JP2009139762A

JP2009139762A - 照光表示体

Info

Publication number: JP2009139762A
Application number: JP2007317526A
Authority: JP
Inventors: Morinari Machida; 謹斎町田; Hiroyuki Ono; 裕之大野
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd; Chichibu Fuji Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd; Chichibu Fuji Co Ltd
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-25

Abstract

【課題】照光表示体の表示面全体が均一な明るさに照光される照光表示体を提供する。
【解決手段】透光性表示面を有するキャップ体内に、前記表示面を照光する発光源と、この発光源からの照光を前記キャップ体の表示面方向へ反射する反射体と、前記表示面の裏面に重ね合わせて接合された、表示文字やパターンの記入された記銘板および、前記表示面へ照光される光を拡散する拡散板とを納めて構成した照光表示体において、前記拡散板の発光源と対向する面に、この拡散板の厚さが中心部で厚く、周辺で薄くなるように傾斜した平面的な傾斜面を形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、照光押ボタンスイッチの押ボタンを兼ねた表示体等に使用される照光表示体に関する。

このような照光表示体を備えた従来の照光押ボタンスイッチは、特許文献１等により知られてように、図４に示すような構成を有する。

この図４において、照光押ボタンスイッチ１は、押ボタンを構成する照光表示体１０を備えた操作部２０と、この操作部２０により操作されるスイッチ部３０とを備える。この押ボタンスイッチ１は、照光表示体１０のキャップ状ボタン１１の押下げ操作に連動して動作する操作部２０により、スイッチ部３０の開閉接点機構を開閉操作して電気回路の開閉を行うものである。

押ボタンを構成する照光表示体１０は、少なくとも表示面１２となる上面が着色または無着色の透光性材料で構成されたキャップ状押ボタン１１とこの押ボタン１１内に、表示面１２を照光するためにこれと間隔をおいて対向して固定配置された発光ダイオード等からなる発光源１３を備える。そして、押ボタン１１の表示面１２の発光源１３と対向する内側面に表示文字やパターンを刻印した記銘板１４および光源１３からの照射光を全面に拡散する拡散板１５が重ね合わせて接合され、かつ発光源１３の照射光を押ボタン１１の表示面１２に向かう方向に反射する反射体１６が押ボタン１１の内側に固着される。

記銘板１４、拡散板１５および反射体１６と一体となったキャップ状押ボタン１１は、操作部２０のフレーム２１によって復帰ばね等を介して上下方向に移動可能に支持され、発光源１３は、操作部２０のフレーム２１に固定的に支持される。

なお、スイッチ部３０から突出した端子３１は、開閉接点機構の外部引出端子および、発光源１３への給電用端子である。

このように構成された押ボタンスイッチ１においては、発光源１３を点灯することにより、これからの照射光が、反射体１６により反射されてキャップ１１の表示面１２に向う方向に揃えられる。この照射光が内部に拡散材の分散混合された拡散板１５および記銘板１４を透過してキャップ１１の表示面１２を照光する。照射光が拡散板１５を透過する過程で、この拡散板１５の内部に分散混合された拡散材により照射光が全面に拡散されることにより、記銘板１４およびキャップ１１の表示面１２の照光が全体に均等化され、表示面１２全面の明るさのむらが抑制される。これによりキャップ１１の表示面の外側から記銘板１４に記入された表示文字、パターンを視認することができる。表示パターンの視認性をより高めるためには表示面１２の前面の明るさをより均一化することが必要となる。
特公平０６−０５４６２７号公報

ところが、このような照光表示体全体を薄型にするため、発光源１３の高さを抑え、また、光源１３と表示面１２と間隔を狭めるようにしている。光源１３と表示面との間隔が狭まると、照射光を拡散するために通常の平板状の拡散板を挿入しただけでは、発光源１３に指向性の強い発光だーオードランプを用いた場合は、どうしても表示面１２の発光源１３と対抗する中央部分が明るく、周辺部が暗くなる、いわゆる、「目玉状態」が発生し、全体を均一な明るさに照光することができなかった。

このような目玉状態が生じると照光表示体の表示面がぼやけて見えるため、見苦しいだけでなく、表示の視認性が低下する不都合がある。また、このような、目玉状態を解消するためには、発光源１３と表示面１２との間隔を拡げるか、拡散板への拡散材の混合量を高めるようにしてもよい。しかし、光源１３と表示面１２との間隔を拡げた場合は、照光表示体の高さが高くなり、また、拡散板への拡散材の混合量を高めた場合は、拡散板での透過光の減衰が大きくなり、表示面の明るさが低下する不都合がある。

この発明は、このような不都合を除くために、照光表示体の表示の視認性が高く、照光表示体の表示面全体の明るさが均一で、かつ明るい（輝度の高い）照光表示体を提供することを課題とすものである。

このような課題を解決するために、この発明は、透光性表示面を有するキャップ体と、このキャップ体内に設けられ前記キャップ体の表示面を照光する発光源と、この発光源からの照射光を前記キャップ体の表示面方向へ反射する反射体と、前記表示面の裏面に重ね合わせて接合された、表示文字やパターンの記入された記銘板および前記表示面への照射光を拡散する拡散板とにより構成した照光表示体において、前記拡散板の発光源と対向する面を、この拡散板の厚さが中心部で厚く、周辺で薄くなるように傾斜した平面的な傾斜面に形成したことを特徴とするものである。

この場合、前記の発光源は前記キャップ体の表示面の中心軸線上に配置するのがよい。

このような構成にすると、発光源とキャップ体の表示面との間に介在する拡散板の発光源と対向する面が、その厚さが、発光源と対向する位置の中心部ほど厚く、周辺部ほど薄くなるような平面的な傾斜面となるため、発光源からの反射体で反射されてキャップ体の表示面の方向へ向かう光の一部が拡散板の表面の傾斜面で反射される。そして反射されずに拡散板に入射された光はこれを透過する過程で減衰される。このときの減衰量は、拡散板の厚さに比例するため、拡散板を透過する光は、厚さの厚い拡散板の中心部でより大きく減衰され、厚さの薄い周辺部で減衰が小さくなるようになる。このため、キャップ体の表示面の照射光の強い発光源と対向する中心部の照射光の強さが弱められて、キャップ体の表示面全体の照射光の強さが均一化され、全体を均一な明るさとして目玉状態を解消することができる。これにより、視認性の高い照光表示体を提供できる。

この発明の実施の形態を図に示す実施例により説明する。

図１にこの発明による照光表示体により構成した押ボタンを備えた照光押ボタンスイッチの実施例を示す。図１の（ａ）は照光表示体部を切欠いて示す照光押ボタンスイッチの正面図を、（ｂ）は、同側面図を示すものである。

図１において、図４に示す従来装置と同一の構成要素は同一の符号を付けて示している。押ボタンスイッチ１は、押ボタンを構成する照光表示体１０を備えた操作部２０とスイッチ部３０とを備える。

照光表示体１０は、上面の表示面１２が着色または無着色の透光性樹脂等により構成された方形のキャップ状押ボタン１１を備える。このキャップ状押ボタン１１内の中心部に押ボタン１１の表示面１２から所定間隔離して発光ダイオードランプ等からなる発光源１３が固定配置される。発光源１３を取り囲んで発光源１３からの照射光を表示面１２の方向に反射するように設けられた反射体１６は、キャップ状押ボタン１１内に嵌着結合される。記銘板１５と拡散板１７とがキャップ状押ボタン１１の表示面１２の内側面（発光源１３と対向する側の面）に重ね合わせて接合される。

拡散板１７は、従来の拡散板１５と同様に、これを透過する照射光を全面に拡散させるために、内部に拡散材を分散混合した透光性樹脂板で構成されている。従来の拡散板１５は、平板状に構成されているが、この発明の拡散板１７は、図２に拡大して示すように、発光源１３と対向する側の面（図１、図２では下面）が、平面状の４つの傾斜面となっている。

平面形状がキャップ状押ボタン１１と同様に長方形の拡散板１７の下面に形成された傾斜面は、図２（ａ）に点線で示すように、方形の拡散板１７の４隅の角を対角に結ぶ対角線の交点を中心点Ｏとし、ここを通る中心軸線ＣＬ上において厚さが最も厚く、ここから周辺へ向かって厚さが薄くなるように所定の角度θで直線的に傾斜している。これにより、拡散板１７の下面には、前記の対角線で区画された４つの３角形の平面状傾斜面が形成される。

この拡散板１７の中心軸線ＣＬは、押ボタンスイッチ１の中心軸線と一致し、発光源１３もこの中心軸線上に置かれるので、発光源１３の中心軸と拡散板１７の中心軸とが一致する。

このように構成された押ボタンを構成する照光表示体１０は、操作部２０のフレーム２１に上下動可能に支持される。キャップ状押ボタン１１を押し込み操作すると、これに連動して操作部２０内の図示しない操作機構が作動し、スイッチ部３０内の図示しない開閉接点機構を開閉操作し、これに接続された外部の電気回路を開閉する。このような操作の結果を表示するために、発光源１３に外部の回路から給電してこれを点灯する。

点灯された発光源１３からの照射光の直進光または反射体１６によって反射された反射光によって、拡散板１７および記銘板１４を通して押ボタン１１の表示面１２が照光され、表示が行われる、このとき、発光源１３からの照射光は、直進光のみならず、反射体１６で反射された反射光のほとんどが中心軸線ＣＬと平行する方向で押ボタン１１の表示面１２へ向かう。この表示面１２へ向かう照射光ｐは、拡散板１７の下面の傾斜面に達すると、この傾斜面１７ａが、図３に示すように水平面に対して傾斜角θで傾斜しているので、この傾斜面１７ａに対する法線に対して角度θだけ傾斜して拡散板１７に入射することになる。このため照射光ｐは傾斜面１７ａでその傾斜角θにしたがって反射される成分が生じるので、この照射光ｐは、ベクトル的に図３に示すように、傾斜面１７ａに垂直な入射光成分ｉとこの入射光成分ｉに対して直角な反射光成分ｒとに分解される。これにより
拡散板１７へは、照射光ｐから反射光成分ｒ分だけ減じられた入射光成分ｉが入射される
ようなるため、拡散板１７への照射光ｐは傾斜面１７ａの傾斜角θにしたがって強度が弱められて入射されることになる。

そして、拡散板１７に入射された入射光ｉは拡散板１７を透過する過程で、拡散板１７
の厚さにしたがってこの拡散板に含まれる光抵抗成分により減衰されるため、透過光の拡散板での減衰は、厚さの最も厚い発光源１３と対向する中央部で大きく、周辺の厚さの薄い部分で小さくなる。

このように、この発明においては、照光表示体の拡散板１７の発光源１３と対向する面に、拡散板１７の厚さが中心部で厚く、周辺部で薄くなるような平面的な傾斜面を形成しているので、発光源１３からの照射光が強くなる中心部では、拡散板１７の傾斜面１７ａでの反射によって弱められるとともに拡散板の厚さによる減衰が大きくなり、中心部より照射光の弱くなる周辺部では、傾斜面１７ａでの反射光が集められて強められるとともに拡散板１７の厚さによる減衰が小さくなる。このため、拡散板１７を透過する照射光の強さが拡散板１７の全体で均一化されて、キャップ状ボタン１１の表示面全体がむらのない均等な明るさとなり、表示の視認性が向上することができる。

また、拡散板１７に混合する拡散材の量も増やす必要がないので、この拡散板１７を透過する照射光の減衰量を小さくすることができるので、押ボタン１１の表示面１２の照光を明るくすることができる。

この発明の実施例による照光表示体を備えた照光押ボタンスイッチの構成を示すもので、（ａ）はその一部切欠き部を含む立面図、（ｂ）はその一部切欠き部を含む側面図ある。この発明に使用する拡散板の構成を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）のは側面図、（ｃ）は正面図である。この発明の作用用解説図である。従来の照光表示体を備えた照光押ボタンスイッチの構成を示すもので、（ａ）はその一部切欠き部を含む立面図、（ｂ）はその一部切欠き部を含む側面図ある。

符号の説明

１：照光押ボタンスイッチ
１０：照光表示体
１１：キャップ状押ボタン
１２：表示面
１３：発光源
１４：記銘板
１６：反射体
１７：拡散板

Claims

透光性表示面を有するキャップ体と、このキャップ体内に設けられ前記キャップ体の表示面を照光する発光源と、この発光源からの照射光を前記キャップ体の表示面方向へ反射する反射体と、前記表示面の裏面に重ね合わせて接合された、表示文字やパターンの記入された記銘板および前記表示面への照射光を拡散する拡散板とにより構成した照光表示体において、前記拡散板の発光源と対向する面を、この拡散板の厚さが中心部で厚く、周辺で薄くなるように傾斜した平面的な傾斜面に形成したことを特徴とする照光表示体。
請求項１記載の照光表示体において、前記発光源を前記キャップ体の表示面の中心軸線上に配置したことを特徴とする照光表示体。