JP5884686B2 - Luminous pointer instrument - Google Patents
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Description
本発明は光源を用いて指針を照明させる発光指針計器に関する。 The present invention relates to a light emission pointer instrument that illuminates a pointer using a light source.
従来、自動車用メータ等に用いられ、指針の反射面でのロスを低減して、指針を高輝度で発光させることができる指針照明装置が知られている(例えば特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a pointer illumination device that is used in an automobile meter or the like and can reduce loss on a reflecting surface of a pointer and emit light with high luminance (for example, Patent Document 1).
この特許文献1の指針照明装置は、所定の入射面(以下、受光面ともいう)に入射された光を反射して指針先端に導く指針用反射面を有する光透過性の指針部材と、該指針部材の駆動軸の周囲に配置された光源と、該光源からの光を指針部材の受光面に導く光透過性の導光部材とを備えている。
The pointer illumination device of
また、この指針照明装置は、導光部材が、駆動軸側に設けられた第1の導光用反射面と、駆動軸側から離れた側に設けられた第2の導光用反射面とを有していて、第1の導光用反射面及び第2の導光用反射面で反射された光を受光面に導くように設けられ、そして、第2の導光用反射面が、光源からの光を反射して集光させつつ第1の導光用反射面に導くように、光源から離れるに従って前記光源の中心軸との成す角度が大きくなる面に設けられ、第1の導光用反射面が、第2の導光用反射面からの光を反射して略平行光線に変換するように、光源から離れるに従って光源の中心軸との成す角度が大きくなる面に設けられている。 Further, in the pointer illumination device, the light guide member includes a first light guide reflection surface provided on the drive shaft side, and a second light guide reflection surface provided on the side away from the drive shaft side. And is provided to guide the light reflected by the first light guide reflection surface and the second light guide reflection surface to the light receiving surface, and the second light guide reflection surface is In order to guide the light from the light source to the first light guide reflection surface while reflecting and condensing the light, the first light guide is provided on a surface whose angle with the central axis of the light source increases as the distance from the light source increases. The light reflecting surface is provided on a surface whose angle with the central axis of the light source increases as the distance from the light source increases so that the light from the second light guiding reflecting surface is reflected and converted into a substantially parallel light beam. Yes.
このような構成により光源から導光部材内に取り込む光量をできるだけ多くする為、導光部材の受光面を大きくしても、高い効率を確保したまま出射面を小さくすることができる。 With such a configuration, since the amount of light taken from the light source into the light guide member is increased as much as possible, even if the light receiving surface of the light guide member is increased, the exit surface can be reduced while ensuring high efficiency.
また、上記指針照明装置は、指針部材の受光面から取り入れた光が目視側に直接露光しないように、入射面からの光を反射する指針用反射面上(目視側)に遮光用のキャップが設けられている。 The pointer illumination device has a light-shielding cap on the reflecting surface (viewing side) for reflecting the light from the incident surface so that the light taken from the light receiving surface of the pointer member is not directly exposed to the viewing side. Is provided.
ところでこの上述したような指針照明装置では、デザイン性向上のため、出来るだけ指針の遮光キャップ(あるいは遮光キャップの代わりに光を遮るシールのような形状物も含む:以下、総称して遮光部と称する)を小さくしたいといった要求がある。この要求に応えるため、例えば指針の導光構成(受光面など)を小さくすることが考えられる。 By the way, in the pointer illumination device as described above, in order to improve the design, a pointer light shielding cap (or a shape like a seal that blocks light instead of the light shielding cap) is included as much as possible: There is a demand to make it smaller. In order to meet this requirement, for example, it is conceivable to reduce the light guide configuration (light receiving surface, etc.) of the pointer.
しかしながら、上述した特許文献1に記載のような一般的な指針照明装置の構成、すなわち、指針と、その指針を照明するための光源と、光源と指針とを導光させるために設けられた導光体とを備え、その導光体を介して、遮光部を有する指針先端(ここでは指示部ともいう)の受光面より入射した光源の光を指示部より出射することによって指針を照明するような構成では以下のような問題がある。
However, the configuration of a general pointer illumination device as described in
すなわち、導光体の内部の反射面の形状を工夫して出射角度をより絞って光を集光させようとしても、光源から導光体に入射した光は様々な方向からの内部反射を経由するため、最終的に導光体から出射する光は、駆動軸近傍位置からその離れた位置まで様々な光路が発生してしまう。従って引用文献1のような一般的な指針照明装置の構成を用いた場合においては、導光体から光がバラバラな方向へ出射してしまうこともある。そのため、もし遮光部をより小さく形成するために、指針の指示部の受光面の構造を小さくすると、その入射面への入射効率は低下してしまう。その結果、指針の指示部の照明輝度が低下するといった問題があった。
In other words, the light incident on the light guide from the light source passes through the internal reflection from various directions even if the light is focused by concentrating the shape of the reflection surface inside the light guide to further narrow the emission angle. Therefore, the light finally emitted from the light guide has various optical paths from the position near the drive axis to the position away from it. Therefore, in the case of using the configuration of a general pointer illumination device as in the cited
本発明は上記問題に鑑み、指針の指示部の受光面の構造をより小さくしたとしても、指針の指示部の照明輝度の低下を抑制することのできる発光指針計器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting pointer instrument that can suppress a decrease in illumination brightness of the pointer indicating portion even if the structure of the light receiving surface of the pointer indicating portion is further reduced. .
上記目的を達成するために、請求項1の発光指針計器は、駆動軸に連結されて透光性の指示部を有する指針と、その指針の駆動軸の駆動軸受の周囲に配置され、指針を照明する光源と、その光源と指針との間に設けられた導光体とを備えている。そして、光源から出射した光を指示部に導光させるための受光面が駆動軸の軸線に対して略垂直な面として形成され、光源は少なくとも一部が受光面に対向する位置より外れた位置であって、かつ駆動軸受に対して所定距離の位置に配置されている。そして、導光体は、光源と対向して配設され、かつ光源から出射した光を略鋭角に形成された角部の先端から入射する受光部と、受光部より入射した光を反射する反射面と、反射面によって反射した光を指針の受光面に向けて出射する出光面とを有していることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a light emitting pointer instrument according to
この構成によれば、導光体内部において略鋭角に形成された角部の先端から入射する受光部を有することにより、光源の光を殆ど束の状態で導光して出光面から出射することができる。従って、指針の指示部の受光面の構造をより小さくしたい場合であっても、指針の指示部の照明輝度の低下を抑制することができる。 According to this configuration, by having the light receiving portion that is incident from the tip of the corner portion that is formed at a substantially acute angle inside the light guide, the light from the light source is guided almost in a bundle and emitted from the light exit surface. Can do. Therefore, even when it is desired to make the structure of the light receiving surface of the pointer indicating portion smaller, it is possible to suppress a decrease in illumination luminance of the pointer indicating portion.
また、請求項2の発光指針計器は、光源は点光源であり、受光部は、点光源の中心と相対して配設されていることを特徴としている。 The light emission indicator meter according to claim 2 is characterized in that the light source is a point light source, and the light receiving portion is disposed relative to the center of the point light source.
例えばLED等のような点光源(発光素子)の場合、光源の中心部分の輝度が最も高い。そのためこの構成によれば、より効率良く光源の光を指針の照明に利用することができる。 For example, in the case of a point light source (light emitting element) such as an LED, the luminance of the central portion of the light source is the highest. Therefore, according to this configuration, the light from the light source can be used for illumination of the pointer more efficiently.
また、請求項3の発光指針計器は、受光部は、点光源の中心の光が入射可能となるよう点光源の中心とほぼ接するように配設されていることを特徴としている。
The light emission indicator meter according to
この構成によれば、点光源のピーク光状態で受光するために、互いにほぼ接するように配置されている。本発明の導光体の受光部の角部は略鋭角で形成されているため、角部の先端からピーク光状態で受光できるようにすることは導光体の受光効率向上に特に効果的である。 According to this configuration, in order to receive light in the peak light state of the point light source, they are arranged so as to be in close contact with each other. Since the corner of the light receiving portion of the light guide of the present invention is formed with a substantially acute angle, it is particularly effective to improve the light receiving efficiency of the light guide so that light can be received in the peak light state from the tip of the corner. is there.
さらに、請求項4の発光指針計器の導光体の反射面は、受光部から前記導光体の内部に入射した光が最初に反射する第1反射面と、第1反射面と並行となるように形成され、かつ前記第1反射面によって反射した光を前記出光面より出射することのできる第2反射面とが設けられていることを特徴としている。
Furthermore, the reflection surface of the light guide of the light emission pointer meter according to
この構成によれば、導光体の内部を通る光を反射回数(2回)で出射することができるため、反射による損失(導光効率低下)の軽減を図ることができる。 According to this configuration, since light passing through the inside of the light guide can be emitted with the number of reflections (two times), loss due to reflection (reduction in light guide efficiency) can be reduced.
また、請求項5の発光指針計器は、光源を基準に指針の方向へ垂直線を引いたと仮定した場合、垂直線上に受光部及び第1反射面の一端が接するように配置されており、受光部の略鋭角に形成された角部は、第1反射面が光を全反射できる角度に基づき形成されることを特徴としている。
Further, the light emitting pointer instrument according to
この構成によれば、導光体の第1反射面を最適に反射させることができるため、第1反射面から導光体外への光漏れによる損失(導光効率低下)の軽減を図ることができる。 According to this configuration, since the first reflecting surface of the light guide can be optimally reflected, loss due to light leakage from the first reflecting surface to the outside of the light guide (reduction in light guide efficiency) can be reduced. it can.
また、請求項6の発光指針計器は、受光面から入射された光を指示部の方向に反射させる指針反射面と、その指針反射面の目視側を覆うように設けられ、受光面に入射した光が目視側に直接露光しないように遮光する遮光部をさらに備えることを特徴としている。 Further, the light emitting pointer instrument according to claim 6 is provided so as to cover the pointer reflecting surface for reflecting the light incident from the light receiving surface in the direction of the pointing unit and the viewing side of the pointer reflecting surface, and is incident on the light receiving surface. The light-emitting device further includes a light-shielding portion that shields light from being directly exposed to the viewing side.
この構成によれば、遮光部(例えば遮光キャップ)のサイズをより小さくした場合であっても、指針の指示部の照明輝度の低下を抑制することができる。 According to this configuration, even when the size of the light-shielding portion (for example, the light-shielding cap) is further reduced, it is possible to suppress a decrease in illumination luminance of the pointer instruction portion.
以下、本発明を自動車の発光指針計器の1つである速度計に適用した場合の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、この速度計は運転席前方のインストルメントパネル(非図示)内に配置されている。以下、図1及び図2を用いて速度計の全体構成について説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a speedometer, which is one of light emission indicator instruments for automobiles, will be described with reference to the drawings. The speedometer is disposed in an instrument panel (not shown) in front of the driver's seat. Hereinafter, the overall configuration of the speedometer will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は、実施形態における速度計1の筐体内(全体は非図示)の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the inside of a housing (not shown) of a
まず図1に示すように速度計1は、駆動軸受2によって支えられる駆動軸3を、目視側に突設(突出させた状態で設ける)してなる駆動装置5と、目視側にあり、かつ駆動装置5の上側(駆動軸受2側)に位置する回路基板6を有している。また、目視側の回路基板6上に設けられた筒体7に支持された文字盤8を有しており、その文字盤8には目盛領域8aに文字と目盛とが形成されている。そして、駆動軸3の先端には指針4が連結されており、この指針4は駆動装置5により文字盤8の表面側と略平行な面内で回動可能に回転駆動されるよう構成されている。
First, as shown in FIG. 1, the
さらに速度計1には、筒体7の内部において、回路基板6上に配置された指針用光源9と、この指針用光源9の照射光を指針4に導くための導光体10を有している。尚、文字盤8の目盛領域8aにある文字や目盛りを照明するための文字盤用光源11が筒体7の外部にある回路基板6上に設けられている。
Further, the
指針4は、指示部4bを含む基本構成が光透過性(=透光性)の樹脂(例えばアクリル、ポリカーボネートなど)からなり、指針用光源9の照射光を、導光体10を介して入射する指針受光面4aと、この指針受光面4aから入射された照射光を指示部4b側に反射して照明させる指針反射面4cが設けられている。さらに指針4には、指針受光面4aから取り入れた照射光が目視側に直接露光しないように、指針3の指針反射面4cの目視側を覆うように遮光部となる遮光キャップ12が設けられている。このように指針用光源9から出射した照射光を、最終的に指示部4bから目視側へ出射することにより指針を照明する。
The
駆動装置5は、駆動軸3が回路基板6を貫通するように装着されている。この駆動装置5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、図示しないが外部からの電気信号(ここでは自動車の速度信号)に対応した角度ずつ駆動軸3を回動させるものである。
The
回路基板6は、エポキシ樹脂等からなる周知のプリント回路基板であり、図示しないが各種電子部品(例えばコンデンサ、抵抗、トランジスタ、IC等)が実装されている。また図示しないが、外部からの電気信号に応じて駆動装置5を駆動する駆動回路が形成されており、指針用光源9や文字盤用光源11にも電力供給を行うことができるよう配線されている。
The circuit board 6 is a well-known printed circuit board made of epoxy resin or the like, and various electronic components (for example, a capacitor, a resistor, a transistor, an IC, etc.) are mounted (not shown). Although not shown, a driving circuit for driving the
筒体7は、周壁による指針4への光の反射効率を高めるため、光反射率の高い白色の合成樹脂によって円筒状に形成されている。この筒体7の内部には指針用光源9、導光体10、駆動軸受2、駆動軸3、指針9の指針受光面4a側の一部が収納されている。
The cylindrical body 7 is formed in a cylindrical shape with a white synthetic resin having a high light reflectance in order to increase the light reflection efficiency of the peripheral wall to the
文字盤8は、周知の印刷表示板からなり、その文字盤8の裏面側層には回路基板6上に配置された文字盤用光源11の照射光を拡散させる拡散板(非図示)を設けられている。この文字盤用光源11の照射光によって、目盛領域8aにある(指針6の回転に対応する)文字や目盛りを発光表示可能にしている他、目盛領域8a以外の領域にあるマークなどの絵図(非図示)も表示可能にしている。
The
指針用光源9は、図1で全て図示していないが、点光源となるLED4個(L1〜L4)が、駆動軸3を中心として円周方向にほぼ等間隔に回路基板6上へ配置されている。つまり図1の断面図では指針用光源9(L1〜L4)のうち2個(L1、L3)が図示されており、図示のない(L2、L4)については(L1、L3)と同様の光源構成、発光特性を有している。以下説明を分かり易くするため、指針用光源9(L1、L3)を用いて説明するが、その説明は指針用光源9(L2、L4)にも同様に適用されている。
The pointer
導光体10は指針4の指針受光面4aと指針用光源9(L1、L3)の間に設けられ、この導光体10の内部の光反射を通して、指針用光源9(L1、L3)の照射光を指針受光面4aに入射するように構成されている。またこの導光体10を回路基板6から支えるためにプリズム台10aが備えられている。
The
尚、上述してきたような速度計1(発光指針計器)について、照光可能な指針4の基本的な構成、光学的原理、及び指針や光源の制御方法については特許文献1や特開2003−194592号公報などに記載の周知の技術を用いているため、ここでは詳細な説明を省略する。
Regarding the speedometer 1 (light emitting pointer instrument) as described above, the basic configuration of the
次に、導光体10とプリズム台10aの全体形状を分かり易く説明するため、図2を用いて説明する。図2は導光体10及びプリズム台10aを指針側の斜め上方から見た斜視図を示したものである(図1の断面図II−II部分が図2のII−II部分に相当する)。
Next, the overall shape of the
導光体10は、駆動軸3(一点鎖線)を中心に、その駆動軸3の周囲を取り巻くように透明性の合成樹脂(ここではアクリル樹脂)が駆動軸3の軸方向にドーナツ状に形成されている。またプリズム台10aは、駆動軸3を中心に、導光体10の第1反射面10cの下部部分を取り囲むように支えとして形成されている。また指針用光源9(L1〜L4)が、駆動軸3を中心として円周方向にほぼ等間隔(約90°間隔)に導光体10の下部に配置されている。この指針用光源9(L1〜L4)から出射された照射光は、導光体10の内部の光反射を通して、プリズム出光面10eに出射される。尚、このプリズム出光面10eは図1の指針受光面4aに略水平に対向して形成されている。
The
次に図3及び図4を用いて、導光体10の特徴部分について詳述する。
Next, the characteristic part of the
図3は、図1の速度計1の断面図において、要部である導光体10を含む箇所を拡大したものである。
FIG. 3 is an enlarged view of a portion including the
尚、指針4の軸受内部を導光するための指針受光面4aには、駆動軸3の軸線に対して略垂直な面となるように形成されており、図3のように導光体10に近く、駆動軸3と接する受光面4aaと、駆動軸3から少し離れて受光面4abが設けられている。この指針受光面4aに2つの受光面(4aaと4ab)が有る理由は、指針4の指針受光面4aを全て4aaにして(つまり4abを4aaの形状にして)成型加工しようとすると製造時に成形時間がかかってしまう。そのため指針受光面4aを全て4aaにしてもよいが、本実施形態では材料を削った導光体10から離れた面4abを設けた形状としている。
Note that the pointer
指針用光源9(L1、L3)(尚説明しないが、図3の指針用光源9の説明は他のL2、L4にも共通して適用されている)は、回路基板上6において駆動軸3の駆動軸受2より所定距離の離れた位置に配置されている。
The pointer light source 9 (L1, L3) (not described, but the description of the pointer
ところで、そもそもこの指針用光源9(L1、L3)が、駆動軸3の傍(例えば駆動軸受2に接する位置)に設けることができるのであれば、指針4の指針受光面4aに直接(つまり直線的に)高輝度な照射光を入射可能となるため、照射光を反射によって入射させる導光体10は不要となるはずである。しかしながら、例えば指針用光源9(L1、L3)で出力光の強いLEDを用いたい場合は、光源の設計仕様(LEDの大きさなど)の都合により、本実施形態のように駆動軸3の駆動軸受2に対して少し離れた所定位置に配置し、導光体10を設ける必要がある。
In the first place, if the pointer light source 9 (L1, L3) can be provided near the drive shaft 3 (for example, a position in contact with the drive bearing 2), the pointer
つまり本実施形態では、指針用光源9(L1、L3)は、その光源の少なくとも一部が指針受光面4a(特に4aa)に対向する位置より外れた位置であって、かつ駆動軸受2に対して所定距離の位置に配置されている。尚、この所定距離の位置とは、少なくとも駆動軸受2に接触しない位置である。
That is, in the present embodiment, the pointer light source 9 (L1, L3) is at a position where at least a part of the light source deviates from the position facing the pointer
そしてこのように配置された指針用光源9(L1、L3)の照射光が、集光プリズムである導光体10内に効率よく集光して指針4の指針受光面4aに入射されるように、導光体10の形状(図4で詳述する)を工夫している。
The irradiation light of the pointer light sources 9 (L1, L3) arranged in this manner is efficiently condensed in the
図4は、図3の要部における導光体10と指針用光源9(L1)の断面図を拡大したものである(尚、図4ではこのL1に絞ってするが、図4の指針用光源9の説明は他のL2〜L4にも共通して適用されている)。図4に示す導光体10の断面図は、図2で示した台形形状のアクリル樹脂のプリズムをII−II方向に分断したうち、台座とL3側の分断図を除いた図である。その結果、図4の導光体の断面図は、1つの台形の形状で示されている。
4 is an enlarged cross-sectional view of the
この図4の導光体10の台形形状のうち、上底部分を第1反射面10c、下底部分を第2反射面10d、下底部分の一端をプリズム受光部10b、プリズム受光部10bの反対側の下底部分の一端と上底とで形成される部分をプリズム出光面10eと呼んでいる。このプリズム受光部10bが光源からの光を入射した際に、その入射した光は第1反射面10c、第2反射面10dに反射して、プリズム出光面10eより出射する。
Of the trapezoidal shape of the
ところで図4において、指針用光源9(L1)の光源の中心部分には、その光源を基準に指針側の方向へ垂直線(長破線)が仮定の線として引かれている。この垂直線上にはプリズム受光部10b及び第1反射面10cの一端が接するように配置されている。ここで、垂直線と導光体10の第2反射面10dとの交差で形成される角度αが、プリズム受光部10bの略鋭角な角部に相当する。また、垂直線と導光体10の第1反射面10cとの交差で形成される角度を角度βと呼ぶ。後述するが、この角度βは、プリズム受光部10bから入射されて第1反射面10cに当たる光を全反射できる理想的な角度(全反射角)に調整する際に用いられる。
In FIG. 4, a vertical line (long broken line) is drawn as a hypothetical line in the direction of the pointer side with reference to the light source at the center of the light source of the pointer light source 9 (L1). On this vertical line, it arrange | positions so that the end of the prism light-receiving part 10b and the 1st reflective surface 10c may contact | connect. Here, the angle α formed by the intersection of the vertical line and the second reflecting surface 10d of the
導光体10は、指針用光源9(L1)のLED光のうちで最も輝度の高い照射光の部分、ここでは光源の中心部分(長破線)が導光体10のプリズム受光部10bの角部αの先端から入射できるように配設(≒配置)されている。より具体的にいうと、プリズム受光部10bの角部αの先端は、指針用光源9(L1)に対向して略鋭角(本実施形態では45°)に形成されて配設されている。
The
ここでプリズム受光部10bの角部は鋭角ではなく略鋭角としているが、その理由は、設計時には鋭角で設計したとしても、実際の製造時には先端の角部分は理想的な完全鋭角にならずやや円弧状に形成される。そのため略鋭角としており、本実施形態では、その円弧状の半径RがR≒0.1ミリメートルで形成されている。 Here, the corner of the prism light receiving unit 10b is not an acute angle but a substantially acute angle. The reason for this is that even if the corner is designed at an acute angle, the corner at the tip is not an ideal perfect acute angle during actual manufacturing. It is formed in an arc shape. For this reason, a substantially acute angle is formed, and in this embodiment, the arcuate radius R is formed such that R≈0.1 mm.
また、本実施形態では、略鋭角な角部αを45°で形成している。導光体10が例えばアクリル樹脂の場合、光を全反射する理想的な角度(全反射角)βは、β=42.9°とされているので、略鋭角となる角部αをこのβに合わせる(α=β)のが理想である。ただ実際には理想的な角度を考慮しながら、指針用光源9(L1)の設置位置や、第1反射面10cと第2反射面10dが並行に形成されること、指針受光面4a(特に4aa)に対向してプリズム出光面10eが並行に配置されることなど、その他の設計条件も考慮して決めているため、ここでは設計的に略鋭角となる角部α=45°を採用している。このようにプリズム受光部10bの角部αは、光を全反射する理想的な角度を設計ベースとしているが、上記様々な条件も鑑み、設計時には角部αは概ね40°〜50°となるような値を採用して形成している。
In the present embodiment, the substantially acute corner α is formed at 45 °. When the
また、指針用光源9(L1)で最も高い輝度の求め方は、予め輝度計測器によって輝度の高い位置を直接確認する方法や、一般に点光源(LED)では、光源の中心の方が光源周囲よりも輝度が高いので、指針用光源9(L1)の中心部を最も輝度が高い位置とみなす方法等がある。 In addition, a method of obtaining the highest luminance with the pointer light source 9 (L1) is a method of directly confirming a position with high luminance using a luminance measuring device in advance, or, in general, with a point light source (LED), the center of the light source is around the light source. For example, there is a method in which the central portion of the pointer light source 9 (L1) is regarded as the position with the highest luminance.
そして図4に示すように、プリズム受光部10bの角部αの先端から入射した照射光は、導光体10の断面からみて台形形状の上底となる第1反射面10c、及び下底となる第2反射面10dに殆ど束の状態で反射・集光され、プリズム出光面10eより出射される(実線のL1aが光の流れを示している)。そして光の束となって出射された照射光L1aは、指針受光面4aのうち4aaに入射することができるよう構成されている。
Then, as shown in FIG. 4, the irradiation light incident from the tip of the corner α of the prism light-receiving unit 10 b is seen from the cross-section of the
また図4において、例えば破線L1bの光の流れで示されたように、プリズム受光部10bにおいて、略鋭角の角部αの先端以外に、指針用光源9(L1)の光を照射した場合、第2反射面10d表面で反射して導光体外部へ抜ける光や、導光体10の内部反射を介してプリズム出光面10eで光を出射するが、指針受光面4aのうち4aaには入射しないことがある。ただこのようなプリズム出光面10eより出射し、4aaに入射できない光があったとしても、例えば図3で示すように指針受光面4aのうち4abで受光可能に構成されている。
In FIG. 4, for example, as indicated by the flow of light of the broken line L1b, when the light from the pointer light source 9 (L1) is irradiated in the prism light receiving unit 10b other than the tip of the substantially acute corner portion α, Light that is reflected off the surface of the second reflecting surface 10d and goes out of the light guide, or is emitted from the prism light exit surface 10e via internal reflection of the
このように本実施形態では、プリズム受光部10bの角部αの先端から光源の光を入射し、入射した光が殆ど束の状態でプリズム出光面10eより出射され、その出射された光が、指針受光面4aaの方に集中的に光を入射させることができる。つまり指針用光源9の光を、駆動軸3側にできる限り近くなるように絞って集光し、その集光した光を指示部4bの指針受光面4aaに導くことができる。そのため、デザインの見栄えを良くするために遮光キャップ12のサイズを小さくしたい(=指針4の指示部4bの指針受光面4aの構造をより小さくしたい)場合においても、指針4の指示部4bの照明輝度の低下を抑制しつつデザイン性のある速度計1を実現することができる。
As described above, in the present embodiment, light from the light source is incident from the tip of the corner α of the prism light receiving unit 10b, and the incident light is emitted from the prism light exit surface 10e in a nearly bundled state. Light can be intensively incident on the pointer light receiving surface 4aa. In other words, the light from the pointer
その他、指針受光面4aのうち、4aaで受光させるメリットとして、4aaの方が4abに比べ、導光体10のプリズム出光面10eに近いため、4aaはプリズム出光面10eの出射した光を他に漏らすことなく効率よく入射できる。従って遮光キャップ12のサイズを殆ど小さくしないような設計であったとしても、成型加工に優れつつ、指針4の指示部4bの照明輝度の低下を抑制するという観点から、4aaで入射させる本実施形態の構成は有効である。
In addition, among the pointer
また、プリズム受光部10bの角部αの先端は、点光源である指針用光源9(L1)の輝度が最も高い中心部分と相対して配置されているため、効率良く光源の光を導光体10に入射でき、ひいては指針4の指示部4bの照明輝度の低下を抑制することができる。
Further, the tip of the corner portion α of the prism light receiving unit 10b is arranged to be opposed to the central portion having the highest luminance of the pointer light source 9 (L1) which is a point light source, so that the light from the light source is efficiently guided. It can be incident on the
さらに、導光体10の内部の反射面は、プリズム受光部10bから導光体10の内部に入射した光が最初に反射する第1反射面10cと、その第1反射面10cによって反射した光をプリズム出光面10eより出射するための第2反射面10dが設けられた構成とすることにより、導光体10の内部を通る光を少ない反射回数(2回)で出射することができるため、反射による損失(導光効率低下)の軽減を図ることができる。
Further, the reflection surface inside the
以上、本発明の発光指針計器における実施形態を説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものでなく、本発明は特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り適用でき、実施形態で説明した自動車の速度計に限らずタコメータなどでも使用でき、また自動車分野に限らず例えば航空用、船舶などの指針計器にも適用可能である。 As mentioned above, although embodiment in the light emission pointer meter of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, This invention deviates from the summary of the invention which concerns on each claim of a claim The present invention is applicable not only to the automobile speedometer described in the embodiment, but also to a tachometer, etc., and is not limited to the automobile field, and can also be applied to pointer instruments such as for aviation and ships.
また他の実施形態として例えばプリズム受光部10b(角部の先端)は、LED等の点光源の中心の光が入射可能となるようその光源の中心とほぼ接するように配置されている。 In another embodiment, for example, the prism light receiving unit 10b (the tip of the corner) is disposed so as to be substantially in contact with the center of the light source so that light at the center of a point light source such as an LED can enter.
LEDのような点光源の場合、素子上に備えたレンズにも依存するが、一般にはその光源から離れるほど光源の光が周囲に拡散していく。そのため、プリズム受光部10bの略鋭角な角部の先端で入射させなければならない本発明では、指針用光源9(L1〜L4)と導光体10のプリズム受光部10bの間隔が離れるほど点光源の光が拡散して受光効率が低下してしまう。そこで、その点光源の光が拡散する前のピーク光の状態で受光可能にするために、指針用光源9(L1〜L4)とプリズム受光部10bの間隔をほぼ接するように隣接配置する。このようにピーク光状態で受光できるようにすることで導光体10の受光効率向上に特に効果的となる。
In the case of a point light source such as an LED, although depending on the lens provided on the element, generally the light from the light source diffuses to the surroundings as the distance from the light source increases. Therefore, in the present invention that must be incident at the tip of a substantially acute corner of the prism light receiving unit 10b, the point light source increases as the distance between the pointer light source 9 (L1 to L4) and the prism light receiving unit 10b of the
またその他の実施形態として導光体10のプリズム受光部10bの角部の先端部分だけを、本発明の効果を失わない程度であれば意図的に曲面状で形成しても良い。このように鋭角部分の先端だけを曲面にすることで、製造時に導光体10の設置の際に、指針用光源9との位置ずれ用のマージンを確保できるため、素早く設置することが可能となる。従って、集光効率を向上させつつ、時間的な製造コストも削減することができる。
In another embodiment, only the tip portion of the corner of the light receiving portion 10b of the
また、本実施形態では指針4の軸受内部を導光するための指針受光面4aは、導光体10に近い面4aaと、遠い面4abで形成していたが、これに限ることは無く受光面4aaだけで形成されていても良い。
Further, in the present embodiment, the pointer
また本実施形態では、指針用光源9はLEDを4個(L1〜L4)用いているが、これに限らず、より多い個数であっても、1個であっても良い。
In this embodiment, the pointer
また本実施形態では遮光キャップ12を用いて説明したが、これに限ることは無く、例えばキャップの代わりに光を遮るシールのような形状物で遮光してもよい。 Moreover, although this embodiment demonstrated using the light shielding cap 12, it is not restricted to this, For example, you may light-shield with a shape thing like the seal | blocker which shields light instead of a cap.
1 速度計(本発明の発光指針計器に相当)
2 駆動軸受
3 駆動軸
4 指針(本発明の指針に相当)
4a 指針受光面(本発明の受光面に相当)4aa、4ab
4b 指示部(本発明の指示部に相当)
4c 指針反射面
5 駆動装置
6 回路基板
7 筒体
8 文字盤
8a 目盛領域
9 指針用光源(L1〜L4)(本発明の光源に相当)
10 導光体(本発明の導光体に相当)
10a プリズム台
10b プリズム受光部(本発明の受光部に相当)
10c 第1反射面(本発明の反射面に相当)
10d 第2反射面(本発明の反射面に相当)
10e プリズム出光面(本発明の出光面に相当)
11 文字盤用光源
12 遮光キャップ(本発明の遮光部に相当)
1 Speedometer (equivalent to the emission indicator instrument of the present invention)
2 Drive
4a Pointer light receiving surface (corresponding to the light receiving surface of the present invention) 4aa, 4ab
4b indicating unit (corresponding to the indicating unit of the present invention)
4c
10 Light guide (corresponding to the light guide of the present invention)
10a prism base 10b prism light receiving part (corresponding to the light receiving part of the present invention)
10c 1st reflective surface (equivalent to the reflective surface of this invention)
10d 2nd reflective surface (equivalent to the reflective surface of this invention)
10e Prism light exit surface (corresponding to the light exit surface of the present invention)
11 Light source for dial 12 Light shielding cap (corresponding to the light shielding part of the present invention)
Claims (6)
当該指針の前記駆動軸の駆動軸受の周囲に配置され、前記指針を照明するための光源と、
当該光源と前記指針との間に設けられた導光体とを備え、
前記指針には、前記駆動軸の軸線に対して略垂直な面であり、前記光源から出射した光を前記指示部に導光させるための受光面が形成され、
前記光源は、当該光源の少なくとも一部が前記受光面に対向する位置より外れた位置であって、かつ前記駆動軸受に対して所定距離の位置に配置されており、
前記導光体は、
前記光源と対向して配設され、かつ当該光源から出射した光を略鋭角に形成された角部の先端から入射する受光部と、
当該受光部より入射した光を反射する反射面と、
当該反射面によって反射した光を前記指針の前記受光面に向けて出射する出光面と、
を有していることを特徴とする発光指針計器。 A pointer connected to the drive shaft and having a translucent indicator;
A light source disposed around a drive bearing of the drive shaft of the pointer and illuminating the pointer;
A light guide provided between the light source and the pointer,
The pointer is a surface substantially perpendicular to the axis of the drive shaft, and a light receiving surface for guiding the light emitted from the light source to the indicator is formed.
The light source is disposed at a position where at least a part of the light source deviates from a position facing the light receiving surface and at a predetermined distance with respect to the drive bearing,
The light guide is
A light receiving portion that is disposed to face the light source, and that is incident from the tip of a corner portion formed at a substantially acute angle with light emitted from the light source;
A reflecting surface for reflecting light incident from the light receiving unit;
A light exit surface that emits light reflected by the reflective surface toward the light receiving surface of the pointer;
A luminescent indicator instrument characterized by comprising:
当該受光部から前記導光体の内部に入射した光が最初に反射する第1反射面と、
当該第1反射面と並行となるように形成され、かつ前記第1反射面によって反射した光を前記出光面より出射することのできる第2反射面とが設けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の発光指針計器。 The reflective surface of the light guide is
A first reflecting surface on which light incident on the light guide from the light receiving portion is first reflected;
A second reflecting surface is provided which is formed in parallel with the first reflecting surface and can emit light reflected by the first reflecting surface from the light emitting surface. Item 4. The light emission indicator meter according to any one of Items 1 to 3.
前記受光部の前記略鋭角に形成された角部は、前記第1反射面が光を全反射できる角度に基づき形成されることを特徴とする請求項4に記載の発光指針計器。 When it is assumed that a vertical line is drawn in the direction of the pointer with respect to the light source, the light receiving unit and one end of the first reflecting surface are arranged on the vertical line so as to be in contact with each other,
5. The light emitting pointer instrument according to claim 4, wherein the corner portion of the light receiving portion formed at the substantially acute angle is formed based on an angle at which the first reflecting surface can totally reflect light.
当該指針反射面の目視側を覆うように設けられ、前記受光面に入射した光が前記目視側に直接露光しないように遮光する遮光部をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の発光指針計器。
A pointer reflecting surface that reflects light incident from the light receiving surface in the direction of the pointing unit;
6. The light guide unit according to claim 1, further comprising a light shielding portion that is provided so as to cover a viewing side of the pointer reflecting surface and shields light incident on the light receiving surface so as not to be directly exposed to the viewing side. The light emission indicator instrument according to claim 1.
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