JP2008170766A - 可変表示構造 - Google Patents

Abstract

【課題】白色表示を行うことができ、表示性能を向上させることができる可変表示構造を提供する。
【解決手段】色光源４の波長を透過させ、且つ色光源３の波長を透過させない青色印刷部分１０１と、シート１０ｅに施された、色光源３の波長を透過させ、且つ色光源４の波長を透過させない赤色印刷部分１０２と、色光源３の波長と色光源４の波長を透過させない背景印刷部分１０ｄと、第１表示と第２表示の重複する部分で、色光源３及び色光源４の光を抑制して透過する調光印刷部分１０３と、青色光による蛍光体の励起で出力される黄色光と青色光の通過成分により白色光への変換を行う蛍光フィルタと、青色光の通過を制限する黄色印刷部分を備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、同一表示面に異なる表示を切り換えて表示させる可変表示構造の技術分野に属する。

従来においては、第１波長領域の青色光を通過させる第１領域、第２波長領域の緑色光を通過させる第２領域、背景を形成するその他の領域を箔シート後面にプリント印刷し、後方から、青色光の第１光源と緑色光の第２光源で照明している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１００６７９号公報（第２−８頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、白色表示が困難であり、表示色に制限があり、表示性能が充分ではなかった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、白色表示を行うことができ、表示性能を向上させることができる可変表示構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、透光性のあるシートに波長の異なる第１光源の光と第２光源の光を切り換えて投光させ、第１表示と第２表示を行わせる可変表示構造であって、第１光源として設けた青色光源と、前記シートに施された、第１光源の波長を透過させ、且つ第２光源の波長を透過させない第１印刷部分と、前記シートに施された、第２光源の波長を透過させ、且つ第１光源の波長を透過させない第２印刷部分と、前記第１光源の波長と第２光源の波長を透過させない背景印刷部分と、前記第１表示と前記第２表示の重複する部分で、第１光源及び第２光源の光を抑制して透過する調光印刷部分と、青色光による蛍光体の励起で出力される黄色光と青色光の通過成分により白色光への変換を行う蛍光体層と、青色光の通過を制限する黄色印刷層からなる白色変換部と、を備えることを特徴とする。

よって、本発明にあっては、白色表示を行うことができ、表示性能を向上させることができる。

以下、本発明の請求項１、２に係る可変表示構造を実現する実施の形態を、実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の可変表示構造を示す断面図である。図２は実施例１の可変表示構造のカラーフィルタの正面図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図である。図４は実施例１の可変表示構造の第１表示と第２表示を示す説明図である。
実施例１は可変表示構造を押して入力を行うスイッチに用いている。

スイッチ１は、まず、矩形枠状のスイッチフィニッシャ２の内部に矩形枠状のガイドハウジング７を設ける（図１参照）。
ガイドハウジング７には、矩形枠状のスイッチフィニッシャ２の開口面から開口面へ向かう方向、つまり、前後面に摺動可能なレール部分を設ける。
スイッチフィニッシャ２及びガイドハウジング７の背面側には、開口を塞ぐ板状の基板６を設ける。
基板６の前面側、つまりスイッチフィニッシャ２の内部側には、波長が約６４０nmをピークとする赤色の色光源３と、波長が約４７０nmをピークとする青色の色光源４と、押されることによりON/OFFの操作入力を行うタクトスイッチ５を設ける。

色光源３及び色光源４は、LEDがコスト抑制、メンテナンス性から好ましいが、別のものであってもよい。色光源３は他の色であってもよい。
次に内外で２重の枠部分を有するスライダ８を設ける。スライダ８の内部の枠部分は、色光源３及び色光源４側に行くに従って角錐状に内側が狭くなる形状にする。また、スライダ８の内側の枠形状部分は後方に延長し、色光源３及び色光源４の側方を覆うようにする。
さらに、スライダ８の内側の枠形状部分の下方傾斜面には、下方に突出する形状の係合部８ａを設ける。係合部８ａの位置は、下方に移動するとタクトスイッチ５と係合する位置にする。

スライダ８の内側枠部分の前面部分には、カラーフィルタ１０を設ける。
さらに、カラーフィルタ１０の前面には、蛍光フィルタ９を設ける。
蛍光フィルタ９はYAGシートとも呼ばれるものである。
蛍光フィルタ９の前面部分には、黄色印刷部分１５を全面に設ける。
さらに、黄色印刷部分１５の前面部分には、消灯時に外光によって印刷パターンが見えてしまうのを防ぐために全体的に透光性が低くされたスモークレンズ１１を設ける。

ここで、スモークレンズ１１、カラーフィルタ１０、蛍光フィルタ９、黄色印刷部分１５を取り付けたスライダ８を、ガイドハウジング７のレール部分に係合させて前後に摺動自在にする。
これにより、スライダ８をタクトスイッチ５に向かって押すと、スライダ８が摺動して傾斜面から下方に突出する形状の係合部８ａがタクトスイッチ５を押す構造にする。
また、押された後に、自由状態にすると、タクトスイッチの反力で戻る構造にする。

カラーフィルタ１０は、図２に示すように、透明なシート１０ｅ前面に、第１印刷部分１０ａ、第２印刷部分１０ｂ、第３印刷部分１０ｃ、背景印刷部分１０ｄを設ける。
図５は、実施例１の可変表示構造の印刷部分の特性と各光源の波長との関係を示す説明図である。
ここで、第１表示１２を図４(a)に示すように文字の「Ａ」、第２表示１３を図４(b)に示すように文字の「Ｅ」とする。
第１印刷部分１０ａは、第１表示１２である「Ａ」の第２表示１３「Ｅ」と重ならない図２の部分である。この部分は、青色光を通過させる青色印刷部分１０１と、蛍光フィルタ９の重なる部分である。青色印刷部分１０１の波長に対する透過効率の特性は、図５の線２３で示す特性となる。

第２印刷部分１０ｂは、第２表示１３である「Ｅ」の第１表示１２「Ａ」と重ならない図２の部分である。この部分は、色光源３の光を通過させる部分であり、赤色印刷部分１０２で形成される。赤色印刷部分１０２の波長に対する透過効率の特性は、図５の線２１で示す特性となる。
第３印刷部分１０ｃは、第１表示１２の「Ａ」と第２表示１３の「Ｅ」とが重なった部分である。この部分は、調光印刷部分１０３で形成される。調光印刷部分１０３の波長に対する透過効率の特性は、図５の線２５で示す特性となる。
背景印刷部分１０ｄは、第１〜第３の印刷部分１０ａ〜１０ｃ以外の表示部分であり、黒い印刷である。この部分は色光源３、色光源４の光を吸収する。

次に作用を説明する。
[表示作用]
(a)非表示状態
色光源３、色光源４のどちらも点灯しない状態では、スモークレンズ１１により外から内側への入光も、反射光も輝度と紫外線を抑制されるため、表示構造が外部から見えることも、表示が見えることもない（図６参照）。

(b)第１表示
図９は実施例１における白色変換の状態を示す説明図である。
実施例１において、第１表示１２を表示させるには、色光源４を点灯させ、色光源３を消灯させる。
まず、第１印刷部分１０ａにおいて、青色光は青色印刷部分１０１を通過し、表示部分として青色に発光する。図５では、線２４と線２３の関係となる。
次に第２印刷部分１０ｂでは、青色光は赤色印刷部分１０２を通過できないため、表示に寄与しない。図５では、線２４と線２１の関係となる。
次に第３印刷部分１０ｃでは、青色光は調光印刷部分１０３を通過し、輝度が調整され、第１印刷部分１０ａとほぼ同じ輝度で発光する。図５では、線２４と線２５の関係となる。
また、背景印刷部分１０ｄでは、青色光は通過しないため、表示に寄与しない。

さらに、第１印刷部分１０ａを通過した青色光、及び第３印刷部分１０ｃを通過した青色光は、第１表示１２を表示させつつ、蛍光フィルタ９を通過する。
すると、蛍光フィルタ９の内部では、内部に有する蛍光体９１に青色光があたると、励起され黄色に発光して、表示側外部へ光が向かう（図９における符号ａが符号ｂに変化）。また、蛍光フィルタ９の内部では、内部に有する蛍光体９１にあたらなかった青色光は、そのまま青色光として通過して外部へ向かう（図９における符号ａのまま通過）。

そのため、表示光としては、青色光と黄色光の混在したものとなる（図９参照）。ここで、光の３原色（図１１参照）では、それぞれが加色された場合に何色に見えるかがわかっており、Ｇ（グリーン）とＲ（レッド）の加色によりＹ（イエロー）となり、Ｙ（イエロー）とＢ（ブルー）の加色は、Ｗ（ホワイト）となり白色光となる。
言い換えて説明すると、黄色（Ｙ）は３原色のうちの２色、緑（Ｇ）と赤（Ｒ）を加えたもののため、この表示色の場合、３原色である緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、青（Ｂ）を全て加えたことになり、白色光の表示となる。
これにより、第１表示１２、つまり図４(a)に示す「Ａ」が白く表示されることになる（図７参照）。

(c)第２表示
実施例１において、第２表示１３を表示させるには、色光源３を点灯させ、色光源４を消灯させる。
まず、第１印刷部分１０ａにおいて、赤色光は、青色印刷部分１０１を通過させない。そのため、表示に寄与しない。図５では、線２２と線２３の関係となる。
次に第２印刷部分１０ｂでは、赤色印刷部分１０２を赤色光が通過するため、赤色の表示部分となる。図５では、線２２と線２１の関係となる。
第３印刷部分１０ｃでは、赤色光は調光印刷部分１０３を通過し、輝度が調整され、第２印刷部分１０ｂとほぼ同じ輝度で発光する。図５では、線２２と線２５の関係となる。
また、背景印刷部分１０ｄでは、青色光は通過しないため、表示に寄与しない。

さらに、第２印刷部分１０ｂ、第３印刷部分１０ｃを通過した赤色光は、第２表示１３を表示しつつ、蛍光フィルタ９を通過する（図１０参照）。
すると、蛍光フィルタ９の内部では、内部に有する蛍光体９１に赤色光があたるが、蛍光体９１は赤色光には励起されない。そのため変換されず、赤色光のまま通過して、表示側外部へ光が向かう（図１０中の蛍光体前後の符号ｃ）。また、蛍光フィルタ９の内部で、内部に有する蛍光体９１にあたらなかった赤色光は、そのまま赤色光として通過して外部へ向かう（図１０中の蛍光体に当たらない符号ｃ）。

また、背景印刷部分１０ｄは、赤色光を通過させない。
これにより、第２表示１３、つまり図４(b)に示す「Ｅ」が赤く表示されることになる（図８参照）。

[スイッチ作用]
実施例１では、操作する人がスモークレンズ１１を押すと、一体化したスライダ８が摺動し、スライダ８の一部８ａがタクトスイッチ５を押す。
スイッチ１としては、基板６に設けられる図示しない回路によって、どちらの表示状態において、タクトスイッチ５に入力があったかを判断し、２つの操作入力として使用する。これにより、１つのスイッチにおいて、異なるモードでの操作入力が可能となる。
さらに、その異なるモードでの操作入力において、モードの状態に変化がある場合には、それを色で表示することが可能となる。よって、操作者は、そのモードの状態を、インジケータ等を設けることなく、知ることができる。

[白色表示を行う作用]
実施例１では、青色光と黄色の蛍光フィルタ９により、白色表示を行うことができる。白色表示は、背景の黒色とのコントラストが最も強く、見やすい表示ということができる。２つの重ねた表示を行い、且つ白色表示ができることは、非常に見やすい表示を用いることができる。
また、具体的に、例えば車両の車室内におけるスイッチ等の表示においては、ハイグレードな車種において、白色表示が増加傾向にあり、実施例１のように白色表示を行えることは有利である。

[蛍光フィルタの厚さについて]
ここで、実施例１の可変表示構造における更なる課題について説明する。
実施例１では、上記説明のように、蛍光フィルタ９を用いて、重なる意匠を可変に表示させ、且つその表示を白色で表示することができる。
この実施例１の可変表示構造では、光源と蛍光体層の距離により、ある程度の蛍光体量が必要となる。つまり、印刷面全体に必要としているため、例えば単に白色光を生成するために青色ＬＥＤと黄色ＬＥＤを点灯させる構成を考えた場合に、これと比較すると多くの量の蛍光体を必要とすることになる。このことは、コスト上、問題である。
また、赤系表示に用いる赤系ＬＥＤの光は、蛍光フィルタ９によって光の吸収があり、表示輝度が低下する問題があった。
実施例１の可変表示構造では、この問題を解決している。

[コストを抑制し、赤系の表示輝度を向上させる作用]
実施例１の可変表示構造では、蛍光フィルタ９を薄く構成するとともに、その前面に黄色印刷部分１５を設けている。
蛍光フィルタ９を薄くすることによって、コストが非常に抑制される。これは、表示の全面に蛍光フィルタ９を全面に設ける実施例１の可変表示構造にあっては、非常に効果の大きいものとなる。

図１２は、蛍光フィルタ９を充分に厚くした場合の白色作用を説明する波長と透過率及び相対光度のグラフである。
青色ＬＥＤを発光させた場合の波長特性は図１２中の線２００のようになる。そして、蛍光フィルタ９を充分に厚くした場合に、上記説明のように蛍光体により励起された黄色成分、つまり赤色＋緑色成分が表れる。この特性は、図１２中の線２０１のようになる。青色成分の高いピークを持つ山と黄色成分の低いピークを持つ山により白色表示となることが図１２からわかる。

図１３は、蛍光フィルタ９を実施例１の構成のように薄くした場合の白色作用を説明する波長と透過率及び相対光度のグラフである。
コストの抑制のために、蛍光フィルタ９を薄くすると、蛍光体による黄色成分の励起が減少するため、青い色が残り充分な白色光を得ることができない。図１３では線２０２のようになる。充分な厚さを得た線２０１に比較して、青色成分はあまり変化していないが、黄色成分、つまり赤色＋緑色成分が低いパーセンテージしか得られていないことが図１３からわかる。

図１４は、蛍光フィルタ９を薄くし、その前面に黄色印刷部分１５を設けた実施例１の構成の場合の白色作用を説明する波長と透過率及び相対光度のグラフである。
図１４において、黄色印刷部分１５の波長特性は、線２０４のようになる。つまり約６００ｎｍより低い波長域へ行くに従って、透過率が低下していく特性となっている。
そのため、青色光は黄色印刷部分１５にある程度、吸収されることになる。また、励起による黄色光は、黄色印刷部分１５の波長特性の線２０４から吸収を殆ど受けないことがわかる。

これにより、青色光を発光させた際の蛍光フィルタ９、黄色印刷部分１５を通過する光の特性は、図１４の線２０３のようになる。線２０３の特性は、青色光と、黄色光、つまり赤色＋緑色の光の比率が白色作用に適したものに線２０２よりも近づくことになる。
そのため、やや全体の輝度は、低下するものの、充分な品質の白色光を得ることができる。白色表示は、背景としている黒色に対して、非常に強いコントラストを得ることができるため、表示性能としては問題ないレベルである。コストを抑制して、充分な白色を得ることの方が有利である。

図１５は、蛍光フィルタ９を薄くし、その前面に黄色印刷部分１５を設けた実施例１の構成の場合の赤色表示作用を説明する波長と透過率及び相対光度のグラフである。
赤色光の波長特性を図１５中に線２０５として示す。蛍光フィルタ９の蛍光体により、赤色光の輝度は吸収され減少するが、実施例１では、蛍光フィルタ９の厚さを薄くしていることにより、この吸収量を低く抑えることができる。
この赤色光は、黄色印刷部分１５では、図１５中の線２０４と線２０５の関係となり、その影響をほとんど受けない。そのため、赤色表示の輝度は、向上させることができ、より表示性能を向上させることができる。

次に効果を説明する。実施例１の可変表示構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)透光性のあるシート１０ｅに波長の異なる第１光源の光と第２光源の光を切り換えて投光させ、第１表示１２と第２表示１３を行わせる可変表示構造であって、第１光源として設けた色光源４と、シート１０ｅに施された、色光源４の波長を透過させ、且つ色光源３の波長を透過させない青色印刷部分１０１と、シート１０ｅに施された、色光源３の波長を透過させ、且つ色光源４の波長を透過させない赤色印刷部分１０２と、色光源３の波長と色光源４の波長を透過させない背景印刷部分１０ｄと、第１表示１２と第２表示１３の重複する部分で、色光源３及び色光源４の光を抑制して透過する調光印刷部分１０３と、青色光による蛍光体の励起で出力される黄色光と青色光の通過成分により白色光への変換を行う蛍光フィルタ９と、青色光の通過を制限する黄色印刷部分１５を備えるため、コストを抑制でき、赤系の表示輝度を向上できつつ、白色表示を行うことができ、表示性能を向上させることができる。

(2)白色変換を行う部分は、蛍光フィルタ９のみで白色へ変換する場合より蛍光フィルタ９を薄くしたものであり、蛍光フィルタ９を薄くしたことにより黄色光より多くなる青色光成分を調整する分の黄色印刷部分１５を設けたものであるため、蛍光フィルタ９を薄くすることでコストを抑制し、このために強くなる青色成分を黄色印刷部分１５で抑制して良好な白色表示を得ることができ、表示性能を向上させることができる。

[他の実施例]
図１６は実施例の可変表示構造を車両メータに用いた表示例を示す説明図である。図１７は実施例の可変表示構造をプッシュスタートスイッチに用いた表示例を示す説明図である。

図１６に示す例では、車両メータ７０において、色光源４の点灯時には、白色のメータ目盛表示を行い、色光源３の点灯時には、赤色のメータ目盛表示を行う。それぞれのメータ目盛表示は異なる形状にする。
すると、異なる色、形状の車両メータ７０を表示できるため、例えば、個人の好みにより変更する。また、例えば、状況による見易さから変更するなどすれば、使用者がより見易い表示となる。

図１７に示す例では、エンジンの始動スイッチでありプッシュスタートスイッチ８０において、色光源４の点灯時には、白色の「ＳＴＡＲＴ ＥＮＧＩＮＥ」の文字表示をスイッチ中央に大きく表示させ、色光源３の点灯時には、赤色の「ＳＴＯＰ ＥＮＧＩＮＥ」の文字表示をスイッチ中央に大きく表示させる。
可変表示作用により、文字の位置が重なっても文字を小さくしたり位置を見難い位置に変えることなく、表示することができる。

以上、本発明の可変表示構造を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、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、設計の変更や追加等は許容される。
青色印刷部分１０１、赤色印刷部分１０２などのシートへの印刷は、シルク印刷、凸版印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷があり、いずれの印刷によるものでもよい。また、他の印刷によるものであってもよい。
蛍光フィルタ及び加色フィルタは、印刷により形成されるものであってもよく、また、予めフィルタ素材として形成されたものであってもよい。
加色フィルタを設ける場合は、蛍光フィルタと近接した層構造となるようにし、離間させないことが望ましい。
黄色印刷部分は、黄色フィルタであってもよい。

本願の可変表示構造は、スイッチや、計器類等のように、見やすい表示が必要な部位への利用は容易である。

実施例１の可変表示構造を示す断面図である。 実施例１の可変表示構造のフィルタの正面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 実施例１の可変表示構造の第１表示と第２表示を示す説明図である。 実施例１の可変表示構造の印刷部分の特性と各光源の波長との関係を示す説明図である。 実施例１の可変表示構造の非表示状態の説明図である。 実施例１の可変表示構造の第１表示を表示した状態の説明図である。 実施例１の可変表示構造の第２表示を表示した状態の説明図である。 実施例１における白色変換の状態を示す説明図である。 実施例１における蛍光フィルムを通過する赤色光の状態を示す説明図である。 光の３原色の説明図である。 蛍光フィルタを充分に厚くした場合の白色作用を説明する波長と透過率及び相対光度のグラフである。 蛍光フィルタを実施例１の構成のように薄くした場合の白色作用を説明する波長と透過率及び相対光度のグラフである。 蛍光フィルタを薄くし、その前面に黄色印刷部分を設けた実施例１の構成の場合の白色作用を説明する波長と透過率及び相対光度のグラフである。 蛍光フィルタを薄くし、その前面に黄色印刷部分を設けた実施例１の構成の場合の赤色表示作用を説明する波長と透過率及び相対光度のグラフである。 実施例の可変表示構造を車両メータに用いた表示例を示す説明図である。 実施例の可変表示構造をプッシュスタートスイッチに用いた表示例を示す説明図である。

符号の説明

１ スイッチ
２ スイッチフィニッシャ
３ 色光源
４ 色光源
５ タクトスイッチ
６ 基板
７ ガイドハウジング
８ スライダ
８ａ 係合部
９ 蛍光フィルタ
９１ 蛍光体
１０ カラーフィルタ
１０ａ 第１印刷部分
１０ｂ 第２印刷部分
１０ｃ 第３印刷部分
１０ｄ 背景印刷部分
１０ｅ シート
１０１ 青色印刷部分
１０２ 赤色印刷部分
１０３ 調光印刷部分
１１ スモークレンズ
１２ 第１表示
１３ 第２表示
１５ 黄色印刷部分
７０ 車両メータ
８０ プッシュスタートスイッチ
２００ （青色ＬＥＤの特性を示す）線
２０１ （通過する青色＋励起した黄色の特性を示す）線
２０２ （蛍光フィルタを薄くした場合の特性を示す）線
２０３ （蛍光フィルタ＋黄色印刷部分で得られる特性を示す）線
２０４ （黄色印刷部分の特性を示す）線
２０５ （赤色ＬＥＤの特性を示す）線

Claims (2)

1. 透光性のあるシートに波長の異なる第１光源の光と第２光源の光を切り換えて投光させ、
   第１表示と第２表示を行わせる可変表示構造であって、
   第１光源として設けた青色光源と、
   前記シートに施された、第１光源の波長を透過させ、且つ第２光源の波長を透過させない第１印刷部分と、
   前記シートに施された、第２光源の波長を透過させ、且つ第１光源の波長を透過させない第２印刷部分と、
   前記第１光源の波長と第２光源の波長を透過させない背景印刷部分と、
   前記第１表示と前記第２表示の重複する部分で、第１光源及び第２光源の光を抑制して透過する調光印刷部分と、
   青色光による蛍光体の励起で出力される黄色光と青色光の通過成分により白色光への変換を行う蛍光体層と、青色光の通過を制限する黄色印刷層からなる白色変換部と、
   を備えることを特徴とする可変表示構造。
2. 請求項１に記載の可変表示構造において、
   前記白色変換部は、
   前記蛍光体層のみで白色へ変換する場合より前記蛍光体層を薄くしたものであり、
   前記蛍光体層を薄くしたことにより黄色光より多くなる青色光成分を調整する分の前記黄色印刷層を設けたものである、
   ことを特徴とする可変表示構造。