发光指针用导光体.pdf

发光指针用导光体包括光导入构件(12)和光反射构件(11)，在光反射构件(11)的侧面部形成有形成为直线状的侧部反射面(14)，该侧部反射面(14)用于使导入光向隔着开口部(13)与光导入侧相反的那一侧、即相反侧区域反射。另外，在光反射构件(11)的开口部(13)的周围形成槽部，该槽部用于将导入光朝向相对于光反射构件(11)的表面大致正交的方向反射并导向发光指针(24)的方向。而且，槽部包括第1槽部(P1)和第2槽部(P2)，该第1槽部形成于开口部(13)的周围的除相反侧区域以外的区域，该第2槽部形成于相反侧区域。该第1槽部(P1)由朝向相对于导入光大致正交的方向的多个槽形成，另外，该第2槽部(P2)由相对于第1槽部(P1)的槽具有规定角度的多个槽构成。利用这样的结构，能够使光在开口部(13)的周围均匀反射并向发光指针(24)侧照射。

权利要求书
1.  一种发光指针用导光体，其由透光性材料形成，用于将由光源照射出的光导入车辆用仪表的发光指针而使该发光指针发光，该发光指针用导光体的特征在于，其具有：
光导入构件，其用于导入由所述光源照射的光；
光反射构件，其形成为平板形状，在中央部分形成有供所述发光指针的旋转轴穿过的开口部，并且使由所述光导入构件导入的导入光向所述发光指针的方向反射，
在所述光反射构件的侧面部形成有形成为直线状的侧部反射面，该侧部反射面用于使所述导入光向隔着所述开口部与光导入侧相反的那一侧、即相反侧区域反射，
而且，在所述光反射构件的所述开口部的周围形成有槽部，该槽部用于将所述导入光朝向相对于所述光反射构件的表面大致正交的方向反射并导向所述发光指针的方向，
所述槽部包括第1槽部和第2槽部，
该第1槽部由形成于所述开口部的周围的除所述相反侧区域以外的区域、且朝向相对于导入光大致正交的方向的多个槽形成，
该第2槽部由形成于所述相反侧区域且相对于所述第1槽部的槽具有规定角度的多个槽形成。

2.  根据权利要求1所述的发光指针用导光体，其特征在于，
所述光反射构件在所述相反侧区域以越远离所述开口部、所述光反射构件的厚度越薄的方式形成。

3.  根据权利要求1所述的发光指针用导光体，其特征在于，
所述第2槽部的槽以所述第2槽部的槽的位置越靠近中央部分、所述第2槽部的槽的深度越深的方式形成。

4.  根据权利要求1所述的发光指针用导光体，其特征在于，
所述第2槽部的槽形成为与所述导入光的导入方向大致平行。

5.  根据权利要求1所述的发光指针用导光体，其特征在于，
所述第2槽部的槽以朝向相对于由所述侧部反射面反射的光大致正交的方向的方式形成。

6.  根据权利要求1所述的发光指针用导光体，其特征在于，
所述第2槽部的槽从所述开口部朝向外侧形成为放射状。

说明书发光指针用导光体
技术领域
本发明涉及一种在将光导入车辆仪表中使用的发光指针而将发光指针点亮时所使用的发光指针用导光体。
背景技术
在搭载于车辆的速度计(速度表)、发动机的转速计(转速表)等仪表所使用的指针中，公知有如专利文献1、2记载的仪表所具有的指针那样通过导入光而使指针发光来提高可见性的发光指针。
在上述专利文献1、2中，在发光指针的旋转轴的基部附近设置多个LED，以向发光指针供给光。因为发光指针会对应于此时的显示量(例如、在速度计的情况下是车速)来改变偏转角，所以发光指针构成为，以即使在发光指针的偏转角的角度变化了的情况下也能够维持恒定的光量的方式来设置多个LED。
专利文献1：(日本)特开2008-215883号公报
专利文献2：(日本)特许第4809107号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，在专利文献1、2所公开的以往例中，为了无论指针的偏转角多大都始终以恒定的光量使指针发光而设置多个LED，因此，产生了如下问题：不仅成本高，而且电气布线复杂，并且需要较多设置空间。
本发明为了解决这样的以往课题而做成，其目的在于提供一种无论指针的角度多大都能够使用一个LED均匀地使发光指针发光的指针用导光体。
用于解决问题的方案
本发明的发光指针用导光体由透光性材料形成，用于将由光源照射出的光导入车辆用仪表的发光指针而使发光指针发光。为了达成上述目的，本发明的发光指针用导光体的特征在于，具有：光导入构件，其用于导入由光源照射的光；光反射构件，其形成为平板形状，在中央部分形成有供发光指针的旋转轴穿过的开口部，并且使由光导入构件导入的导入光向发光指针的方向反射，在光反射构件的侧面部形成有形成为直线状的侧部反射面，该侧部反射面用于使导入光向隔着开口部与光导入侧相反的那一侧的相反侧区域反射，而且，在光反射构件的开口部的周围形成有槽部，该槽部用于将导入光朝向相对于光反射构件的表面大致正交的方向反射并导向发光指针的方向，槽部包括第1槽部和第2槽部，该第1槽部形成于开口部的周围的除相反侧区域以外的区域，且由朝向相对于导入光大致正交的方向的多个槽形成；该第2槽部形成于相反侧区域，由相对于第1槽部的槽具有规定的角度的多个槽形成。
在本发明的发光指针用导光体中，优选的是，光反射构件在相反侧区域以越远离所述开口部、光反射构件的厚度越薄的方式形成。
在本发明的发光指针用导光体中，优选的是，第2槽部的槽以第2槽部的槽的位置越靠近中央部分、第2槽部的槽的深度越深的方式形成。
在本发明的发光指针用导光体中，优选的是，第2槽部的槽形成为与导入光的导入方向大致平行。
在本发明的发光指针用导光体中，优选的是，第2槽部的槽以朝向相对于由侧部反射面反射的光大致正交的方向的方式形成。
在本发明的发光指针用导光体中，优选的是，第2槽部的槽从开口部朝向外侧形成为放射状。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的指针用导光体的结构的立体图。
图2是表示搭载了本发明的一实施方式的指针用导光体的车辆用仪表的结构的立体图。
图3是表示搭载了本发明的一实施方式的指针用导光体的车辆用仪表的结构的侧视图。
图4的(a)是本发明的一实施方式的指针用导光体的俯视图，图4的(b)是本发明的一实施方式的指针用导光体的侧视图。
图5的(a)是本发明的一实施方式的指针用导光体的仰视图，图5的(b)是从图5的(a)所示的“B”方向观察到的侧视图。
图6是本发明的第1变形例的指针用导光体的仰视图。
图7是本发明的第2变形例的指针用导光体的仰视图。
图8的(a)是本发明的一实施方式的指针用导光体的第1槽部的说明图，图8的(b)是本发明的一实施方式的指针用导光体的第2槽部的说明图。
图9是表示以往的指针用导光体的说明图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。
(本发明的一实施方式的说明)
图1是表示从斜下方观察本发明的一实施方式的指针用导光体101时看到的结构的立体图。另外，图2表示设置了该指针用导光体101时的状态的立体图，图3是其侧视图。
如图1所示，指针用导光体101包括具有平板形状的光反射构件11和相对于光反射构件11呈大致直角弯曲的光导入构件12。而且，指针用导光体101由丙烯酸、聚碳酸酯等透光树脂材料(透光性材料)形成。
另外，光导入构件12的端面12a面向LED(光源)51配置，当点亮LED51时，由光导入构件12将该LED51的光导入，且所导入的光(导入光)被导入到光反射构件11。光反射构件11在中央贯穿设有圆形的开口部13，而且，在 光反射构件11的下表面侧形成有多个槽部。槽部用于将被导入到光反射构件11的光朝向与光反射构件11的表面大致正交的方向反射，以导向发光指针24侧，如图1所示，该槽部包括第1槽部P1和第2槽部P2。
而且，图4的(a)表示本实施方式的指针用导光体101的俯视图，图4的(b)表示其侧视图，如图所示，光反射构件11的顶端部11a附近的侧部是形成为直线形状的侧部反射面14。如图9所示，以往的指针用导光体的光反射构件111的侧边部形成为与开口部113呈同心圆的圆弧状，与此相对，在本实施方式的指针用导光体101中，光反射构件的侧边部形成为直线形状。
另外，图5的(a)表示本实施方式的指针用导光体101的背面图，图5的(b)表示从图5的(a)所示的“B”方向观察到的侧视图，如图5的(a)、图5的(b)所示，光反射构件11的开口部13附近形成有由多个槽形成的第1槽部P1，该多个槽呈圆弧状，且朝向相对于光导入方向(图5的(a)所示的Y1方向)大致正交的方向。而且，在从光导入方向Y1看来位于开口部13的背光处的区域，即隔着开口部13位于与光导入侧相反的那一侧的区域(相反侧区域)中，形成有由多个槽形成的第2槽部P2，该多个槽朝向与光导入方向Y1大致平行的方向(相对于形成第1槽部P1的槽具有规定的角度)。开凿形成为第1槽部P1的多个槽和开凿形成为第2槽部P2的多个槽分别由相对于水平方向(相对于圆形的开口部13的轴向垂直的方向、或者相对于后述的旋转轴23垂直的方向)成大致45°角度的面形成。因此，当从水平方向被导入的导入光照射到第1槽部P1或者第2槽部P2时，该导入光由相对于水平方向成大致45°角度的面反射，而被向铅垂方向(圆形的开口部13的轴向、或者后述的旋转轴23的方向)反射。即、光朝向图2、图3中示出的上方(发光指针24的反射面25的方向)反射。
光反射构件11与光导入构件12一体形成而构成指针用导光体101，该光反射构件11由与指针用导光体101相同的透光树脂材料形成。为了满足被光导入构件12导入到指针用导光体101内的光由反射面发生反射的全反射条件，指针用导光体101的材质、即透光树脂材料的折射率比空气或者真空等 存在于指针用导光体101外部的介质的折射率大。另外，构成为，在反射面处的光的入射角(边界面的垂线与光的前进方向之间的角度)是比发生全反射的临界角大的角度。
例如，在透光树脂材料为聚碳酸酯的情况下，其折射率为1.58左右，因此，临界角为40°左右。因此，在入射角为大约45°的情况下发生全反射，导入光在光反射构件11内进行反射。
如图3和图4的(b)所示，指针用导光体101的顶端部11a以随着朝向顶端侧厚度逐渐变薄的方式形成。即、图4的(b)所示的厚度x1和x2的关系为x2<x1。
另外，如图2、图3所示，指针用导光体101被省略图示的支承构件等固定于基板22。此时，如图2、图3所示，指针用导光体101以光反射构件11的面与基板22大致并行的方式配置。而且，在基板22的背面侧安装有步进电动机21，步进电动机21的旋转轴23贯穿基板22，并穿过指针用导光体101的开口部13，旋转轴23的顶端部与发光指针24相连。发光指针24例如是搭载于车辆的速度计、转速计等车辆用仪表所使用的指针。因此，步进电动机21对应于显示量(在速度计的情况下是速度)旋转，发光指针24与步进电动机21旋转连动而旋转到希望的角度。
发光指针24由透光构件形成，在发光指针24的底面形成有热压印(日语:ホットスタンプ)。而且，在发光指针24的与旋转轴23连结的连结部附近设有相对于旋转轴23呈大约45°角度的反射面25。因此，由光反射构件11朝向上方照射的光由反射面25反射，该被反射的光扩散到由透光构件形成的发光指针24的整体，而且，因为在底面形成有热压印，所以发光指针24整体被点亮。
图8的(a)、图8的(b)是表示第1槽部P1和第2槽部P2的形状的说明图(第1槽部P1、第2槽部P2各自的、与槽的延伸方向成大约直角的面中的相当于截面的说明图)。如图8的(a)所示，第1槽部P1形成有由相对于水平方向呈大约45°角度的面形成的多个槽，槽的深度全部相同。另外，如图8的(b) 所示，第2槽部P2形成有由相对于水平方向呈大约45°角度的面形成的多个槽。第2槽部P2的槽以该槽的位置越靠近第2槽部P2的中央部分、该槽的深度越深的方式形成。另外，将相对于光导入方向Y1和铅垂方向垂直的方向作为宽度方向，第2槽部P2的中央部分指的是第2槽部P2的宽度的中央线或者线状区域。在图8的(b)中，附图标记d所示的槽(位于第2槽部P2的中央部分的槽)形成得最深。第2槽部P2的槽以槽的位置越靠近中央部分、槽的深度越深的方式形成。
接着，对上述那样构成的本实施方式的指针用导光体101的作用进行说明。如图1～图3所示，当将面向光导入构件12的端面12a配置的LED51点亮时，由LED51照射出的光经由光导入构件12被导入光反射构件11。被导入光反射构件11的光(导入光)沿着图5的(a)所示的光导入方向Y1的方向照射，该导入光照射到形成于光反射构件11的底面的第1槽部P1，并由第1槽部P1的槽反射而成为朝向铅垂方向的光。即、成为朝向图3所示的发光指针24的光。
此时，对于从光导入方向Y1看来位于开口部13的背光处的区域，即、隔着开口部13位于与光导入侧相反的那一侧的区域(相反侧区域；图5的(a)所示的开口部13右侧的区域)，由于存在穿过开口部13的旋转轴23(参照图3)，所以导入光不会直接到达。但是，如图4的(a)所示，在光反射构件11的侧面部形成有直线状的侧部反射面14，因此，从路径L1的方向照射的导入光由侧部反射面14反射，沿着路径L2的方向照射，该导入光照射到图5的(a)所示的第2槽部P2。因此，该光由第2槽部P2的槽反射，朝向光反射构件11的铅垂方向(发光指针24的反射面25的方向)照射。
根据上述内容，由LED51照射的光被光导入构件12导入到指针用导光体101内，进而由第1槽部P1朝向上方反射。另外，被导入到指针用导光体101内的光的一部分由侧部反射面14朝向第2槽部P2反射，然后由第2槽部P2朝向上方反射。因此，在开口部13的周围区域，光大致均匀地朝向上方照射。
即，在以往的发明中，如图9所示，由光导入构件112入射并且被导入光反射构件111的光，沿着路径L11照射并在端部发生反射，从而沿着路径L12 的方向传输，因此，无法有效地将该光向发光指针侧照射，但在本实施方式中，能够有效地利用该光。
因此，即使图2、图3所示的发光指针24具有一定角度，也始终能够将大致恒定的光量入射到反射面25，从而以大致相同的亮度将发光指针24点亮。
这样一来，在本实施方式的指针用导光体101中，在供旋转轴23穿过的开口部13的周围，形成有由朝向相对于光导入方向大致正交的方向的多个槽形成的第1槽部P1。另外，将光反射构件11的侧面部设为直线状的侧部反射面14，而且，在隔着开口部13与光导入侧相反的那一侧的区域(相反侧区域)形成由朝向与光导入方向大致平行的方向的多个槽形成的第2槽部P2。即、在相反侧区域形成有具有与形成第1槽部P1的槽的延伸方向成规定角度的延伸方向的第2槽部P2。因此，被从光导入构件12导入光反射构件11的导入光由第1槽部P1朝向上方反射。另外，在相反侧区域中，导入光由侧部反射面14反射，进而由第2槽部P2朝向上方反射。
因此，在开口部13的周围，光大致均匀地朝向上部反射，即使发光指针24的角度为任意角度，也能够使由反射面25导入的光量恒定。从而，使用一个LED51就能够始终以相同的亮度点亮发光指针24。其结果，无需像以往那样设置多个光源，能够减小设置空间，并且能够实现低成本化。另外，能够简化电气布线。
而且，光反射构件11的顶端部11a形成为越远离开口部13(越朝向光反射构件11的顶端去)厚度越逐渐变薄(在图4的(b)中为x2<x1)，因此，无论在相反侧区域中的何处，都能够使反射的光量均匀，能够使亮度恒定。
而且，如图8的(b)所说明的那样，第2槽部P2形成为越靠近中央部分越深的槽，因此，能够进一步增加光难以到达的中央部分的反射光量，从而能够进一步使反射的光量均匀。
(本发明的变形例的说明)
接着，说明上述实施方式的变形例。图6是表示第1变形例的指针用导光体101a的结构的仰视图。如图所示，在第1变形例中，在光被导入的方向上， 在隔着开口部13与光导入侧相反的那一侧的区域(相反侧区域)中形成有第2槽部P2a。用于形成第2槽部P2a的多个槽以第2槽部P2a的中央部分为边界分为由位于边界一侧的多个槽P2aR形成的组和隔着边界位于边界的另一侧的多个槽P2aL形成的组。属于同一组的各个槽的延伸方向相对于边界具有规定的角度且朝向同一方向，属于不同组的各个槽的延伸方向朝向彼此不同的方向。即，在上述第1实施方式中形成有由与光的导入方向大致平行的槽形成的第2槽部P2(参照图5的(a))，与此相对，在第1变形例中形成有由朝向两个方向的槽形成的第2槽部P2a，二者在这一方面不同。
对于按照上述方式构成的第1变形例的指针用导光体101a，由侧部反射面14反射的光借助第2槽部P2a高效地朝向上方(发光指针24的反射面25的方向)反射。具体而言，利用路径L3导入的光由侧部反射面14反射而沿着路径L4的方向照射，所反射的光被照射到第2槽部P2a。用于形成第2槽部P2a的多个槽以槽的延伸方向相对于由侧部反射面14反射的光的前进方向正交的方式形成，因此，照射到第2槽部P2a的光高效地朝向发光指针24的反射面25的方向反射。即，在按照上述方式构成的第1变形例的指针用导光体101a中，能够提高反射效率，能够更进一步使光量均匀。
图7是表示第2变形例的指针用导光体101b的结构的仰视图。如图所示，在第2变形例中，在光被导入的方向上，在隔着开口部13与光导入侧相反的那一侧的区域(相反侧区域)中形成有由以开口部13为中心朝向外侧呈放射状扩散的多个槽形成的第2槽部P2b。而且，在按照上述方式构成的第2变形例的指针用导光体101b中，用于形成第2槽部P2b的多个槽以开口部13为中心朝向外侧呈放射状扩散，从而以槽的延伸方向相对于由侧部反射面14反射的光的前进方向成为接近大致直角的角度方式形成，因此，照射到第2槽部P2b的光高效地朝向发光指针24的反射面25的方向反射。即，在按照上述方式构成的第2变形例的指针用导光体101b中，能够提高反射效率，能够更进一步使光量均匀。
在以上的本发明的实施方式和变形例中，光反射构件11是通过全反射来 反射导入光的构件，但只要是同样地进行反射的构件，也可以采用利用其他物理现象的构件。例如，可以在光反射构件11的表面中的希望作为反射面发挥作用的部分附着金属，将该部分精加工为相对于导入光作为镜面发挥作用。
以上对本发明的实施方式进行了说明，这些实施方式只不过是为了容易理解本发明而记载的简单例示，本发明并不限于该实施方式。本发明的保护范围并不限于上述实施方式所公开的具体的技术特征，其还包含容易从该技术特征导出的各种变形、变更以及替代技术等。
本申请基于2013年5月17日申请的日本国特许出愿第2013-104688号主张优先权，该出愿的全部内部以参照的方式被引用到本说明书中。
产业上的可利用性
本发明的指针用导光体在光反射构件的侧面部形成有直线状的侧部反射面，因此，能够将被光导入构件导入的导入光传输至开口部的另一侧的相反侧区域。而且，在该相反侧区域形成有相对于第1槽部具有规定角度的第2槽部，因此，被传输至相反侧区域的导入光由第2槽部高效地反射，从而沿着铅垂方向照射。因此，在开口部的周围整个范围内，能够使光均匀地反射并向发光指针侧照射，因此，无论指针的角度多大，都能够用于均匀地使发光指针发光。
附图标记说明
11光反射构件
11a顶端部
12光导入构件
12a端面
13开口部
14侧部反射面
21步进电动机
22基板
23旋转轴
24发光指针
25反射面
51LED
101、101a、101b指针用导光体
P1第1槽部
P2、P2a、P2b第2槽部