JP2003254791A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色調の極端な変化や色調毎の大きな輝度変化
を抑えることが可能な照明装置を提供する。 【解決手段】 駆動装置２の駆動軸２１に連結され計測
量に応じて作動する指針４と、この指針４に対応する透
光性表示層（表示部）５１が形成された目盛板（表示
体）５と、白色系の発光色で発光する第１の光源６と複
数の発光色（ＲＧＢ）で発光する第２の光源７とで構成
され目盛板５を照明する光源と、第１の光源６の点灯状
態を維持しながら第２の光源７を任意の発光色に切り替
える制御部８とを有することにより、照明対象である目
盛板５が第１の光源６の白色系の光と、第２の光源７の
任意色の光とをミックスした複数の混合色で切替照明さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源の点灯により
表示体を照明する照明装置に関し、例えば自動車、オー
トバイ、船舶、農建機、航空機に搭載される計器を照明
する照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車のダッシュボードには、計
器が搭載され、様々な種類の計測値、例えば車速，エン
ジン回転数，冷却水温度，燃料等を表示するようになっ
ている。それが指針式の計器であった場合、駆動装置の
駆動軸に連結され計測量に応じて作動する指針と、この
指針の動作に応じて配列された文字や目盛等の表示部を
有する目盛板（表示体）とを備えており、指針が表示部
を指し示すことにより計測値を表示する。

【０００３】このような計器は通常、光源を含む照明装
置を備えており、光源の発光により指針や目盛板を所定
の色で発光させるようになっており、この種計器の中で
は、例えば特開２００１−２０８５７３号公報や特開２
０００−３９３３９号公報に示されているように、車両
の置かれている状況やユーザーの選択操作により、照明
色が変更できるように工夫したものも知られている。

【０００４】これら公報に開示された照明装置は、指針
や目盛板、装飾リング等の照明対象をフルカラー発光さ
せることができるもので、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）からなる三原色発光が可能な発光ダイオードから
なる光源を用いている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
公報に記載の照明装置は、有彩色で発光する発光ダイオ
ード（ベアチップ）を用いて照明対象の照明色を切り替
えるものであるため、照明対象の色調が極端に変化し、
また色調によって輝度にムラが生じやすいため、ユーザ
ーが疲労を感じやすかったり、見づらかたりするという
不都合がある。そこで本発明は、色調の極端な変化や色
調毎の大きな輝度変化を抑えることが可能な照明装置を
提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、透光性を有する表示体と、白色系の発光色で
発光する第１の光源と複数の発光色で発光する第２の光
源とで構成され前記表示体を照明する光源と、前記第１
の光源の点灯状態を維持しながら前記第２の光源を任意
の発光色に切り替える制御部と、を有することを特徴と
する。

【０００７】また本発明は、駆動装置の駆動軸に連結さ
れ計測量に応じて作動する指針と、この指針に対応する
表示部が形成され少なくともその一部が透光性を有する
目盛板からなる表示体と、白色系の発光色で発光する第
１の光源と複数の発光色で発光する第２の光源とで構成
され前記表示体を照明する光源と、前記第１の光源の点
灯状態を維持しながら前記第２の光源を任意の発光色に
切り替える制御部と、を有することを特徴とする。

【０００８】また本発明は、前記第２の光源が前記第１
の光源よりも前記駆動軸側に近い位置に配置され、前記
駆動軸の軸方向において前記第２の光源の発光部に対向
する位置に前記第２の光源からの光を放射状に反射する
第１の反射体が配置され、前記第１の光源よりも外側に
前記第１，第２の光源の光を前記表示体側に反射する第
２の反射体が配置されることを特徴とする。

【０００９】また本発明は、前記駆動軸の軸方向におい
て前記第１の光源の発光部に対向する位置に前記第１の
光源からの光を前記第２の反射体側に反射する第３の反
射体が配置されることを特徴とする。

【００１０】また本発明は、前記第３の反射体が前記第
１の光源からの光を放射状に反射する反射部を備えた導
光体からなることを特徴とする。

【００１１】また本発明は、前記制御部に前記表示体の
照明色を変化させる切替信号を出力する出力手段を有す
ることを特徴とする。

【００１２】また本発明は、前記出力手段が手動操作に
より前記切替信号を出力することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
による照明装置を自動車用の計器に適用した場合を例に
実施形態を説明する。

【００１４】図１は本発明の第１の実施形態による計器
の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であ
る。

【００１５】図１，図２において、本実施形態による計
器は、回路基板１、駆動装置２、枠体３、指針４、目盛
板（表示体）５、第１の光源６、第２の光源７、制御部
８とを備える。

【００１６】回路基板１は、紙フェノール系またはガラ
スエポキシ系の硬質の回路基板からなり、その前方側に
は所定の銅箔材料からなる複数の配線パターン（図示し
ない）が形成され、この配線パターンに駆動装置２、光
源６，７、制御部８がそれぞれ導通接続されている。ま
たこの回路基板１を通じて制御部８とキースイッチＫ
Ｓ、バッテリＢＴ、スイッチＳＷ（出力手段）が導通接
続されている。

【００１７】駆動装置２は、回路基板１の背面側に装着
されており、例えばエンジン回転数からなる計測量に応
じて回転する駆動軸２１と図示しない端子とが回路基板
１を貫通して前方側に突出し、前記端子が前記配線パタ
ーンに半田付け接続されている。

【００１８】枠体３は、白色系の合成樹脂からなり、回
路基板１と目盛板５との間に位置して回路基板１上に配
置されており、駆動軸２１及び光源６を取り巻いて指針
４側に延びる筒状部３０と、第１〜第３の反射部（反射
体）３１〜３３とを備えている。

【００１９】第１の反射部３１は、駆動軸２１の軸方向
において第２の光源７の後述する発光部に対向し、第２
の光源７からの光を放射状に反射する。この第１の反射
部３１は、筒状部３０の外壁面から連続形成され、目盛
板５側の外径が大きく、回路基板１側の外径が小さい略
円錐面に形成され、その中心軸は駆動軸２１に略対応し
ている。

【００２０】第２の反射部３２は、目盛板４の少なくと
も後述する表示部領域を含むエリアと空気層を隔てて対
向し、第１，第２の光源６，７からの光を目盛板５側に
反射する。この第２の反射部３２は、パラボナアンテナ
形状に形成され、その中心軸は駆動軸２１に対応してい
る。

【００２１】第３の反射部３３は、駆動軸２１の軸方向
において第１の光源６の後述する発光部に対向し、第１
の光源６からの光を第２の反射部３２側に放射状に反射
する。この第２の反射部３２も第１の反射部３１と同様
の円錐面に形成されている。

【００２２】指針４は、透明な合成樹脂にて線状に形成
され、その回転中心部には遮光性を有するカバー４１が
装着され、駆動軸２１により目盛板５の後述する表示部
を指示可能に構成される。

【００２３】目盛板５は、枠体３によって支持される板
材またはシート材であり、透明な合成樹脂からなる基板
（図示しない）と、この基板に印刷形成された透光性表
示層５１（図１参照）と、この透光性表示層５１を露出
するように前記基板に印刷形成された遮光性背景層５２
（図１参照）とからなる。

【００２４】この際、透光性表示層５１は、遮光性表示
層５２からの露出領域にて指針４の動作に対応して円弧
状に配列される目盛、文字、図形等の表示部を形成する
もので、さらに本例では前記露出領域が目盛板５におい
て光源６，７の光を観察者側に通過させる透過領域を形
成している。

【００２５】第１の光源６は、本例では、図示しない青
色光を発する単一ベアチップを黄色蛍光フィルターで覆
うことにより、発光部６ａから白色系の発光色を放射す
る発光ダイオードからなり、駆動軸２１を中心とした同
心円上に複数個配置され、第３の反射部３３に発光部６
ａが対向している。

【００２６】第２の光源７は、本例では、ＲＧＢ三原色
光（有彩色光）を発する３個のベアチップを透明樹脂で
覆ってパッケージ化した発光ダイオードからなり、その
発光部から発せられる発光色は赤、緑、青を独立して発
光させることができる他、これらの色を混合することに
よりフルカラー発光も可能である。そしてこの第２の光
源も第１の光源と同様、駆動軸２１を中心とした同心円
上に複数個配置され、第１の反射部３１に発光部７ａが
対向している。

【００２７】制御部８は図示しないＣＰＵ（中央演算処
理装置）やメモリー、光源駆動回路を含むマイクロコン
ピュータからなり、その入力側にはキースイッチＫＳ、
スイッチＳＷがそれぞれ接続され、出力側には光源６，
７が接続されており、制御部８はキースイッチＫＳ、ス
イッチＳＷからの入力信号に基づいて予め定められたプ
ログラム処理を行い、光源駆動回路を通じて光源６，７
の点灯状態を制御する。なお制御部８は光源６，７を制
御するだけでなく、図示しないセンサの検出信号入力に
応じて駆動装置２の動作も制御する。

【００２８】キースイッチＫＳは、イグニッションスイ
ッチとも称され、イグニッションコイルを含む各種車載
電装品の電源スイッチまたは作動スイッチとして機能す
る。このキースイッチＫＳは複数の接点を有し、各接点
位置への操作に応じて各種電装品の作動させる。そして
本例では、ユーザーがキースイッチＫＳを所定の接点位
置に操作すると、制御部８に信号入力が行われ、バッテ
リＢＴから計器への電力供給が開始（オン）されると共
に制御部８によるプログラム処理が実行されるものとす
る。

【００２９】スイッチＳＷは、ユーザーが手動操作可能
な例えばプッシュスイッチからなり、このプッシュスイ
ッチの操作信号（切替信号または出力信号）が制御部８
に入力され、この操作信号に応じて制御部８が第２の光
源７の点灯状態、すなわち第２の光源７の発光色をユー
ザーの要求する目盛板照明色に応じて切替動作させるよ
うになっている。

【００３０】以下に制御部８により実行される光源６，
７の点灯処理プログラムの一例を説明する。なお本例の
計器は、キースイッチＫＳがオン状態に切替操作される
と、昼夜を問わず目盛板５が発光する常時照明タイプで
ある。

【００３１】まずキースイッチＫＳがオン状態に切替操
作されると、制御部８に操作信号が入力され、この操作
信号を受信すると制御部８は第１の光源６だけを点灯動
作させる。第１の光源６が点灯すると、その白色光は、
第３の反射部３３を通じて放射状に拡散反射され、さら
に第２の反射部３２を通じて目盛板５側に拡散反射さ
れ、表示部（透光性表示層５１）を透過照明する。この
際、透光性表示層５１は、それ自体の色が乳白色に設定
されているため、この部分を通過する光は第１の光源の
発光色と略同じ白色となり、従ってユーザーにより視認
される表示部の照明色は白色である。

【００３２】つぎに制御部８は、スイッチＳＷの操作信
号が入力したか否かを判定し、その操作信号入力が無い
場合は、第１の光源６だけの点灯状態を維持するように
なっており、表示部の照明色は変化しない。ユーザーに
よるスイッチＳＷの操作が行われ、操作信号が入力する
と、制御部８は、第１の光源６の点灯状態は維持しなが
ら、第２の光源７を赤、緑、青のうち何れかの発光色で
発光させる（もちろん、赤、緑、青の少なくとも２つを
混合させた任意の発光色で発光させてもよい）。最初の
操作信号入力で発光する発光色は任意であるが、本例で
は先ず最初に第２の光源７が赤色（第１の発光色）で発
光するようになっている（この場合、制御部８は赤色の
ベアチップだけが発光させるように前記光源駆動回路を
通じて発光色を制御する）。このように第２の光源７が
赤色に発光すると、その光は、第１の反射部３１を通じ
て放射状に拡散反射され、さらに第２の反射部３２で拡
散反射されて目盛板５の表示部に至るが、第１の光源６
も同時に点灯しているため、表示部に至る照明経路中で
第１の光源６の白色光と混合され、このように第１の光
源６の白色光と第２の光源７の赤色光とがミックスされ
るため、表示部に至る光は、本例の場合、赤みを帯びた
白色となる。従って、表示部を通過する光も赤みを帯び
た白色となり、この色が表示部の照明色としてユーザー
に視認される。

【００３３】またユーザーが続いてスイッチＳＷを操作
した場合、その操作信号が制御部８に入力され、この信
号入力に応じて制御部８は、第１の光源６の点灯状態は
維持しながら、第２の光源７の発光色を赤色から緑色
（第２の発光色）に変化させる（この場合、制御部８は
それまで発光していた赤色のベアチップの発光を停止さ
せ、緑色のベアチップだけが発光するように前記光源駆
動回路を通じて発光色を切替制御する）。このように第
２の光源７が緑色に発光すると、赤色の場合と同様、各
反射部３１，３２を通じて表示部に至るが、第１の光源
６の白色光とミックスされるため、表示部に至る光は、
本例の場合、緑色を帯びた白色となる。従って、表示部
を通過する光も緑色を帯びた白色となり、この色が表示
部の照明色としてユーザーに視認される。

【００３４】また更にユーザーがスイッチＳＷを操作し
た場合、その操作信号が制御部８に入力され、この信号
入力に応じて制御部８は、第１の光源６の点灯状態は維
持しながら、第２の光源７の発光色を緑色から青色（第
３の発光色）に変化させる（この場合、制御部８はそれ
まで発光していた緑色のベアチップの発光を停止させ、
青色のベアチップだけが発光するように前記光源駆動回
路を通じて発光色を切替制御する）。このように第２の
光源７が青色に発光すると、赤色，緑色の場合と同様、
各反射部３１，３２を通じて表示部に至るが、第１の光
源６の白色光とミックスされるため、表示部に至る光
は、本例の場合、青みを帯びた白色となる。従って、表
示部を通過する光も青みを帯びた白色となり、この色が
表示部の照明色としてユーザーに視認される。

【００３５】この後、更にユーザーがスイッチＳＷを操
作した場合、その操作信号が制御部８に入力され、この
場合、制御部８は第２の光源７の点灯を停止させ、これ
により第２の光源７は、消灯状態となる。従って表示部
の照明色は、キースイッチＳＷをオンした当初の白色と
なる。この後、更にユーザーがスイッチＳＷを操作した
は、前述の赤、緑、青の順番で発光色の切り替えが可能
である。

【００３６】従って本例では、表示部の照明色は、キー
スイッチＫＳ、スイッチＳＷの操作に応じて白→赤みを
帯びた白→緑色を帯びた白→青みを帯びた白（→白）と
いう順番で切り替わる。

【００３７】以上のように本実施形態では、駆動装置２
の駆動軸２１に連結され計測量に応じて作動する指針４
と、この指針４に対応する透光性表示層（表示部）５１
が形成された目盛板（表示体）５と、白色系の発光色で
発光する第１の光源６と複数の発光色（ＲＧＢ）で発光
する第２の光源７とで構成され目盛板５を照明する光源
と、第１の光源６の点灯状態を維持しながら第２の光源
７を任意の発光色に切り替える制御部８とを有すること
により、照明対象である目盛板５が第１の光源６の白色
系の光と、第２の光源７の任意色の光とをミックスした
複数の混合色で切替照明されるため、色調の極端な変化
や色調毎の大きな輝度変化を抑えることができる。

【００３８】すなわち、本実施形態では、第１の光源６
の発する白色光に、第２の光源７が選択的に発する有彩
色光を混合することで光源色を得るものであるため、色
調切替を補助的に行うことができ、これにより照明輝度
を確保し見栄えを安定させることができる。またメイン
色調が白色であるため、ユーザーにとって柔らかく見や
すい色調を実現することができる。また以上のメリット
により、光源の色調や輝度制御を行うための回路構成が
簡素化し、回路側の負荷も小さくなるというメリットも
ある。

【００３９】なお本実施形態では、第１，第２の光源
６，７の双方に発光ダイオードを用いたが、任意の光源
を採用することができる。また第２の光源７として本実
施形態では、ＲＧＢ三原色光（有彩色光）を発する３個
のベアチップをパッケージ化してなる発光ダイオードを
用いたが、単一のベアチップを有し、互いに異色発光す
る発光ダイオードを複数個配置してもよく、第２の光源
７は、少なくとも２色以上の色で発光するものであれ
ば、その形式や個数は任意である。同様に第１の光源も
白色系に発光するものであれば、その形式や個数は任意
である。

【００４０】また本実施形態では、スイッチＳＷの手動
操作に応じて照明色を切り替えることができるため、ユ
ーザーが照明色を切り替えることができ、利便性を向上
させることができる。なお、照明色の切替は、例えば自
動車の状況等に応じて自動的に切り替えることもでき
る。

【００４１】また本実施形態では、第２の光源７が第１
の光源６よりも駆動軸２１側に近い位置に配置され、駆
動軸２１の軸方向において第２の光源７の発光部７ａに
対向する位置に第２の光源７からの光を放射状に反射す
る第１の反射部（第１の反射体）３１が配置され、第１
の光源６よりも外側に第１，第２の光源６，７の光を目
盛板５側に反射する第２の反射体部（第２の反射体）３
２が配置されることにより、少ない数の第２の光源６で
広範囲を照らすことができ、照明効率を向上させること
ができる。

【００４２】また本実施形態では、駆動軸２１の軸方向
において第１の光源６の発光部６ａに対向する位置に第
１の光源６からの光を第２の反射部３２側に反射する第
３の反射部（第３の反射体）３３が配置されることによ
り、少ない数の第１の光源６で広範囲を照らすことがで
き、照明効率を向上させることができる。

【００４３】図３は、本発明の第２の実施形態を示す断
面図であり、本例では第１の光源６の発光部６ａと対向
する位置に導光体９を配置したものである。この導光体
９は、第１の実施形態における第３の反射部３３の代わ
りに配置されている。

【００４４】すなわち、導光体９は、第１の光源６の発
光部６ａに対向し第１の光源６の光を内部に導入する受
光部９ａと、この受光部９ａから導入した光を放射方向
に反射する円錐面形状の第３の反射部（第３の反射体）
９ｂと、この反射部９ｂで反射された光を第２の反射部
３２側に放出する照射面９ｃとで構成され、この導光体
９には、第１の光源６の光だけでなく、第２の光源７の
光も導入されるようになっている。

【００４５】かかる実施形態によっても前記第１の実施
形態と同様の効果を得ることができると共に、導光体９
を採用することにより、光源６，７の光を効率よく導い
て、照明効率を向上させることができる。

【００４６】図４は、本発明の第３の実施形態を示す断
面図であり、本例では導光体９及び第１の反射部３１の
前方側に第１，第２の光源６，７の光を拡散して透過す
る（拡散できれば不透過でもよい）拡散板１０を配置し
たものである。また本例の目盛板５は、所謂、面発光型
であり、目盛、文字等の表示部が遮光性を有し、表示部
の背景が透光性を有している。

【００４７】かかる実施形態によっても前記第１，第２
の実施形態と同様の効果を得ることができると共に、拡
散板１０により、目盛板５を面発光させるにあたり、輝
度ムラや色ムラを抑えることができる。

【００４８】なお前記各実施形態では、本発明のよる照
明装置を車両の計器に適用する場合を示したが、その適
用対象は任意であり、例えば指針４の照明に本発明によ
る照明装置を適用してもよい他、液晶表示装置のバック
ライトに適用してもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、初期の
目的を十分に達成することができ、色調の極端な変化や
色調毎の大きな輝度変化を抑えることが可能な照明装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による計器の平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図３】本発明の第２の実施形態による計器の断面図。

【図４】本発明の第３の実施形態による計器の断面図。

【符号の説明】

１ 回路基板 ２ 駆動装置 ３ 枠体 ４ 指針 ５ 目盛板（表示体） ６ 第１の光源 ６ａ 発光部 ７ 第２の光源 ７ａ 発光部 ８ 制御部 ９ 導光体 ９ａ 受光部 ９ｂ，３３ 第３の反射部（第３の反射体） ９ｃ 照射部 １０ 拡散板 ２１ 駆動軸 ３０ 筒状部 ３１ 第１の反射部（第１の反射体） ３２ 第２の反射部（第２の反射体） ＫＳ キースイッチ ＳＷ スイッチ ＢＴ バッテリ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性を有する表示体と、白色系の発光
   色で発光する第１の光源と複数の発光色で発光する第２
   の光源とで構成され前記表示体を照明する光源と、前記
   第１の光源の点灯状態を維持しながら前記第２の光源を
   任意の発光色に切り替える制御部と、を有することを特
   徴とする照明装置。
2. 【請求項２】 駆動装置の駆動軸に連結され計測量に応
   じて作動する指針と、この指針に対応する表示部が形成
   され少なくともその一部が透光性を有する目盛板からな
   る表示体と、白色系の発光色で発光する第１の光源と複
   数の発光色で発光する第２の光源とで構成され前記表示
   体を照明する光源と、前記第１の光源の点灯状態を維持
   しながら前記第２の光源を任意の発光色に切り替える制
   御部と、を有することを特徴とする照明装置。
3. 【請求項３】 前記第２の光源が前記第１の光源よりも
   前記駆動軸側に近い位置に配置され、前記駆動軸の軸方
   向において前記第２の光源の発光部に対向する位置に前
   記第２の光源からの光を放射状に反射する第１の反射体
   が配置され、前記第１の光源よりも外側に前記第１，第
   ２の光源の光を前記表示体側に反射する第２の反射体が
   配置されることを特徴とする請求項２記載の照明装置。
4. 【請求項４】 前記駆動軸の軸方向において前記第１の
   光源の発光部に対向する位置に前記第１の光源からの光
   を前記第２の反射体側に反射する第３の反射体が配置さ
   れることを特徴とする請求項３記載の照明装置。
5. 【請求項５】 前記第３の反射体が前記第１の光源から
   の光を放射状に反射する反射部を備えた導光体からなる
   ことを特徴とする請求項４記載の照明装置。
6. 【請求項６】 前記制御部に前記表示体の照明色を変化
   させる切替信号を出力する出力手段を有することを特徴
   とする請求項１から請求項５のうち何れか一つに記載の
   照明装置。
7. 【請求項７】 前記出力手段が手動操作により前記切替
   信号を出力することを特徴とする請求項６記載の照明装
   置。