(57)【要約】【課題】指針の視認性を向上した指針計器を提供する。【解決手段】指針計器１は、回動可能な指針３と、指針３の回転中心側であって指針３の目視側に配置された光透過性を有する意匠部材５と、指針３と意匠部材５の間に配置され、指針３と同軸且つ同一速度で回動可能な遮光性部材６と、指針３と遮光性部材６の間に配置され、光透過性と光反射性を有する半透光性部材７とを備え、指針３の回動軌跡を表す軌跡形状を有して、意匠部材５を透過した照明光を軌跡形状の透過像５２Ａとして透過させる透光部６２が、遮光性部材６に形成され、半透光性部材７が、指針３からの光を目視側に透過させて指針３を実像として表示させ、且つ、透過像５２Ａの光を目視側に反射して透過像５２Ａを虚像５２Ｂとして表示させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能な指針と、
前記指針の回転中心側であって該指針の目視側に配置された光透過性を有する意匠部材と、
前記指針と前記意匠部材の間に配置され、前記指針と同軸且つ同一速度で回動可能な遮光性部材と、
前記指針と前記遮光性部材の間に配置され、光透過性と光反射性を有する半透光性部材とを備え、
前記指針の回動軌跡を表す軌跡形状を有して、前記意匠部材を透過した照明光を該軌跡形状の透過像として透過させる透光部が、前記遮光性部材に形成され、
前記半透光性部材は、該指針からの光を前記目視側に透過させて該指針を実像として表示させ、且つ、前記透過像の光を該目視側に反射して該透過像を虚像として表示させることを特徴とする指針計器。
【請求項２】
前記透光部の前記軌跡形状は、前記目視側から見て前記指針と重なる位置の近傍から反時計回りに所定長さを有する帯状の円弧であ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】
前記指針が指示する指標の補助指標を、該補助指標を透過した照明光を前記透光部が前記透過像として透過可能な配置で前記意匠部材に形成す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】
前記意匠部材を透過照明する光源を備え、
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ることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の指針計器。
【請求項５】
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４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、指針計器の視認性を向上させるため、様々な方法が提案されている。例えば、指針が伸縮して見えるようにすることによって、指針が指示する指示値の視認性を向上させようとする指針計器が開示されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
この指針計器は、透明な板材に目盛が形成された目盛板と、目盛板の背後に配置された指針と、目盛板と指針の間に配置されて指針の先端側を覆い隠す遮光板とを備える。遮光板は、指針の回動に従って指針の先端側を覆い隠す長さが短くなるように、即ち、指針が徐々に露出するように構成され、このため、指針の回動に従って指針が伸縮して見えるようできる。したがって、指針の回動位置を、指針の長さと関連付けて認識できるため、これによって、指針計器の視認性を向上させようとするものである。
【特許文献１】特開２００６−１０３８７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、指針が細長いものであるため指針の回動の印象は低く、指針が伸縮して見えるようしても、指針の視認性を向上させる点では一定の限界がある。
【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、指針の視認性を向上した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為、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、回動可能な指針と、指針の回転中心側であって指針の目視側に配置された光透過性を有する意匠部材と、指針と意匠部材の間に配置され、指針と同軸且つ同一速度で回動可能な遮光性部材と、指針と遮光性部材の間に配置され、光透過性と光反射性を有する半透光性部材とを備え、指針の回動軌跡を表す軌跡形状を有して、意匠部材を透過した照明光を軌跡形状の透過像として透過させる透光部が、遮光性部材に形成され、半透光性部材が、指針からの光を目視側に透過させて指針を実像として表示させ、且つ、透過像の光を目視側に反射して透過像を虚像として表示させることを特徴とする。
【０００８】
この構成では、指針と同軸且つ同一速度で回動する遮光性部材に形成された透光部が、光透過性の意匠部材を透過した照明光を、指針の軌跡形状の透過像として透過させ、半透光性部材が、透過像の光を目視側に反射して透過像を虚像として表示させる。これにより、指針の回動軌跡形状の虚像を、指針と同軸且つ同一速度で回動させて表示させることができる。
【０００９】
また、この構成では、半透光性部材が、指針からの光を目視側に透過させて実像として指針を表示させる。これらの結果、回動をする指針の実像と、これと同じ回動をする回動軌跡形状の虚像の両方によって、指針の回動を認識させることができるため、指針の視認性を向上できる。
【００１０】
請求項２に記載の指針計器は、透光部の形状が、目視側から見て指針と重なる位置の近傍から反時計回りに所定長さを有する帯状の円弧であることを特徴とする。これにより、指針の実像の回動と、帯状の円弧の虚像の回動を、より近接させて表示できるため、指針の視認性をより向上できる。
【００１１】
請求項３に記載の指針計器は、指針が指示する指標の補助指標を、補助指標を透過した照明光を透光部が透過像として透過可能な配置で意匠部材に形成することを特徴とする。これにより、回動軌跡形状の虚像を補助指標として表示できるため、指針計器の表示機能をより高めることができる。
【００１２】
請求項４に記載の指針計器は、意匠部材を透過照明する光源を備え、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ることを特徴とする。これにより、回動軌跡形状の虚像の回動を、色相と明度の少なくともいずれかを切り替えて表示できる。
【００１３】
請求項５に記載の指針計器は、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】
【００１４】
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。
【００１５】
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と指標である目盛２２とが形成された第１文字盤２と、指針３の回動軌跡形状の虚像５２Ｂとによって、自車両の車速を表示する。虚像５２Ｂは、指針３の近傍から反時計回りに所定長さを有する帯状の円弧の形状を有し、指針３の回動にしたがって、指針３と同軸且つ同一速度で一緒に回動する。尚、指針３の回転中心側であって指針の目視側は、黒色の化粧部材１３によって覆われる。
【００１６】
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第１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、第１文字盤２の背後に配置され、発光ダイオード８１の発した光は、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例えば白色で発光表示させる。
【００１７】
指針３は、発光ダイオード８２の発した光を、光路Ｐ２に従って、回転中心側より導入して例えば赤色で発光表示するように構成され、ムーブメント４によって回動する。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に、指針３が固定される。
【００１８】
尚、発光ダイオード８１、８２とムーブメント４は、第１プリント基板１０に実装され、発光ダイオード８１、８２の光は、第１ケース９１によって導かれて、それぞれ、文字２１と目盛２２を透過照明し、指針３を発光表示させる。
【００１９】
速度計１は、指針３に加えて、意匠部材である第２文字盤５と、遮光性部材である遮光板６と、半透光性部材であるハーフミラー７とを備える。
【００２０】
図２において、第２文字盤５は、指針３の回転中心側であって指針３の目視側に配置され、ポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂板から、図２と図３に示すように、円錐台状の器の形状で形成される。この形状の母材において、図３と図４に示す側面部５１の補助目盛５２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５３（図７）を形成する。これにより、光透過性を有し、目盛２２を補助する補助指標である補助目盛５２が形成された第２文字盤５を形成する。
【００２１】
補助目盛５２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文字盤５の目視側（図２において左側）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、補助目盛５２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。
【００２２】
尚、発光ダイオード８３、８４は、第２プリント基板１１に実装され、発光ダイオード８３、８４の光は、第２ケース９２によって導かれて、それぞれ、補助目盛５２を透過照明する。第２文字盤５と第２プリント基板１１と第２ケース９２は、化粧部材１３に固定される。
【００２３】
遮光板６は、指針３と第２文字盤５の間において第２文字盤５に近接して配置され、シャフト４１に固定されて指針３と同軸且つ同一速度で回動する。遮光板６は、ポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂板から、図２と図５に示すように、円錐台状の器の形状で形成される。この形状の母材において、図５と図６に示す側面部６１の透光部６２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６３（図７）を形成し、これにより、帯状の円弧の透光部６２が形成された遮光板６を形成する。
【００２４】
図５は、遮光板６を目視側から見た平面図であり、図６は、遮光板６の側面部６１の展開図を目視側から見た図である。図５に示すように、即ち、透光部６２が目視側から見て指針３と重なる位置の近傍から反時計回りに配置されるように、指針３と遮光板６をシャフト４１に固定する。これにより、目視側から見て指針３と重なる位置の近傍から反時計回りに所定長さを有する帯状の円弧の形状を有する透光部６２が、即ち、指針３の回動軌跡を表す軌跡形状を有する透光部６２が形成される。
【００２５】
グラデーション部６２Ａにおいて透光部６２の光透過性が反時計回りの方向へ向かって徐々に低下するように、例えば、遮光膜６３を網点状に形成する。
【００２６】
尚、第２文字盤５と遮光板６は、例えば、透光性樹脂を円錐台状の器の形状に成形する際に同時に遮光膜５３，６３を形成するインモールド成形転写によって形成されたり、平板状の透光性樹脂に遮光膜５３，６３をスクリーン印刷した後に、円錐台状の器の形状に圧空成形することによって形成される。
【００２７】
ハーフミラー７は、指針３と遮光板６の間に配置され、ポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂板から、図２に示すように、円錐台状の器から底面を取り除いた形状で形成される。この形状の母材において一方の面（前面または背面）の全面に、光透過性と光反射性を有するように膜厚を調整した、例えばアルミニウム薄膜７１（図７）をメッキや蒸着等で形成し、これにより、ハーフミラー７を形成する。
【００２８】
点燈した発光ダイオード８３が発した青色光は、図７の光路Ｐ３に従って、補助目盛５２を透過照明し、この透過照明光は、外形が透光部６の形状であって補助目盛５２の形状を有する透過像５２Ａとして透光部６２を透過する。透過像５２Ａは、図３において、透光部６２（グラデーション部６２Ａを含む）内において補助目盛５２を透過した照明光による透過像である。透光部６２は、指針３と同軸且つ同一速度で回動するため、透過像５２Ａも指針３と同軸且つ同一速度で回動する。また、透光部６２が、その回動位置にかかわらず、補助目盛５２の透過照明光を、透過像５２Ａとして透過可能なように、構成される。
【００２９】
ハーフミラー７は、図７の光路Ｐ３に従って、透過像５２Ａの光を目視側に反射して透過像５２Ａを虚像５２Ｂとして表示させる。また、ハーフミラー７は、指針３の先端側の光を、即ち、光路Ｐ２に従って、発光ダイオード８２が発した光を導入して発光表示した指針３の先端側の光を、目視側に透過させて先端側を実像として表示させる。また、ハーフミラー７は、光路Ｐ１に従って、文字２１と目盛２２を透過照明した発光ダイオード８１が発した光を、目視側に透過させて文字２１と目盛２２を実像として表示させる。
【００３０】
尚、第１文字盤２と、ハーフミラー７と、第１ケース９１と、第１プリント基板１０と、化粧部材１３は、シリンダ１４に固定される。
【００３１】
制御手段である制御装置１２は、マイクロコンピュータ等から構成され、図８に示すように、制御装置１２には、当該自動車の車速を検出する速度センサ１５が、その信号を入力可能に接続される。また、速度センサ１５からの検出信号に応じて制御装置１２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１２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１２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８において、制御装置１２は、それを検出して作動を開始する。即ち、制御装置１２は、速度センサ１５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１２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７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。ハーフミラー７は、光路Ｐ１に従って、文字２１と目盛２２を透過照明した発光ダイオード８１の発した光を、目視側に透過させて文字２１と目盛２２を実像として表示させる。
【００３６】
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。ハーフミラー７は、発光表示した指針３の先端側の光を、目視側に透過させて指針３の先端側を実像として表示させる。
【００３７】
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、補助目盛５２を透過照明し、この透過照明光は、外形が透光部６の形状であって補助目盛５２の形状を有する青色の透過像５２Ａとして透光部６２を透過する。ハーフミラー７は、光路Ｐ３に従って、透過像５２Ａの光を目視側に反射して透過像５２Ａを青色の虚像５２Ｂとして表示させる。透光部６２は、指針３と同軸且つ同一速度で回動するため、透過像５２Ａも指針３と同軸且つ同一速度で回動する。このため、図１において、透光部６の形状であって補助目盛５２の形状を有する青色の虚像５２Ｂも、指針３と同軸且つ同一速度で回動する。
【００３８】
即ち、目視側から見て指針３と重なる位置の近傍から反時計回りに所定長さを有する帯状の円弧の形状であって補助目盛５２の形状を有する青色の虚像５２Ｂが、指針３と同軸且つ同一速度で回動する。これにより、図１において、指針３の回動軌跡形状の虚像５２Ｂを、指針３と同軸且つ同一速度で回動させて表示させることができる。また、実像として指針３の先端側を表示させる。これらの結果、回動をする指針３の先端側の実像と、これと同じ回動をする回動軌跡形状の虚像５２Ｂの両方によって、指針３の回動を認識させることができるため、指針３の視認性を向上できる。
【００３９】
また、指針３の実像の回動と、帯状の円弧の虚像５２Ｂの回動を、より近接させて表示しているため、指針３の視認性をより向上できる。
【００４０】
また、回動軌跡形状の虚像５２Ｂを補助目盛５２として表示できるため、速度計１の表示機能をより高めることができる。
【００４１】
車速が１００ｋｍ／ｈ以上になると、制御装置１２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７において、光路Ｐ３に従って、補助目盛５２を透過照明し、この透過照明光は、赤色の透過像５２Ａとして透光部６２を透過する。ハーフミラー７は、光路Ｐ３に従って、透過像５２Ａの光を目視側に反射して透過像５２Ａを赤色の虚像５２Ｂとして表示させる。
【００４２】
これにより、図１において、青色から赤色に切り替わった虚像５２Ｂを、指針３と同軸且つ同一速度で回動させて表示させることができる。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。
【００４３】
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、回動可能な指針３と、指針３の回転中心側であって指針３の目視側に配置された光透過性を有する意匠部材である第２文字盤５と、指針３と第２文字盤５の間に配置され、指針３と同軸且つ同一速度で回動可能な遮光性部材である遮光板６と、指針３と遮光板６の間に配置され、光透過性と光反射性を有する半透光性部材であるハーフミラー７とを備え、指針３の回動軌跡を表す軌跡形状を有して、第２文字盤５を透過した照明光を軌跡形状の透過像５２Ａとして透過させる透光部６２が、遮光板６に形成され、ハーフミラー７が、指針３からの光を目視側に透過させて指針３を実像として表示させ、且つ、透過像５２Ａの光を目視側に反射して透過像５２Ａを虚像５２Ｂとして表示させる。
【００４４】
これにより、指針の視認性を向上した指針計器を提供できる。
【００４５】
（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。
【００４６】
上述の例では、透光部６２の形状を、図６に示すように、帯状の円弧の形状としたが、これに限らない。例えば、図９に示すような形状とすることが可能である。即ち、虚像５２Ｂが、指針３の回動軌跡を表す軌跡形状を有するようにする限りにおいて、透光部６２の形状を、種々の形状とすることが可能である。
【００４７】
透光部６２の形状を、目視側から見て指針３と重なる位置の近傍から反時計回りに所定長さを有する帯状の円弧の形状としないで、時計回りに所定長さを有する帯状の円弧の形状とすることも可能であり、指針３と若干離れた位置から反時計回りに所定長さを有する帯状の円弧の形状とすることも可能である。
【００４８】
また、遮光板６を、遮光性樹脂から形成し、透光部６２を開口として形成することも可能である。
【００４９】
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】
【００５０】
【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に示す意匠部材である第２文字盤５を目視側から見た平面図である。
【図４】図４は、図３に示す第２文字盤５の側面部５１の展開図である。
【図５】図５は、図２に示す遮光部材である遮光板６を目視側から見た平面図である。
【図６】図６は、図５に示す遮光板６の側面部６１の展開図である。
【図７】図７は、図２に示すＶＩＩ部の拡大断面図である。
【図８】図８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９】図９は、図６の変形例を示す展開図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  速度計（指針計器）、２  第１文字盤、２１  文字、２２  目盛（指標）、３  指針
４  ムーブメント、４１  シャフト、５  第２文字盤（意匠部材）、５１  側面部
５２  補助目盛（補助指標）、５２Ａ  透過像、５２Ｂ  虚像、５３  遮光膜
６  遮光板（遮光性部材）、６１  側面部、６２  透光部、６２Ａ  グラデーション部
６３  遮光膜、  ７  ハーフミラー（半透光性部材）、７１  アルミニウム薄膜
８１、８２  発光ダイオード、  ８３、８４  発光ダイオード（光源）
９１  第１ケース、９２  第２ケース、１０  第１プリント基板
１１  第２プリント基板、１２  制御装置（制御手段）、１３  化粧部材
１４  シリンダ、１５  速度センサ
【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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