JP2011013106A - 計器 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の演出効果に比べてより斬新な演出効果を得ることができる計器を提供する。
【解決手段】紫外線を発する第１の光源３と、第１の光源３が発した紫外線を受けて励起され蛍光発光する蛍光体を、透明なもしくは半透明な材料に練り込み、前記材料を成型して形成された蛍光部材５とを有する計器１である。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のスピードメータ等の計器に係り、たとえば、文字板に蛍光体を用いたものに関する。

図５は、従来の自動車のスピードメータ２００を示す正面図であり、図６は、自動車のスピードメータ２００の断面図である。

従来のスピードメータ２００では、光透過性の塗料を用いて、目盛りや数字等の指標部２０２を、文字板２０４に印刷して形成している。また、文字板２０４における指標部２０２の周囲に遮光性塗料（たとえば黒色の塗料）２０６を印刷してある。

そして、ＬＥＤ等の光源２０８が発する白色光等の視認光（可視光）を文字板２０４に照射して指標部２０２等を表示をするようになっている。

なお、従来の技術に関連する特許文献として、たとえば、特許文献１〜特許文献４を掲げることができる。

特開平８−１７８７０６号公報 特開２００４−３４７３３８号公報 特表２００８−５１８２３８号公報 特開２００９−３６６４０号公報

ところで、従来のスピードメータ２００では、文字板２０４や指標部２０２の意匠（形態）を工夫することで、表示においてある程度の演出効果を得ることができるが、一定の範囲内での演出効果（デザイン性）が発揮されるに留まるという問題がある。

なお、上記問題は、自動車用のメータだけでなく、自動車用のメータ以外の計器においても同様に発生する問題である。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、従来の演出効果に比べてより斬新な演出効果を得ることができる計器を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、紫外線を発する第１の光源と、前記第１の光源が発した紫外線を受けて励起され蛍光発光する蛍光体を、透明なもしくは半透明な材料に練り込み、前記材料を成型して形成された蛍光部材とを有する計器である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の計器において、前記蛍光部材は、文字板である計器である。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の計器において、前記文字板をこの裏側から照明するための可視光を発する第２の光源を有し、前記文字板の裏面には、指標部と、遮光材とが設けられており、前記文字板のおもて面の所定の箇所には、所定の形状の凸部、凹部の少なくともいずれかが設けられており、前記第１の光源は、前記文字板にこのおもて側から紫外線を照射するように設置されている計器である。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の計器において、前記文字板の裏面には、遮光材が設けられており、前記文字板のおもて面には、指標部が設けられており、前記文字板のおもて面の所定の箇所には、所定の形状の凸部、凹部の少なくともいずれかが設けられており、前記第１の光源は、前記文字板にこのおもて側から紫外線を照射するように設置されている計器である。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の計器において、前記蛍光部材は、前記計器の文字板とは別体で構成されている計器である。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の計器において、前記蛍光部材は、前記文字板のおもて面側に設置され、この設置がされたときに、前記文字板のおもて面の一部の部位に凸部が形成されるような立体形状に形成されている計器である。

請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の計器において、前記蛍光部材を、板状に形成し、前記文字板のおもて側で前記文字板とほぼ平行に配置してあると共に、前記蛍光部材の所定の箇所には、所定の形状の凸部、凹部の少なくともいずれかが設けられている計器である。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の計器において、前記第１の光源が発した紫外線を受けて励起され蛍光発光する蛍光体を、透明なもしくは半透明な材料に練り込み、前記材料を成型して形成された指針を有する計器である。

本発明によれば、従来の演出効果に比べてより斬新な演出効果を得ることができる計器を提供することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る自動車用スピードメータの概略構成を示す正面図である。 スピードメータの断面図である。 第３の実施形態に係るスピードメータの部分断面図である。 第４の実施形態に係るスピードメータの部分断面図である。 従来の自動車のスピードメータを示す正面図である。 従来の自動車のスピードメータの断面図である。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る自動車用スピードメータ１の概略構成を示す正面図であり、図２は、スピードメータ１の断面図である。

スピードメータ１は、たとえば、ＬＥＤで構成された第１の光源３と、蛍光部材（ベース部材；立体装飾部材）５とを備えて構成されている。

ＬＥＤ３は、紫外線を発するようになっている。蛍光部材５は、蛍光体（蛍光物質）を、透明なもしくは半透明な材料（紫外線と可視光とが透過可能である材料）に練り込み、この蛍光体が練りこまれた材料を成型して形成されている。すなわち、蛍光部材５は、微細化されている蛍光物質を、ほぼ均一に分散させて透明なもしくは半透明な材料（たとえば樹脂材料）に混入し、この蛍光物質が混入されている材料を成型することにより形成されている。蛍光体は、ＬＥＤ３が発した紫外線の照射を受けて励起され蛍光発光する（可視光を蛍光発光する）ものである。

また、スピードメータ１には、平板状の文字板（蛍光部材５で構成された文字板）７とケース９と裏カバー１１と指針１３と見返し１５と第２の光源１９と内機２１と第２の光源１９用の配線板２３と第１の光源３用の配線板２５と第１の光源３（配線板２５）への配線２７等が設けられている。

ケース９には、球面状の凹面で構成された反射面２９が設けられている。第２の光源１９は、たとえば、白色等の可視光を発光するＬＥＤで構成されている。

文字板７は、反射面２９の開口部を塞ぐようにして、ケース９に一体的に設けられている。ＬＥＤ１９は、反射面２９の中央の底部でケース９に一体的に設けられている。すなわち、ＬＥＤ１９は、文字板７の裏面（背面）側で文字板７から離れて設けられている。そして、ＬＥＤ１９が、文字板７をこの裏側から直接照明するようになっている。

文字板７の裏面には、たとえば白色の指標部（指針１３が指し示す目盛りや数字等の文字等を形成している指標部）３１と、ＬＥＤ１９が発する光を遮る遮光材（たとえば、黒色の遮光性塗料）３３とが、たとえば印刷によって膜状に設けられている。

文字板７のおもて面の所定の箇所（たとえば、指標部３１が設けられている部位とは異なる部位）には、所定の形状の凸部、凹部の少なくともいずれかで構成された立体装飾部３５が設けられている。また、ＬＥＤ３は、文字板７にこのおもて側から紫外線を照射するように設置されている。

なお、文字板７のおもて面は、板状の文字板７の厚さ方向の一方の面であって、文字板７が使用されているスピードメータ１が搭載された自動車の搭乗者側に位置している面（搭乗者によって視認される面）である。文字板７の裏面は、文字板の厚さ方向の他方の面である。

文字板７の裏面のほぼ全面が、指標部３１と遮光材３３とによって覆われている。ＬＥＤ１９が発した可視光は、指標部３１をある程度透過するが、遮光材３３を透過することはない。したがって、文字板７のおもて面では、ＬＥＤ１９によって、文字板７の指標部３１のみが光るようになっている。

ケース９の反射面２９の裏側でケース９に一体的に設けられている配線板２３には、指針１３を回動させるための内機２１が設けられている。回動部材３７が、内機２１から、反射面２９の中央を、ケース９（スピードメータ１）の裏側からおもて側に向かって延びている。そして、文字板７の表面から僅かに突出している回動部材３７の先端部に、指針１３が一体的に設けらており、指針１３が自動車の速度に応じて回動（揺動）するようになっている。

立体装飾部３５は、たとえば円環状に形成された凸状部で形成されており、文字板７の円板状の本体部と一体になっており、文字板７のおもて面で突出している。また、円板状の文字板７の中心と、環状の立体装飾部３５の中心と、指針１３の回動中心軸とはお互いに一致している。さらに、文字板７を表側から見た場合、指標部３１は、文字板７の外周の近傍に設けられており、環状の立体装飾部３５は、指標部３１の内側に位置している。

さらに説明すると、立体装飾部３５は、たとえば、この周方向と直交する平面による断面が、半円形状に形成されており、断面の直線状の直径部が、文字板７の円板状の本体部（本体部のおもて面）につながって、文字板７の本体部に設けられている。また、立体装飾部３５は、たとえば、２重の円環状に形成されており、小径の円環状部の外側に、大径の円環状部（小径の円環状部と同心の大径の円環状部）がつながっている。

なお、立体装飾部３５を他の形態に形成してもよい。たとえば、星型に形成したり、小さい突起を、散りばめて配置した構成であってもよい。さらに、凸状部（凸部）で形成することに代えてもしくは加えて、凹状部（凹部）で形成してよい。また、凹部や凸部を、文字板７のおもて面に代えてもしくは加えて、文字板７の背面に設けた構成であってもよい。

ＬＥＤ３は、文字板７のおもて面側で文字板７から離れて設けられている。そして、文字板７に紫外線を直接照射するようになっている。また、ＬＥＤ３は、スピードメータ１（ケース９）に設けられている見返し１７の上部に設けらており、ＬＥＤ３が発した紫外線が、文字板７と紫外線を通さない表側カバー１５と紫外線を通さない見返し１７とで囲まれた空間内を文字板７に向かって進むようになっている。

ところで、指針１３を、蛍光部材５と同様の材質で構成してもよい。すなわち、ＬＥＤ３が発した紫外線の照射を受けて励起され蛍光発光する（可視光を蛍光発光する）蛍光体を、透明なもしくは半透明な材料（紫外線と可視光とが透過可能である材料）に練り込み、前記材料を成型して指針１３を形成してあってもよい。

指針１３は、文字板７の指標部３１を指し示すものである。ＬＥＤ３からの紫外線の照射を受けたときに、指針１３に練り込まれた蛍光体は、蛍光部材５や指標部３１とは異なる色を蛍光発色するようになっているが、同じ色を蛍光発光するようになっていてもよい。

ここで、スピードメータ１の照明に係る作用について説明する。

昼間等において、第１の光源を構成しているＬＥＤ３が消灯され、第２の光源を構成しているＬＥＤ１９も消灯されている場合にあっては、文字板７の指標部３１や文字板７が各光源３，１９によって発光することはない。

夜間等において、第１の光源を構成しているＬＥＤ３が消灯され、第２の光源を構成しているＬＥＤ１９が点灯されている場合にあっては、図２に矢印Ａ１で示すように、ＬＥＤ１９が発した可視光が、文字板７の指標部３１を透過して、自動車の搭乗者の目に届く。一方、ＬＥＤ３が消灯しているので、文字板７そのものが発光することはなく、文字板７の設けられている立体装飾部３５が搭乗者に認識されにくくなっている。

夜間等において、第１の光源を構成しているＬＥＤ３が点灯され、第２の光源を構成しているＬＥＤ１９も点灯されている場合にあっては、図２に矢印Ａ１で示すように可視光が進むと共に、図２の矢印Ａ２で示すように進んできた紫外線が、文字板７に照射され、文字板７が特に立体装飾部３５のところで蛍光発光し、図２に矢印Ａ３で示すように、蛍光発光した光も、自動車の搭乗者の目に届く。

スピードメータ１によれば、蛍光体を練り込んで成形された蛍光部材５（文字板７）を備えているので、紫外線の照射によって蛍光部材５が蛍光発光し、従来には無い立体的な表示をすることができ、従来の演出効果に比べてより斬新な演出効果を得ることができる。

すなわち、紫外線が照射されていないときには、蛍光部材５（文字板７）は発光せず透明体として存在するが、ＬＥＤ３が発した紫外線によって、蛍光部材５があたかも着色されたように、蛍光部材５の表面や内部に存在する蛍光体が発光し、蛍光部材５が立体的な造形物として発光しているように見える。

なお、蛍光体を文字板７等の表面に印刷した構成のものが、従来から知られているが、このような構成では、立体的な演出効果が発揮されることはほとんどない。

また、スピードメータ１によれば、蛍光部材５を文字板７としてあるので、文字板７を別途設ける必要がなく、スピードメータ１の構成を簡素化しつつ立体的な演出効果を得ることができる。

さらに、スピードメータ１によれば、文字板７に指標部３１が印刷されており、この指標部３１を照明するためのＬＥＤ１９がＬＥＤ３とは別に設けられており、文字板７のおもて面に立体装飾部３５が設けられているので、より一層立体的な演出効果を得ることができる。

すなわち、ＬＥＤ３を点灯せずＬＥＤ１９のみを点灯した場合においては、ＬＥＤ１９が発する光によって通常のメータのように指標部３１のみが自動車の搭乗者に視認され、蛍光部材５（文字板７そのもの）は、搭乗者にはほとんど認識されない。一方、ＬＥＤ３とＬＥＤ１９とを点灯した場合においては、指標部３１が視認されることに加えて、蛍光部材５（文字板７）が全面発光して搭乗者に視認されると共に、立体装飾部３５により一層の立体的演出効果を得ることができる。

また、スピードメータ１で、指針１３が蛍光部材５と同様に構成されていれば、他の光源を用いることなくＬＥＤ３で指針１３を発光させることができ、スピードメータ１の構成を簡素化することができると共に、指針１３の視認性を向上させることができる。

なお、上記説明では、文字板７が、平板状に形成されているが、必ずしも平板状に形成されている必要はなく、皿状や凹面鏡状のような立体形状（たとえば立体的な板状）に形成されていてもよい。

［第２の実施形態］
第２の実施形態に係るスピードメータは、文字板７の裏面が遮光材３３で覆われており、第２の光源（ＬＥＤ１９）が削除されており、指標部３１が文字板７の表面に設けられている点が、第１の実施形態に係るスピードメータ１と異なり、その他の点は、第１の実施形態に係るスピードメータ１とほぼ同様に構成され、ほぼ同様の効果を奏する。

すなわち、第２の実施形態に係るスピードメータでは、文字板７の裏面のほぼ全面に、可視光を遮る遮光材が、たとえば印刷によって膜状に設けられており、文字板７のおもて面の一部に、指標部３１がたとえば印刷によって設けられている。また、文字板７のおもて面の所定の箇所（たとえば指標部が設けられている部位以外の部位）には、立体装飾部３５が設けられており、ＬＥＤ３が、文字板７にこのおもて側から紫外線を照射するように設置されている。

なお、指標部３１は、たとえば、ＬＥＤ３が発した紫外線を受けて可視光を蛍光発光する蛍光体を含んでいるものとする。また、指標部３１が蛍光発光する色は、文字板７（文字板７に練りこまれている蛍光体）が蛍光発光する色とは異なっているが、同じ色を発光するようになっていてもよい。

第２の実施形態に係るスピードメータによれば、文字板７のおもて面に指標部３１が印刷されており、文字板７に立体装飾部３５が設けられているので、ＬＥＤ１９を削除してスピードメータの構成を簡素化することができると共に、より一層立体的な演出効果を得ることができる。

すなわち、ＬＥＤ３が点灯することにより、蛍光部材５（文字板７）が全面発光し、指標部３１が浮き上がるようにして搭乗者に視認されると共に、立体装飾部３５により、一層の立体的演出効果を得ることができる。

［第３の実施形態］
図３は、第３の実施形態に係るスピードメータ１ａの部分断面図である。

第３の実施形態に係るスピードメータ１ａは、蛍光部材５ａが、文字板７ａとは別体で構成されている点が、第１の実施形態に係るスピードメータ１と異なり、その他の点は、第１の実施形態に係るスピードメータ１とほぼ同様に構成され、ほぼ同様の効果を奏する。

すなわち、第３の実施形態に係るスピードメータ１ａでは、蛍光部材５ａが、スピードメータの文字板７ａとは別体で構成されており、蛍光部材５ａが、文字板７のおもて面側に設置されており、この設置がされたときに、文字板７のおもて面の一部の部位に凸部で構成された装飾部３５が形成されるような立体形状に、蛍光部材５ａが形成されている。つまり、蛍光部材５ａが、文字板７のおもて面側に設置されたことにより、文字板７のおもて面に凸状の装飾部３５が形成され、文字板７が立体形状に形成されるようになっている。

文字板７ａは、たとえば、透明なもしくは半透明な樹脂を成型して板状に形成されている。そして、第１の実施形態の場合と同様にして、文字板７ａの裏面には、指標部３１や遮光材３３が膜状に形成されており、ＬＥＤ１９も設けられている。

なお、第２の実施形態の場合と同様にして、文字板７ａの裏面を遮光材３３で覆い、文字板７ａのおもて面に指標部３１を設けた構成にしてもよい。この場合、ＬＥＤ１９は削除される。また、蛍光体（蛍光物質）で、指標部３１を構成してもよい。

ところで、第３の実施形態に係るスピードメータ１ａでは、蛍光部材５ａが光カップリング機能を備えた接着剤によって文字板７ａに一体的に設けられているが、蛍光部材５ａを図示しない支持部材を介して、文字板７ａから離して、文字板７ａ（ケース９）に一体的に設けた構成であってもよい。

スピードメータ１ａによれば、蛍光部材５ａが文字板７ａとは別体で構成されているので、蛍光部材５ａの設計の自由度が広がり、蛍光部材５ａの形態を一層自由に変更することができ、より斬新な立体的演出効果を得ることができる。

また、スピードメータ１ａによれば、文字板７ａのおもて面側に設置がされたときに、文字板７ａのおもて面の一部の部位に凸部（立体装飾部３５）が形成されるような立体形状に、蛍光部材５ａが形成されているので、より一層立体的な演出効果を得ることができる。

すなわち、ＬＥＤ３を点灯していない場合おいては、蛍光部材５ａは、搭乗者にはほとんど認識されない。一方、ＬＥＤ３を点灯した場合においては、文字板７ａに設けられている蛍光部材５ａが発光して搭乗者に視認されると共に文字板７ａの一部に凸部で形成されている立体装飾部３５により、一層の立体的演出効果を得ることができる。また、蛍光部材５ａを文字板７ａの一部にのみ配置するので、使用する蛍光体の量を少なくすることができる。

さらに、蛍光部材５ａと同様にして、指標部３１を構成すれば、文字や目盛り等を立体的に表示させることができ、夜間等における指標部３１の視認性が高まる。この場合、文字板７ａと指標部３１とが発する光の色はお互いに異なっているものとする。

［第４の実施形態］
図４は、第４の実施形態に係るスピードメータ１ｂの部分断面図である。

第４の実施形態に係るスピードメータ１ｂは、蛍光部材５ｂが、スピードメータの文字板７ｂに対して平行に配置されている点が、第３の実施形態に係るスピードメータ１ａと異なり、その他の点は、第３の実施形態に係るスピードメータ１ａとほぼ同様に構成され、ほぼ同様の効果を奏する。

すなわち、第４の実施形態に係るスピードメータ１ｂでは、蛍光部材５ｂを、文字板７ｂと同様な板状に形成し、蛍光部材５ｂを、文字板７ｂのおもて側で文字板７ｂとほぼ平行に配置してある。また、スピードメータ１ｂでは、蛍光部材５ｂのおもて面の所定の箇所に、立体装飾部３５が設けられている。なお、立体装飾部３５は、蛍光部材５ｂのおもて面、裏面の少なくともいずれかに形成されているものとする。

蛍光部材５ｂは、文字板７ｂから所定の距離だけ離れて設置されている。また、蛍光部材５ｂを間にした文字板７ｂの反対側には、蛍光部材５ｂから離れて表側カバー１５が設けられている。指針１３は、蛍光部材５ｂと文字板７ｂとの間に設けられている。そして、ＬＥＤ３は、蛍光部材５ｂのおもて面側で蛍光部材５ｂから離れて設けられており、蛍光部材５ｂにこのおもて側から紫外線を直接照射するようになっている。なお、ＬＥＤ３が発した紫外線は、表側カバー１５と蛍光部材５ｂとの間の空間を蛍光部材５ｂに向かって進むようになっている。

ＬＥＤ３を、蛍光部材５ｂの裏面側で蛍光部材５ｂや文字板７ｂから離して設け、ＬＥＤ３が発した紫外線が、蛍光部材５ｂにこの裏側から直接照射されるようになっていてもよい。すなわち、ＬＥＤ３が発した紫外線が、蛍光部材５ｂと文字板７ｂとの間の空間を蛍光部材５ｂや指針１３に向かって進むようになっていてもよい。

また、指針１３が、蛍光部材５ｂと表側カバー１５との間に設けられていてもよい。さらに、文字板７ｂと蛍光部材５ｂとがお互いに接触するようにして、蛍光部材５ｂが設けられていてもよい。

スピードメータ１ｂによれば、蛍光部材５ｂを板状に形成し、文字板７ｂのおもて側で文字板７ｂとほぼ平行に配置してあると共に、蛍光部材５ｂの所定の箇所に立体装飾部３５が設けられているので、上述した各実施形態の場合と同様にして、立体的装飾効果を得ることができる。

なお、上記各実施形態において、ＬＥＤ３が発する光（電磁波）が、必ずしも紫外線でなくてもよく、また、蛍光体が、紫外線以外の波長の電磁波を受けて励起するものであってもよい。たとえば、ＬＥＤ３が発する光が青色の光であり、蛍光物質が青色の光によって励起し、青色よりも波長の長い可視光（たとえば、緑色や赤色の光）を蛍光発光するようになっていてもよい。

また、上記各実施形態では、自動車用のスピードメータを例に掲げて説明したが、スピードメータ以外の自動車用の計器、自動車以外の機械や装置の計器にも、上述した自動車用のスピードメータと同様な構成のものを適用することができる。

１、１ａ、１ｂ スピードメータ
３ ＬＥＤ（第１の光源）
５、５ａ、５ｂ 蛍光部材
７、７ａ、７ｂ 文字板
１３ 指針
３１ 指標部
３３ 遮光材

Claims (8)

1. 紫外線を発する第１の光源と；
   前記第１の光源が発した紫外線を受けて励起され蛍光発光する蛍光体を、透明なもしくは半透明な材料に練り込み、前記材料を成型して形成された蛍光部材と；
   を有することを特徴とする計器。
2. 請求項１に記載の計器において、
   前記蛍光部材は、文字板であることを特徴とする計器。
3. 請求項２に記載の計器において、
   前記文字板をこの裏側から照明するための可視光を発する第２の光源を有し、
   前記文字板の裏面には、指標部と、遮光材とが設けられており、
   前記文字板のおもて面の所定の箇所には、所定の形状の凸部、凹部の少なくともいずれかが設けられており、
   前記第１の光源は、前記文字板にこのおもて側から紫外線を照射するように設置されていることを特徴とする計器。
4. 請求項２に記載の計器において、
   前記文字板の裏面には、遮光材が設けられており、
   前記文字板のおもて面には、指標部が設けられており、
   前記文字板のおもて面の所定の箇所には、所定の形状の凸部、凹部の少なくともいずれかが設けられており、
   前記第１の光源は、前記文字板にこのおもて側から紫外線を照射するように設置されていることを特徴とする計器。
5. 請求項１に記載の計器において、
   前記蛍光部材は、前記計器の文字板とは別体で構成されていることを特徴とする計器。
6. 請求項５に記載の計器において、
   前記蛍光部材は、前記文字板のおもて面側に設置され、この設置がされたときに、前記文字板のおもて面の一部の部位に凸部が形成されるような立体形状に形成されていることを特徴とする計器。
7. 請求項５に記載の計器において、
   前記蛍光部材を、板状に形成し、前記文字板のおもて側で前記文字板とほぼ平行に配置してあると共に、前記蛍光部材の所定の箇所には、所定の形状の凸部、凹部の少なくともいずれかが設けられていることを特徴とする計器。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の計器において、
   前記第１の光源が発した紫外線を受けて励起され蛍光発光する蛍光体を、透明なもしくは半透明な材料に練り込み、前記材料を成型して形成された指針を有することを特徴とする計器。

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