JP3627236B2 - 照明装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車等の車両用計器に用いられる表示板を照明する照明装置にに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の照明装置にあっては例えば特開平11−105581号公報に開示されているように、アクリル樹脂からなる光透過性の基板と、この基板の表面に形成され外部の光(反射光)によって暗色系の色調を有して視認されると共に裏面側からの光を透過することが可能な地色層と、基板の裏面に形成され目盛、文字等の表示部を形成するための開口部を有する暗色の遮光層とからなる表示板と、この表示板の背後に配置され表示部を照明する光源とを備え、光源の消灯時には地色層にあたって反射した反射光が視認されることで表示板がその全面に渡って暗色の色調により視認されるが、光源の点灯時にはその光が遮光層の開口部(表示部)及び地色層を通って表面側に透過し、この透過光によって表示部を照明することにより、光源の消灯時は表示板全体が暗色により視認され、光源の点灯時は表示部を所望の色調により照明表示する計器の照明装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の照明装置の場合、基板の裏面に遮光層を設け、この遮光層に設けた開口部からなる表示部を透過照明する構成であるため、光源点灯時に開口部に導入された光が基板内を通過する際、基板内で拡散されて基板の表面側に達することになり、この光拡散作用によって基板の表面側では数字、目盛等の表示部の輪郭がぼやけた状態で視認され、これにより表示部の表示品質が低下してしまうという問題があった。
【0004】
本発明はこの点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、表示部の表示品質を向上させることが可能な照明構造を提供せんとするものである。
【0005】
【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に、光透過性の基板と、この基板の表面に形成される遮光層と、この遮光層の抜き部で形成される表示部とを有する表示板と、この表示板の背後に配置され前記表示部を照明する光源とを備え、前記表示板が少なくとも前記表示部を含むように前記基板の表面側または裏面側に形成され、前記光源の消灯時には前記基板の表面側から入射する光によってその色調が視認されると共に前記光源の点灯時には前記光源からの光を透過する半透過層と、少なくとも前記表示部を含むように前記遮光層または前記半透過層の表面に形成される複数層からなるオーバーコート層とを有し、前記各オーバーコート層の表面にそれぞれ粗面を設けたことを特徴とする。
【0008】
また本発明は、前記半透過層の裏面側に前記光源の光を着色する着色層を設けたことを特徴とする。
【0009】
また本発明は、前記半透過層と前記遮光層とが暗色系の色に設定されることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1から図4は本発明の第1実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明を例えば自動車に搭載される計器の表示板を照明する照明装置に適用した場合について説明する。なお、図1は本発明の第1実施形態による照明装置の正面図、図2は図1のA−A断面図、図3は図1中のB領域における表示板の要部断面図、図4は図1中のC領域における表示板の要部断面図である。
【0011】
図1,図2において、本実施形態による照明装置は、回路基板1と、この回路基板1に導通装着され駆動軸2が前方に延びる計器本体3と、駆動軸2にて回転駆動される指針4と、この指針4の背後に位置して回路基板1上に配置される表示板5と、回路基板1の前方に配置され指針4と表示板5を照明する光源6と、回路基板1と表示板5との間に配置されるケース体7とから構成される。
【0012】
回路基板1は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン(図示せず)を施した硬質回路基板からなり、光源6と、この光源6及び計器本体3を駆動・制御する駆動手段や抵抗、コンデンサ等の各種回路部品(図示せず)が前記配線パターンに導通接続されている。
【0013】
計器本体3は、可動磁石式計器またはステッピングモータからなり、駆動軸2が回路基板1を貫通するように、その主要部が回路基板1の背後に装着され、且つ半田付け等の適宜導通手段により前記配線パターン(前記駆動手段)に電気接続される。
【0014】
指針4は、透光性合成樹脂からなる指示部41と、この指示部41の回転中心部外周を覆う遮光性の合成樹脂からなるカバー42とでなり、指示部41は表示板5に沿うように線状に延び、また回転中心部には、背後に配置された光源6から発せられる照明光を受光しその照明光を指示部41の先端側に反射導光する受光部43が形成されている。
【0015】
表示板5は、指針4の回転軌道に沿った円弧状の配列形状を有し指針4の指示対象となる目盛51a,数字51b並びにレッドゾーン領域に対応する着色部51cからなる表示部51(図1参照)と、この表示部51の背景を形成する遮光層52(図3,図4参照)とを有しており、表示部51は光源6のうち後述する第2の光源からの光を通じて透過照明され、前記第2の光源が点灯しないとき表示部51はこの裏面に形成される後述する半透過層及びオーバーコート層の作用により表示板5の表面側からは確認しづらくなっている。なお、本実施形態における表示板5は自動車のエンジン回転計を示しており、着色部51cはエンジン回転数が8000〜9000r/min領域における各目盛51a内に設けられている。
【0016】
次に、本実施形態における表示板5の印刷工程を図3に基づいて説明する。まず、母材となる透光性合成樹脂からなる薄板状の基板53の表面を覆うように暗色系の透光性インク(例えばスモークグレー)により半透過層54を形成し、次に半透過層54の表面にこれと同系色である暗色系の遮光性インク(例えば黒色)により遮光層52を印刷形成する。この際、表示部51となる箇所は遮光層52を形成しない抜き部55として形成されるためこの部分に段差が形成される。さらに表示部51を含むように遮光層52の表面に透光性の艶消インクにより第1のオーバーコート層56を形成する。この際、第1のオーバーコート層56は抜き部55領域にも形成されるため抜き部55に対応する箇所には抜き部55に伴う凹部57が形成される。さらに、凹部57を含む第1のオーバーコート層56の表面に第1のオーバーコート層56と同材料、同膜厚の艶消インクにより第2のオーバーコート層58を重ね印刷している。これにより、凹部57に対応する第2のオーバーコート層58箇所の表面が遮光層52に対応する第2のオーバーコート層58箇所の表面と略同一面で形成され、表示板5の表面を第1,第2のオーバーコート層56,58を通じて略平坦面に形成することができる。
【0017】
なお、各オーバーコート層56,58の膜厚は実際は約10μmの厚みを有して設けられ、各オーバーコート層56,58は例えば艶消剤に透明オーバーコートインクを混合した艶消インクにより形成されている。なお、これに対し成形材となる基板53の板厚は例えば0.5mmに設定されている。
【0018】
また、第1のオーバーコート層56及び第2のオーバーコート層58の各表面にはそれぞれ細かな凹凸からなる第1の粗面56a,第2の粗面58aが形成されており、表示板5の表面側から入射する光が表示板5の天面に位置する第2のオーバーコート層58の第2の粗面58aに入射したときに、この光は第2の粗面58aを通じて表示板5の表面側に拡散反射されるが、第2のオーバーコート層58は透光性を有するため光の一部は第2のオーバーコート層58を透過して第1のオーバーコート層56または凹部57側に至る。しかしながら、本実施形態では第1のオーバーコート層56と凹部57の表面にも第1の粗面56aが形成されているため第1のオーバーコート層56、凹部57に至った光は第2のオーバーコート層58側に拡散反射され、第1のオーバーコート層56内を通過する透過光は減衰する。従って、外部からの光が表示板5の表面に入射したとしても第1,第2のオーバーコート層56,58を通じて表示部51と遮光層52との境界にあたる表示部51の輪郭を目立ちにくくさせている。このように各オーバーコート層56,58を通じて入射した光は遮光層52及び遮光層52の抜き部55である表示部51を通じて半透過層54に到達し、遮光層52に到達した光は遮光層52の表面にあたって反射され、その反射光は黒色に視認され、また半透過層54に到達した光はその表面にあたって反射され、その反射光は半透過層54自体の色調であるスモークグレーがやや黒みがかって視認される。これにより、前記第2の光源が点灯しないとき表示部51は外部光が半透過層54で反射することで遮光層52と同系色である黒みがかったスモークグレーを帯びて視認されるため、表示板5をその全面に渡って暗色表面となし表示部51が目立たないように視認される。
【0019】
また、図4は着色部51c領域における表示板5の断面図を示しており、抜き部55からなる着色部51cに対応する基板53箇所の裏面には着色部51cを覆うように例えば赤色系の透光性インクにより着色層59が印刷形成されている。このように着色部51cの対応箇所には着色層59が形成されるが、前記第2の光源が点灯しないとき着色部51cは前述の半透過層54の作用を受けて表示板5の表面側からはわずかに赤色を帯びたスモークグレーの色調を有して視認される。なお半透過層54、遮光層52、第1のオーバーコート層56、第2のオーバーコート層58、着色層59の各印刷層はスクリーン印刷等の手段を用いて印刷形成され、501は駆動軸2と指針4との連結箇所に対応する貫通部(図2参照)である。
【0020】
光源6は、例えば無彩色光を発する発光ダイオードからなり、指針4の回転中心近傍に配置され受光部43を通じて指針4の指示部41を照明する第1の光源61と、ケース体7の後述する第1の反射壁に対応する回路基板1の前方側に配置され表示部51を照明する第2の光源62とからなる。
【0021】
ケース体7は、例えば白色系の合成樹脂からなり、回路基板1と表示板5との間に位置して表示板5を保持する保持体としての機能、光源6からの照明光を前方側に反射する反射部材としての機能等を有しており、表示板5の貫通部54に対応し第1,第2の光源61,62からの照明光を指針4の受光部43に導く開口部71を有する筒状部72と、筒状部72を取り巻くように表示板5側に傾斜して延び第2の光源62と対向する第1の反射部73と、筒状部72の先端側に形成され表示板5の貫通部54に嵌合する一対の係止爪74と、第2の光源62を収納する開放部75と、この開放部75から外周に向けて表示板5に近接する皿形状の環状壁からなる第2の反射部76と、この第2の反射部76の外周を取り巻く周壁部77とを備えている。
【0022】
これら光源6とケース体7とで照明手段が構成され、筒状部72が第1の光源61からの光を指針4に導く第1の照明室S1を形成し、この第1の照明室S1と第1の光源61とで指針4を透過照明する第1の照明手段L1が構成される。
【0023】
また第1の反射壁73は、第2の光源62に対向するように傾斜して延び、第2の光源62からの光を外周に反射する反射面を構成し、第2の反射壁76は第1の反射壁73を通じて外周に反射された光を表示板5側に反射する反射面を構成し、これら第1,第2の反射壁73,76を通じて第2の光源62からの光を目盛51a、数字51bからなる表示部51に導く第2の照明室S2を形成し、この第2の照明室S2と第2の照明室S2内に配置される第2の光源62とで表示部51を透過照明する第2の照明手段L2が構成される。
【0024】
このような構成において、第2の光源62が点灯しないときは第2の照明室S2に光が供給されないため表示部51は半透過層54の光反射作用により半透過層54自体の色調であるスモークグレーがやや黒みがかって視認され、前述のように表示板5全体が暗色系表面として表示されるが、第2の光源62が点灯すると第2の照明室S2を通じて表示板5に照明光が供給され、遮光層52の抜き部55でなる表示部51が透過照明される。すなわち、目盛51a及び数字51bについては第2の照明手段L2を通じて表示板5の背後を照らす光が基板53及び半透過層54を透過して抜き部55に導入され、この光は第1,第2のオーバーコート層56,58を透過し、これにより目盛51a及び数字51bが発光する。この際、抜き部55から表示板5の表面に透過する光は、第1,第2のオーバーコート層56,58の通過時に拡散されるが、前述のように各オーバーコート層56,58の膜厚は基板53の板厚に対してはるかに薄いため目盛51a,数字51bの輪郭がぼやけない状態でくっきりと透過照明される。従って、従来のように抜き部55を基板53の裏面に設けた場合と比較すると、抜き部55を通って表示板5の表面に至る過程において抜き部55の照明が基板53内で生じる光拡散影響を受けないため、目盛51a及び数字51bをくっきりと照明表示でき表示品質を向上させることができる。
【0025】
また着色部51cについては図4に示すように、第2の光源62が点灯すると第2の照明室S2及び着色層59を通じて赤色に透過照明される。すなわち、第2の光源62から発せられた無彩色光は第2の照明室S2を通じて着色層59を通過したとき赤色に着色され、基板53,半透過層54,各オーバーコート層56,58を通じて表示板5の表面に至り、これにより着色部51cが表示板5の表面側で赤色の色調を伴って視認される。この際、目盛51a及び数字51bの場合と同様、基板53内での光拡散影響を受けないため着色部51cがくっきりと照明表示され、これにより表示品質を高めることができる。
【0026】
以上のように本実施形態では、光透過性の基板53と、この基板53の表面に形成される遮光層52と、この遮光層52の抜き部55で形成される表示部51とを有する表示板5と、この表示板5の背後に配置され表示部51を照明する第2の光源62とを備え、少なくとも表示部51を含むように基板53の表面側に形成され、第2の光源62の消灯時には基板53の表面側から入射する光によってその色調が視認されると共に第2の光源62の点灯時には第2の光源62からの光を透過する半透過層54を設けたことにより、表示部51の照明が基板53内での光拡散影響を受けないためくっきりと照明表示され、これにより表示部51の表示品質を向上させることができる。
【0027】
また本実施形態では、表示部51を含むように遮光層52及び半透過層54の表面に基板53の表面側(外部)から入射する光を表面側に拡散反射すると共に第2の光源62からの光を透過するオーバーコート層56,58を設けたことにより、第2の光源62の消灯時には外部から入射する光を拡散反射することで表示部51の輪郭をぼやけさせて目立ちにくくさせることができ、また基板53の表面側に遮光層52の抜き部55を形成することに伴い生じる表示板5表面の段差を埋めて略平坦面となすか、あるいはほとんど目立たなくすることができ、これによって表示板5表面全体の表示品質を向上させることができる。
【0028】
また本実施形態では、各オーバーコート層56,58に粗面56a,58aを設けたことにより、光拡散反射効果を高めることができ、表示部51の輪郭を第2の光源62の消灯時にさらに目立ちにくくさせると共に外光反射による表示部51の明度を低下させることができる。
【0029】
また本実施形態では、半透過層54の裏面側に第2の光源62の光を着色する着色層59を設けたことにより、表示部51(着色部51c)を第2の光源62の発光色とは異なる色で照明することができる。なおこのような着色層59は、着色部51cのみならず、目盛51aや数字51bに対応して設けてもよく、その色設定も任意である。
【0030】
また本実施形態では半透過層54をスモークグレーに設定したが、その設定色は遮光層52とのバランスを考慮して設定されていれば任意であり、例えば黒、青、茶、グレー等に設定してもよく、且つその光透過率も表示部51を第2の光源62の消灯時に目立ちにくくする度合いに応じて調整でき、表示部51をより目立ちにくくするには光透過率を低くすればよい。
【0031】
図5は本発明の第2実施形態を示しており、本実施形態では前記第1実施形態をベースとして、半透過層54が基板53の表面ではなく基板53の裏面に形成されており、第2の光源62の消灯時は半透過層54の反射作用により表示部51が目立たず、第2の光源62の点灯時には表示部51が発光する。かかる第2実施形態においても前記第1実施形態と同様の作用効果を期待できる。
【0032】
図6は本発明の第3実施形態を示しており、本実施形態では表示部51を含むように遮光層52の表面側に半透過層54を形成したものであり、本実施形態でも第2の光源62の消灯時は半透過層54の反射作用により表示部51が目立たず、第2の光源62の点灯時には表示部51が発光するものである。このような構成においても遮光層52の抜き部55が基板53の表面側に位置するため表示部51の表示品質を向上させることができ、また第1,第2のオーバーコート層56,58が不要となりコストダウンを達成することもできる。なお、必要に応じてオーバーコート層を設けてもよい。
【0033】
また前記各実施形態では、半透過層54と遮光層52とを同系色の暗色系に設定したが、半透過層54と遮光層52とは共に同系色であれば明色系、例えば赤、青、黄、オレンジ等に設定してもよい。
【0034】
なお前記各実施形態では、オーバーコート層56,58を2層印刷形成したが、遮光層52に抜き部55を形成することによる段差や凹凸を考慮して3層以上形成してもよい。また、オーバーコート層56,58は粗面56a、58aを有するものに限らず、例えば光拡散性粒子を混入させたインクや塗料によっても形成できる。
【0035】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、表示部の表示品質を向上させ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実施形態による照明装置の正面図。
【図2】図1のA−A断面図。
【図3】図1中のB領域における表示板の要部断面図。
【図4】図1中のC領域における表示板の要部断面図。
【図5】本発明の第2実施形態による表示板の要部断面図。
【図6】本発明の第3実施形態による表示板の要部断面図。
【符号の説明】
1 回路基板
2 駆動軸
3 計器本体
4 指針
5 表示板
6 光源
7 ケース体
51 表示部
51a 目盛
51b 数字
51c 着色部
52 遮光層
53 基板
54 半透過層
55 抜き部
56 第1のオーバーコート層
56a 第1の粗面
57 凹部
58 第2のオーバーコート層
58a 第2の粗面
59 着色層
62 第2の光源
S2 第2の照明室
L2 第2の照明手段

Claims (3)

  1. 光透過性の基板と、この基板の表面に形成される遮光層と、この遮光層の抜き部で形成される表示部とを有する表示板と、この表示板の背後に配置され前記表示部を照明する光源とを備え、前記表示板が少なくとも前記表示部を含むように前記基板の表面側または裏面側に形成され、前記光源の消灯時には前記基板の表面側から入射する光によってその色調が視認されると共に前記光源の点灯時には前記光源からの光を透過する半透過層と、少なくとも前記表示部を含むように前記遮光層または前記半透過層の表面に形成される複数層からなるオーバーコート層とを有し、前記各オーバーコート層の表面にそれぞれ粗面を設けたことを特徴とする照明装置。
  2. 前記半透過層の裏面側に前記光源の光を着色する着色層を設けたことを特徴とする請求項1記載の照明装置。
  3. 前記半透過層と前記遮光層とが暗色系の色に設定されることを特徴とする請求項1または請求項2記載の照明装置。
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