JP5221331B2 - 透光型表示機構 - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器の操作パネルや自動車のコンソールボックスなどに取り付けられる透光型表示機構に関するものである。

従来、たとえば自動車のコンソールボックスなどには、その外装面に各種操作用の操作つまみが設置され、これら操作つまみを操作することで前記自動車の各種電装部品が操作されように構成されている。そしてこの外装面や操作つまみには、夜間などにこれらをその裏面側から照光してこれらの所定位置に設けた文字や図形などの表示部を明るく照らし出す透光型表示機構が設置されている。そしてこの種の透光型表示機構の中には、昼間に表示される表示部の色彩と、夜間に照光によって表示される表示部の色彩とを異ならせる構造のものがある。

この種の透光型表示機構は、例えば図６に示す透光型表示機構５００のように、無色透明な合成樹脂製の外装ケース５１０の背面側に無色透明な合成樹脂製の導光部材５３０を配置し、さらにその背面側に発光ダイオードなどの発光手段５５０を配置し、一方外装ケース５１０の表面にたとえば緑色の塗料を塗布してなる第１色彩層５１１と、第１色彩層５１１の表面を覆う例えば灰色の塗料を塗布してなる第２色彩層５１３と、第２色彩層５１３の表面を覆うとともに第２色彩層５１３を露出する表示部５１７を設けたたとえば黒色の塗料を塗布してなる第３色彩層５１５とを形成して構成されている。

そしてたとえば昼間などに前記発光手段５５０を消灯しておけば、外部からは前記第２色彩層５１３の色彩である灰色が表示部５１７に表示される。一方たとえば夜間などに前記発光手段５５０を点灯すれば、第２色彩層５１３の背面側から第１色彩層５１１が照光されることで第１色彩層５１１の緑色が第２色彩層５１３を通して表示部５１７の表面側に現れ、表示部５１７の色彩は緑色に表示される。

ところで上記透光型表示機構５００においては、第２色彩層５１３は、これを背面側から照光した際に緑色の光が透過できる程度に薄く形成しておく必要があるが、第２色彩層５１３の背面側に直接第１色彩層５１１を形成しているため、光の加減などによっては、発光手段５５０を消灯していても第１色彩層５１１の色彩（緑色）が第２色彩層５１３を通してその表面側に透けて見えてしまう場合があった。つまりたとえば昼間でも表示部５１７が少し緑色に見えてしまう場合があった。

上記問題を軽減する別の透光型表示機構として、例えば図７に示す透光型表示機構６００のように、外装ケース６１０自体を緑色の透明（つまり有色透明）な合成樹脂製とし、その背面側に無色透明な合成樹脂製の導光部材６３０を配置し、さらにその背面側に発光ダイオードなどの発光手段６５０を配置し、一方外装ケース６１０の表面にたとえば灰色の塗料を塗布してなる第１色彩層６１１と、第１色彩層６１１の表面を覆うとともに第１色彩層６１１を露出する表示部６１７を設けたたとえば黒色の塗料を塗布してなる第２色彩層６１５とを形成する構成が考えられる。

そしてたとえば発光手段６５０を消灯しておけば外部からは第１色彩層６１１の色彩である灰色が表示部６１７に表示される。一方発光手段６５０を点灯すれば第１色彩層６１１の背面側から外装ケース６１０自体の色彩（緑色）が第１色彩層６１１を通して表示部６１７の表面側に現れ、表示部６１７の色彩は緑色に表示される。このように構成すれば第１色彩層６１１の背面側に前記図６に示す第１色彩層５１１の色彩よりも薄い色彩となる有色透明の外装ケース６１０が設置されるので、外装ケース６１０の色彩が第１色彩層６１１の表面側に透けて見えにくい。

しかしながらこの透光型表示機構６００においても、光を通す薄い第１色彩層６１１の背面側に直接有色の透明合成樹脂を設置するので、やはり光の加減によっては、発光手段６５０を消灯していても第１色彩層６１１の裏面側に設置した外装ケース６１０の色彩（緑色）が透けて見えてしまう恐れがあり、さらにこのような問題が生じにくい透光型表示機構が望まれていた。
実開平４−３７９８４号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、発光手段を点灯した際に表示部に表示される色彩が、発光手段を消灯した際に表示部に表示されることなく、これによって発光手段を点灯しているときと消灯しているときの表示部での色彩の違いをはっきり区別させることができる透光型表示機構を提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、透明な合成樹脂からなり、表面に透光性を有する第１色彩層と、第１色彩層の表面を覆って光の透過を遮断するとともに前記第１色彩層を露出する表示部を設けた第２色彩層とを形成してなる透明基材と、有色の透明な合成樹脂からなり、前記透明基材の表示部を設けた部分の背面側に配置される有色透明基材と、透明な合成樹脂からなり、前記有色透明基材の背面側に配置されて発光手段からの光を有色透明基材に導入させる導光部材と、を具備してなることを特徴とする透光型表示機構にある。

本願請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の透光型表示機構において、前記透明基材の第２色彩層に設ける表示部の数を複数とし、前記複数の表示部の内の何れかの表示部を設けた部分の透明基材の背面側に前記有色透明基材を配置するとともに、有色透明基材を配置しない方の表示部を設けた部分の透明基材の背面側には直接導光部材を対向して配置したことを特徴とする透光型表示機構にある。

請求項１に記載の発明によれば、光を通す薄い第１色彩層を表面に施した透明基材が設置され、その背面側に前記透明基材とは別部材の有色透明基材が設置されることになる。この配置により、第１色彩層を有する透明基材と有色透明基材の間には薄い空気層があるため、発光手段の消灯時には、外部からの光はこの空気層で反射させられ有色透明基材の色は見えず、第１色彩層のみが見える。一方発光手段を点灯したときは背面側に配置された光が有色透明基材を通し、さらに透明基材と透光性の第１色彩層を通して外部に放射されるので、有色透明基材の色がはっきりと外部から見えるようになる。これによって発光手段を点灯しているときと消灯しているときの表示部での色彩の違いをはっきり区別させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、複数の表示部の内の何れかの表示部については発光素子を点灯した時と消灯した時とで表示部に表示する色彩が変更でき、その他の表示部についてはその色彩を変更しないまま表示部が照光できるように容易に構成することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の１実施形態にかかる透光型表示機構１の基本的概略構成図である。同図に示すように透光型表示機構１は、表面側に第１色彩層１０と第２色彩層３０とを積層形成してなる透明基材（以下「外装ケース」という）４０と、有色（この例では緑色）の透明な合成樹脂からなる有色透明基材５０と、透明な合成樹脂からなる導光部材６０と、発光手段７０とを具備して構成されている。

外装ケース４０は無色透明の合成樹脂を略平板状に成形することで構成されている。合成樹脂材としてこの例ではアクリル樹脂を用いているが、もちろん他の各種合成樹脂材を用いてもよい。

第１色彩層１０は有色（この実施形態では明るい灰色）の塗料を外装ケース４０の表面に吹き付けなどの手段によって塗布することで形成されている。第１色彩層１０は塗装の厚みが薄く、また色彩も明るい色なので、ある程度光を透過するもの、つまり透光性を有するものである。

第２色彩層３０は有色（この実施形態では黒色）の塗料を第１色彩層１０の表面に吹き付けなどの手段によって塗布することで形成されている。この第２色彩層３０はその色彩が暗い色なので、光を透過しにくい。つまり第２色彩層３０は第１色彩層１０の表面を覆って背面側からの光の透過を遮断するものである。第２色彩層３０の所定位置には第２色彩層３０を切り欠くことで第１色彩層１０を露出させる表示部３１を設けている。表示部３１はたとえば各種記号や数字，模様などの形状に切り欠くことで構成される。表示部３１を形成する方法としては、第１色彩層１０の表面全体に第２色彩層３０を塗布した後に、レーザー光によって第２色彩層３０のみを前記表示部３１の形状に除去することで行う。もちろんたとえば第１色彩層１０の表面に表示部３１の形状のマスクを取り付けてから第２色彩層３０を塗布するなど、他の各種方法を用いて表示部３１を形成してもよい。

有色透明基材５０は透明ではあるが有色（緑色）の合成樹脂を略平板状に成形して構成されている。合成樹脂材としてこの例ではアクリル樹脂を用いているが、もちろん他の各種合成樹脂材を用いてもよい。言い換えればこの有色透明基材５０は有色の導光路（カラーフィルタ）である。この有色透明基材５０は、少なくとも外装ケース４０の表示部３１を設けた部分の背面側に配置される。

導光部材６０は無色透明の合成樹脂を所定形状に成形することで構成されている。合成樹脂材としてこの例ではアクリル樹脂を用いているが、もちろん他の各種合成樹脂材を用いてもよい。導光部材６０の所定部分に対向する位置には、この導光部材６０に光を導入する発光手段７０が設置されている。導光部材６０は有色透明基材５０の背面側に配置され、発光手段７０からの光を有色透明基材５０に導入させるものである。

発光手段７０はこの実施形態では発光ダイオードを用いているが、他の各種発光手段、たとえばＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などのその他の光源や、別にある光源から光を導光部材６０まで導いてこれに導入する別の導光部材などであってもよい。

上記透光型表示機構１において、昼間などに発光手段７０を消灯している場合、外装ケース４０の外部（図１の左側）から表示部３１を見ると、表示部３１には第１色彩層１０が露出しているので、表示部３１は第１色彩層１０の色彩である明るい灰色で表示される。

一方夜間などに発光手段７０を点灯してその光を導光部材６０に導入すると、導入された光は有色透明基材５０を透過した後に外装ケース４０に導入され、第１色彩層１０も透過して表示部３１から外部に放射される。この光は有色透明基材５０を透過する際に緑色の光となっているので、表示部３１から外部に放射される光も緑色になる。

そしてこの透光型表示機構１によれば上述のように、光を通す薄い第１色彩層１０を表面に施した無色透明な外装ケース４０が設置され、その背面側に外装ケース４０とは別部材の有色透明基材５０が設置されているので、この配置により、第１色彩層１０を有する外装ケース４０と有色透明基材５０の間には薄い空気層があるため、発光手段７０の消灯時には、外部からの光はこの空気層で反射させられ有色透明基材５０の色は見えず、第１色彩層１０のみが見える。一方発光手段７０を点灯したときは背面側に配置された光が有色透明基材５０を通し、さらに外装ケース４０と透光性の第１色彩層１０を通して外部に放射されるので、有色透明基材５０の色がはっきりと外部から見えるようになる。これによって発光手段７０を点灯しているときと消灯しているときの表示部３１で表示される色彩の違いをはっきり区別させることができる。

図２〜図５は図１に示す透光型表示機構１を用いて自動車のコンソールボックスやインストルメントパネルなどに設置される電装機器操作用のコントロールボックス１００の１例を示す図であり、図２はその斜視図、図３は分解斜視図、図４は機器本体１１０と導光部材６０´と有色透明基材５０´の分解斜視図、図５は図２のＡ線部分断面概略拡大図である。なお図１に示す各部材と同一部材については「´」を付した上で同一符号を用いて示している。ただし外装ケース４０´とともに透明基材に相当する回転つまみ１１５，１１７については説明の都合上、符号「４０´」とは別の符号を付している。以下で説明する事項以外の事項については、前記図１で説明した内容と同じである。

これらの図に示すようにコントロールボックス１００は、機器本体１１０に導光部材６０´と有色透明基材５０´とを組み込んだ上で、その上面にカバー１５０を被せて取り付け、さらに機器本体１１０の前面に外装ケース４０´を装着して構成されている。

機器本体１１０は図４に示すように、略矩形状に形成されたケース１１１内に各種電子部品を収納して構成されており、その上板１１３上に４つの発光手段７０´を設置し、その前面に一対の回転つまみ１１５，１１７の外周の一部を突出している。なお回転つまみ１１５，１１７は外装ケース４０´とともに、本発明の透明基材の一部を構成するものである。４つの発光手段７０´はいずれも機器本体１１０の前面側を向いている。機器本体１１０の上面の前記発光手段７０´の前方には３つの小突起状の導光部材係止部１１９が設けられている。回転つまみ１１５，１１７は同一の形状・構造であり、円板の外周辺から上方向に向けて円筒状の側壁部１１５ａ、１１７ａを突出して構成されている。回転つまみ１１５，１１７は前述のように本発明の透明基材の一部であり、無色透明な合成樹脂製であって、図５に示すようにその外周側壁の外周面に所望の色彩からなる透光性を有する第１色彩層１０´と、第１色彩層１０´の表面を覆って光の透過を遮断するとともに第１色彩層１０´を露出する表示部３１´を設けた第２色彩層３０´とを形成している。第１色彩層１０´は透光性を有する程度に薄く明るい色彩である。第２色彩層３０´は光を通しにくい比較的暗い色彩（例えば黒色など）である。回転つまみ１１５，１１７に形成する表示部３１´は円周方向に複数設けられ、必要に応じてそれらの表示部３１´に露出させる第１色彩層１０´の色彩を異ならせている（たとえば灰色と赤色と青色を用いる）。回転つまみ１１５，１１７はいずれも機器本体１１０内に設置している電子部品とともに回転式スイッチ（または回転式可変抵抗器）を構成するものであり、これら回転つまみ１１５，１１７を回転することでスイッチが切り換わる（または抵抗値が変化する）ものである。

導光部材６０´は、前記図１に示す導光部材６０と同一の合成樹脂材製であり、機器本体１１０の上板１１３上に設置される略平板状の導光本体部６１と、導光本体部６１の前面側の辺から略垂直に垂下するように形成される一対の光放射部６３，６５とを有している。導光本体部６１の上面の所定位置には小突起状の一対の有色透明基材係止部６７，６７が形成され、また図示はしていないが導光本体部６１下面の前記各導光部材係止部１１９に対向する位置にはこれらを挿入・係合する***からなる係合凹部が設けられている。光放射部６３，６５はいずれも略円弧板状であり、前記各回転つまみ１１５，１１７の側壁部１１５ａ、１１７ａの上面側の凹部内に挿入でき、同時にそれらの前面が側壁部１１５ａ、１１７ａの内周面に略同一離間距離で対向する形状に形成されている。光放射部６３，６５の中央上部の前面は有色透明基材対向面６３ａ，６５ａであり、下部の面は透明基材対向面６３ｂ，６５ｂである。また導光部材６０´の一対の光放射部６３，６５を設けた辺６９の両光放射部６３，６５の間の部分も有色透明基材対向面６９ａとなっている。

有色透明基材５０´は、前記図１に示す有色透明基材５０と同一の合成樹脂材製であり、導光部材６０´の導光本体部６１上に設置される略平板状の一対の本体部５１，５１と、各本体部５１，５１の前面側の辺から略コ字状に突出するアーム部５３，５３と、両本体部５１，５１間を連結する略平板棒状の連結部５５とを有している。各アーム部５３，５３の中央部分は前記導光部材６０´の有色透明基材対向面６３ａ，６５ａの前面に当接してこれを覆う覆い部５３ａ，５３ａとなっており、また前記連結部５５自体も前記導光部材６０´の有色透明基材対向面６９ａの前面に所定距離離間してこれを覆う覆い部５５ａとなっている。両本体部５１，５１の前記導光部材６０´の各有色透明基材係止部６７，６７に対向する位置にはこれらを係合する小孔からなる位置決め孔５７，５７が設けられている。

カバー１５０は合成樹脂（たとえばＡＢＳ樹脂）を前記機器本体１１０の上面を覆う形状、つまり略矩形平板状に成形して構成されており、前記機器本体１１０の側面に形成された係止孔１２１に対向する位置に一対の係止爪１５１（図３では手前側の一方のみ示す）を設けて構成されている。

外装ケース４０´は、前記図１に示す外装ケース４０と同一の無色透明の合成樹脂材製であり、図３に示すように前記機器本体１１０の回転つまみ１１５，１１７を突出している側の部分を覆うように、機器本体１１０側が開口となる内部が空洞の略矩形状の箱型に形成されている。外装ケース４０´の前面には前記回転つまみ１１５，１１７を露出する一対のつまみ露出孔４１，４１が形成され、また左右両側面には機器本体１１０の左右両側辺に設けた一対の係合爪１５３（図３では手前側の一方のみ示す）にスナップイン係合される一対の係合孔４３（図３では手前側の一方のみ示す）が形成されている。

図５に示すように、外装ケース４０´の外表面のほぼ全面には前記図１に示すのと同一の明るい灰色の第１色彩層１０´と、黒色の第２色彩層３０´とが塗布されている。そして図３に示すように、第１色彩層３０´を露出させる表示部３１´は、一対のつまみ露出孔４１，４１の上部中央と、これら一対の表示部３１´，３１´の間の位置（２か所）とである。つまみ露出孔４１，４１の上部中央の表示部３１´，３１´は前記有色透明基材５０の一対の覆い部５３ａ，５３ａに対向する位置に形成され、それらの間の位置（２か所）の表示部３１´，３１´は前記有色透明基材５０の覆い部５５ａに対向する位置に形成されている。

そして図４においてまず機器本体１１０上に導光部材６０´と有色透明基材５０´とを載置し、その際機器本体１１０の各導光部材係止部１１９を導光部材６０´の図示しない係合凹部に挿入・位置決めし、導光部材６０´の有色透明基材係止部６７，６７を有色透明基材５０´の位置決め孔５７，５７に挿入・位置決めする。このとき図３，図５に示すように導光部材６０´の一対の光放射部６３，６５はいずれも回転つまみ１１５，１１７の側壁部１１５ａ、１１７ａ内側の凹部内に挿入されてこれら側壁部１１５ａ、１１７ａの内周面に透明基材対向面６３ｂ，６５ｂが対向する。また導光部材６０´の有色透明基材対向面６３ａ，６５ａの部分には有色透明基材５０´の覆い部５３ａ，５３ａが当接してこれを覆っており、また導光部材６０´の有色透明基材対向面６９ａの部分の前方には有色透明基材５０´の覆い部５５ａが所定距離離間して位置してこれを覆っている。

そして機器本体１１０の上面にカバー１５０を被せ、その際カバー１５０の係止爪１５１を機器本体１１０の係止孔１２１に係合し、次に外装ケース４０´を機器本体１１０の前面側に装着し、その際両回転つまみ１１５，１１７の一部を外装ケース４０´のつまみ露出孔４１，４１に露出し、同時に機器本体１１０の係合爪１５３を外装ケース４０´の係合孔４３にスナップイン係合する。これによって図２に示すコントロールボックス１００が完成する。このとき外装ケース４０´のつまみ露出孔４１，４１の上部中央に設けた表示部３１´の裏面側には前記有色透明基材５０´の覆い部５３ａ，５３ａが位置し、中央側の２つの表示部３１´の裏面側には前記有色透明基材５０´の覆い部５５ａが位置する。なお上記組立手順はその一例であり、他の各種異なる組立手順を用いて組み立てても良いことはいうまでもない。

そして発光手段７０´を消灯している状態では、前記外装ケース４０´の４つの表示部３１´はいずれも第１色彩層１０´の色彩、すなわち明るい灰色が表示される。このとき前記図１を用いて説明したように、有色透明部材５０´の色彩が表面に現れることはない。同時に回転つまみ１１５，１１７の表示部３１´にはそれぞれの表示部３１´の部分に露出している第１色彩層１０´の色彩（たとえば灰色や赤色や青色など）が表示される。一方発光手段７０´を点灯すれば、前記図１を用いて説明したように、外装ケース４０´の４つの表示部３１´はいずれも有色透明基材５０´の色彩、すなわち緑色が表示される。同時に回転つまみ１１５，１１７の表示部３１´はそれぞれの表示部３１´の部分に露出している第１色彩層１０´の色彩（たとえば灰色や赤色や青色など）がそのまま明るく表示される。

すなわちこのコントロールボックス１００においては図５に示すように、透明基材である外装ケース４０´の第２色彩層３０´に設ける表示部３１´の他に、透明基材である回転つまみ１１５，１１７の第２色彩層３０´に設ける表示部３１´を有し、前記複数の表示部３１´の内の何れかの（外装ケース４０´に設けた側の）表示部３１´を設けた部分の透明基材である外装ケース４０´の背面側に有色透明基材５０´を配置するとともに、有色透明基材５０´を配置しない方の表示部３１´を設けた部分の透明基材である回転つまみ１１５，１１７の背面側に直接導光部材６０´を対向して配置している。これによって複数の表示部３１´の内の何れかの表示部３１´については発光素子７０´を点灯した時と消灯した時とで表示部３１´に表示する色彩を変更でき、その他の表示部３１´についてはその色彩を変更しないまま表示部３１´を照光できるように容易に構成することができる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば上記図２〜図５に示す実施形態においては、透明基材として外装ケース４０´と回転つまみ１１５，１１７とを用い、外装ケース４０´側の表示部３１´の背面側に有色透明基材５０´を配置し、回転つまみ１１５，１１７には有色透明基材５０´を配置しなかったが、たとえば同一の外装ケース４０´に設けた複数の表示部３１´の内の所定の表示部３１´のみの背面側に有色透明基材５０´を配置し、その他の表示部３１´の背面側には有色透明基材５０´を配置しないで直接導光部材６０´を対向して配置してもよい。また透明基材４０（４０´）と有色透明基材５０（５０´）と導光部材６０（６０´）とは相互に当接して配置しなくても良く、これら各部材は所定の隙間を介在して配置してもよい。

なお第１色彩層１０（１０´）や第２色彩層３０（３０´）や有色透明基材５０（５０´）の色彩に種々の変更が可能であることは言うまでもない。また透明基材４０（４０´）や導光部材６０（６０´）も無色透明に限られず、場合によっては有色透明としてもよい。

透光型表示機構１の基本的概略構成図である。 コントロールボックス１００の斜視図である。 コントロールボックス１００の分解斜視図である。 コントロールボックス１００の機器本体１１０と導光部材６０´と有色透明基材５０´の分解斜視図である。 図２のＡ線部分断面概略拡大図である。 透光型表示機構５００の概略構成図である。 透光型表示機構６００の概略構成図である。

符号の説明

１ 透光型表示機構
１０（１０´） 第１色彩層
３０（３０´）第２色彩層
３１（３１´） 表示部
４０（４０´） 外装ケース（透明基材）
５０（５０´） 有色透明基材
６０（６０´） 導光部材
７０（７０´） 発光手段
１００ コントロールボックス
１１０ 機器本体
１１５，１１７ 回転つまみ（透明基材）
１５０ カバー

Claims (2)

1. 透明な合成樹脂からなり、表面に透光性を有する第１色彩層と、第１色彩層の表面を覆って光の透過を遮断するとともに前記第１色彩層を露出する表示部を設けた第２色彩層とを形成してなる透明基材と、
   有色の透明な合成樹脂からなり、前記透明基材の表示部を設けた部分の背面側に配置される有色透明基材と、
   透明な合成樹脂からなり、前記有色透明基材の背面側に配置されて発光手段からの光を有色透明基材に導入させる導光部材と、を具備してなることを特徴とする透光型表示機構。
2. 請求項１に記載の透光型表示機構において、
   前記透明基材の第２色彩層に設ける表示部の数を複数とし、
   前記複数の表示部の内の何れかの表示部を設けた部分の透明基材の背面側に前記有色透明基材を配置するとともに、有色透明基材を配置しない方の表示部を設けた部分の透明基材の背面側には直接導光部材を対向して配置したことを特徴とする透光型表示機構。

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