、第１模様５１が形成された第１模様板５と、第２模様６１が形成された第２模様板６とを備える。
【００２３】
第１模様板５は、指針３の背後側であって、文字盤２の背後に開口２３を通して目視されるように配置され、シャフト４１に導光体７を介して固定されて指針３と同軸且つ同一速度で回動する。第１模様板５は、円盤状のポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂板から形成され、図３に示す第１模様５１を残して一方の面（前面または背面）の全面に、遮光性の例えば黒色の遮光膜を形成し、これにより、光透過性を有する第１模様５１を形成する。第１模様板５には開口５２が形成され、シャフト４１に固定された導光体７に対して、第１模様板５は開口５２の部位で固定される。
【００２４】
第１模様５１は、指針の回転軸Ｒを対称軸とし、指針３の回動角度範囲において複数回同じ模様を繰り返す回転対称模様である。具体的に、第１模様５１は、回転軸Ｒを対称軸とする、３０回回転対称の渦巻状の模様である。即ち、回転軸Ｒを中心として第１模様５１を１２度（３６０度／３０）回転する毎に、同じ模様を繰り返す模様である。
【００２５】
指針３の回動角度範囲が、図１において、「０」の文字２１から「１８０」の文字２１の間の角度２４０度の範囲であるため、第１模様５１は、回転軸Ｒを対称軸とし、指針３の回動角度範囲において２０回（３０×２／３）同じ模様を繰り返す回転対称模様である。
【００２６】
第２模様板６は、図２に示すように、第１模様板５の背後に配置されて第1ケース９に固定される。第２模様板６は、円盤状のポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂板から形成され、図４に示す第２模様６１を残して一方の面（前面または背面）の全面に、遮光性の例えば黒色の遮光膜を形成し、これにより、光透過性を有する第２模様６１を形成する。第２模様板６には開口６２が形成され、シャフト４１に固定された導光体７が、シャフト４１と共に開口６２内を回動可能に構成される。
【００２７】
第２模様６１は、第１模様５１と異なり、第１模様５１に対して線対称な模様であり、回転軸Ｒを対称軸とする、３０回回転対称の模様である。第１模様５１と同様に、回転軸Ｒを対称軸とし、指針３の回動角度範囲において同じ模様を繰り返す回転対称模様である。
【００２８】
第２模様板６と第１模様板５の両方を透過照明する光源である発光ダイオード８３，８４は、図２に示すように、第２模様板６の背後に配置され、発光ダイオード８３の発した例えば青色光、または、発光ダイオード８４の発した例えば赤色光は、光路Ｐ３に従って、第２模様板６と第１模様板５の両方を透過照明する。図２は、発光ダイオード８３が点燈し、発光ダイオード８４が消燈している状態を示す。
【００２９】
発光ダイオード８３、８４は、プリント基板１０に実装され、発光ダイオード８３、８４の光は、第１ケース９によって導かれて、それぞれ、第２模様板６と第１模様板５の両方を透過照明する。即ち、第１模様板５を通して第１模様５１と第２模様６１を重ねて表示させるように構成される。
【００３０】
尚、文字盤２と、第２模様板６が固定された第１ケース９と、指針３を回動させるムーブメント４が固定（実装）されたプリント基板１０は、第２ケース１２に固定される。したがって、指針は３、筐体である第２ケース１２に対して回動可能であり、第２模様板６は、筐体である第２ケース１２に対して固定されているといえる。
【００３１】
制御手段である制御装置１１は、マイクロコンピュータ等から構成され、図５に示すように、制御装置１１には、当該自動車の車速を検出する速度センサ１３が、その信号を入力可能に接続される。また、速度センサ１３からの検出信号に応じて制御装置１１によって制御されるムーブメント４や、発光ダイオード８１−８４が、制御装置１１に接続される。
【００３２】
指針３が、所定値である１００ｋｍ／ｈを表す「１００」の文字２１より反時計回り側を指示する場合に発光ダイオード８４を消燈して発光ダイオード８３を点燈し、指針３が「１００」の文字２１を含めてこれより時計回り側を指示する場合に発光ダイオード８４を点燈して発光ダイオード８３を消燈するように、制御装置１１が構成される。また、この切替値は、図示しない設定手段により切り替えることが可能に構成される。
【００３３】
上述したように構成された本実施形態による速度計１の作動について説明する。
【００３４】
図示しないイグニッションスイッチがオンされると、図５において、制御装置１１は、それを検出して作動を開始する。即ち、制御装置１１は、速度センサ１３からの信号に基づき、車速を算出し、これに対応した角度だけシャフト４１を回動させるように、ムーブメント４を制御する。又、この時、制御装置１１は、発光ダイオード８１，８２を点燈させ、車速が１００ｋｍ／ｈ未満の場合、発光ダイオード８４を消燈した状態で発光ダイオード８３を点燈する。
【００３５】
点燈した発光ダイオード８１の発した光は、図２において、光路Ｐ１に従って、文字２１と目盛２２を透過照明し、これらを黒色を背景として白色で発光表示させる。点燈した発光ダイオード８２の発した光は、光路Ｐ２に従って、指針３に導入されて指針３を赤色で発光表示させる。
【００３６】
点燈した発光ダイオード８３の発した青色光は、光路Ｐ３に従って、第２模様板６と第１模様板５の両方を透過照明し、この透過照明光が、文字盤２の開口２３を介して第１模様板５を通して、第１模様５１と第２模様６１を重ねた重ね模様として目視される。第１模様板５が指針３と同軸且つ同一速度で回動するため、第１模様５１は、指針３と同軸且つ同一速度で回動し、第２模様板６が第２ケース１２に対して固定されているため、第２模様６１は、回動しない。
【００３７】
これにより、第１模様５１と第２模様６１を重ねた青色の重ね模様を、図１において、指針３の回動と連動して変化する模様として表示することができるため、指針３の回動を認識し易くできる。また、指針３の回動と連動して変化する重ね模様により、斬新な表示が可能となる。したがって、指針３の回動を認識し易くさせる斬新な表示が可能な速度計１を提供することができる。
【００３８】
また、第１模様５１は、指針３の回転軸Ｒを対称軸とし、指針３の回動角度範囲において２０回（３０×２／３）同じ模様を繰り返す回転対称模様である。このため、第１模様５１と第２模様６１を重ねた重ね模様を、指針３の回動と連動して周期的な変化を繰り返す模様として、即ち、指針３の１２度の回動毎に同じ模様を繰り返す模様として表示できる。したがって、より斬新な表示が可能になる。
【００３９】
また、第２模様６１も、指針３の回転軸Ｒを対称軸とし、指針３の回動角度範囲において２０回（３０×２／３）同じ模様を繰り返す回転対称模様である。このため、第１模様５１と第２模様６１を重ねたことによって、第１模様５１とは異なる合成模様が、周期的な変化を繰り返す模様として新たに生じる。したがって、第１模様５１の周期的変化と、第１模様５１とは異なる合成模様の周期的変化とが、指針の回動と連動して繰り返されて、より斬新な表示が可能になる。
【００４０】
この例では、第１模様５１と、第２模様６１が共に、指針３の回動角度範囲において２０回同じ模様を繰り返す回転対称模様であるため、合成模様も、指針３の回動角度範囲において２０回同じ模様を繰り返す回転対称模様となる。この場合、図３に示す第１模様５１の周期的変化と、第１模様５１とは異なる図１に示す合成模様の周期的変化とが、指針３の回動と連動して繰り返される。
【００４１】
一方、例えば、第１模様５１が、指針３の回動角度範囲において２０回同じ模様を繰り返す回転対称模様であるのに対して、第２模様６１が、指針３の回動角度範囲において１６回同じ模様を繰り返す回転対称模様である場合、合成模様は、２０と１６の最大公約数である４回同じ模様を繰り返す回転対称模様（いわゆる、うなり現象的な模様）となる。したがって、図３に示す第１模様５１の周期的変化と、第１模様５１とは周期と模様の両方が異なる合成模様の周期的変化とが、指針３の回動と連動して繰り返される。
【００４２】
また、第１模様５１と第２模様６１を重ねた重ね模様を、第１模様５１と第２模様６１を透過した照明光として表示できるため、上述の効果を、より強調できる。
【００４３】
車速が１００ｋｍ／ｈ以上になると、制御装置１１は、発光ダイオード８４を点燈して発光ダイオード８３を消燈する。点燈した発光ダイオード８４の発した赤色光は、図２において、光路Ｐ３に従って、第２模様板６と第１模様板５の両方を透過照明し、この透過照明光が文字盤２の開口２３を介して第１模様板５を通して、第１模様５１と第２模様６１を重ねた重ね模様として目視される。
【００４４】
これにより、第１模様５１と第２模様６１を重ね、青色から赤色に切り替わった重ね模様を、図１において、指針３の回動と連動して変化する模様として表示することができる。したがって、指針３が１００ｋｍ／ｈ以上を指示しているか否かを、より認識し易くできる。
【００４５】
以上説明した本発明の一実施形態による指針計器である速度計１は、筐体である第２ケース１２と、第２ケース１２に対して回動可能な指針３と、指針３の背後側に配置され、指針３と同軸で回動し、ならびに、第１模様５１が形成された光透過性を有する第１模様板５と、第１模様板５の背後に配置されて第２ケース１２に対して固定され、第２模様６１が形成された第２模様板６とを備え、第１模様板５を通して第１模様５１と第２模様６１を重ねて表示させる。これにより、指針の回動を認識し易くさせる斬新な表示が可能な指針計器を提供できる。
【００４６】
（変形例）
上述の例では、発光ダイオード８３，８４によって発光色を切り替える構成としたが、発光ダイオードの発光輝度を切り替えるような構成とすることも可能である。
【００４７】
上述の例では、第１模様５１と第２模様６１を、互いに異なる渦巻状の回転対称模様としたが、これに限らない。図６に示すように、第１模様５３を、回転軸Ｒを対称軸とする旭光状の６０回回転対称の模様とすることが可能であり、第２模様を、第１模様５３と同一の模様とすることが可能である。具体的に、第１模様５３と第２模様は、回転軸Ｒから径方向に伸びる等間隔の６０本の線からなる旭光状の６０回回転対称の模様である。
【００４８】
これにより、指針３の所定の回動位置で、第１模様５３と第２模様が重なって、第１模様５３と第２模様を重ねた重ね模様が、６０本の線からなる第１模様５３となり、第１模様５３と第２模様が重ならない回動位置では、この重ね模様が第１模様５３と第２模様が加算された１２０本の線からなる模様となる。この所定の回動位置から指針３が６度（３６０度／６０）回動する毎に、この重ね模様は第１模様５３となり、これを繰り返す。このため、第１模様５３と第２模様を重ねたことによって、第１模様５３とは異なる合成模様が、周期的な変化を繰り返す模様として新たに生じる。
【００４９】
したがって、第１模様５３の周期的変化と、第１模様５３とは異なる合成模様の周期的変化とが、指針３の回動と連動して繰り返されて、より斬新な表示が可能になる。
【００５０】
上述の例では、第１模様５１と第２模様６１を、回転軸Ｒを対称軸とする回転対称の模様としたが、これに限らない。第２模様６１を非回転対称模様とすることが可能であり、第１模様５１と第２模様６１の両方を、非回転対称模様とすることも可能である。例えば、図７に示すように、第１模様５４を、横縞状の非回転対称模様とすることが可能であり、第２模様を、第１模様５４と同様の横縞状の非回転対称模様とすることが可能である。本変形例では、上述の例のように、第１模様５１と第２模様６１による周期的な変化の模様による効果は得られないが、第１模様５４と第２模様を重ねた重ね模様を、指針３の回動と連動して変化する模様として表示することが可能となり、指針の回動を認識し易くさせる斬新な表示が可能になる。
【００５１】
また、上述の例に限らず、種々の変形例が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による指針計器である速度計１の正面図である。
【図２】図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、図２に示す第１模様板５の正面図である。
【図４】図４は、図２に示す第２模様板６の正面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による指針計器である速度計１の回路構成図である。
【図６】図６は、図３の第１変形例を示す正面図である。
【図７】図７は、図３の第２変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  速度計（指針計器）、２  文字盤、２１  文字、２２  目盛、２３  開口
３  指針、３１  遮光キャップ、４  ムーブメント、４１  シャフト
５  第１模様板、５１，５３，５４  第１模様、５２  開口、６  第２模様板
６１  第２模様、６２  開口、７  導光体、８１、８２  発光ダイオード
８３、８４  発光ダイオード（光源）、９  第１ケース、１０  プリント基板
１１  制御装置（制御手段）、１２  第２ケース（筐体）、１３  速度センサ
Ｒ  回転軸
【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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