JP2015222239A - 計器用表示板 - Google Patents

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憲弘 小川
Norihiro Ogawa
憲弘 小川
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Abstract

【課題】透過照明の点灯時と消灯時のいずれでも、立体感を高めて表示することができる計器用表示板を提供する。【解決手段】計器用表示板10は、光源6からの光を透過することで、又は、外光を反射することで、意匠を表示する計器用表示板10であって、透明な基板10aと、基板10aの表面の、光源6に対向する位置に設けられた意匠を表す凸部10bと、凸部10b上に形成される透光性を有する着色層10cと、平面視した場合に、凸部10bの周囲を凸部10bの外形に沿って囲む開口部10dを有する、光源6からの光を遮光する遮光部10eと、を備える。【選択図】図3

Description

本発明は、計器用表示板に関する。
従来の計器用表示板として、例えば、下記特許文献1に開示されたものがある。
特許文献1に開示された計器用表示板は、透光性の基板の背面に半透過層と、半透過層の背面に透光性の表示層を設け、基板の表面には、半透過層および表示層に対向させて文字などの凸部を設けて構成されている。光源の点灯時には、表示層および半透過層を透過した光で凸部を透過照明する。消灯時には、半透過層で反射する外来光で凸部を視認させる。これにより、点灯時と消灯時とで表示板の見え方を変えるようにしている。
特開2009−68860号公報
特許文献1に記載の計器用表示板では、基板の表面側の凸部の周囲は、遮光性の背景層で覆われているため、背景層と凸部との視差分によって凸部を視認させるものであり、立体感の演出については、改善の余地がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、透過照明の点灯時と消灯時のいずれでも、立体感を高めて表示することができる計器用表示板を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る計器用表示板は、
光源からの光を透過することで、又は、外光を反射することで、意匠を表示する計器用表示板であって、
透明な基板と、
前記基板の表面の、前記光源に対向する位置に設けられた前記意匠を表す凸部と、
前記凸部上に形成される透光性を有する着色層と、
平面視した場合に、前記凸部の周囲を前記凸部の外形に沿って囲む開口部を有する、前記光源からの光を遮光する遮光部と、を備える、
ことを特徴とする。
本発明によれば、透過照明の点灯時と消灯時のいずれでも、立体感を高めて表示することができる。
本発明の計器用表示板の一実施形態に係る計器とともに示す正面図である。 本発明の計器用表示板の一実施形態に係り、(a)は図1中のA−A断面図、(b)は(a)中のB部拡大正面図である。 本発明の計器用表示板の一実施形態に係る点灯状態の部分拡大断面図および部分拡大斜視図である。 本発明の計器用表示板の一実施形態に係る消灯状態の部分拡大断面図および部分拡大斜視図である。 本発明の計器用表示板の他の一実施形態に係る部分拡大断面図である。 本発明の計器用表示板のさらに他の一実施形態に係る部分拡大断面図である。
本発明の一実施形態に係る計器用表示板を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、計器用表示板10を正面視したときの(つまり、ユーザーが計器用表示板10を正面から見て計測値(意匠部)を確認する場合の)視認側を「表」といい、背面側を「裏」という。
本実施形態の計器用表示板10は、例えば自動車や二輪車等の車両用の計器1に組み込まれるものである。そこで、まず、車両用の計器1の概略構成を説明した後、計器用表示板10について詳細に説明する。
車両用の計器1は、例えば車両の速度を指針の回転によって表すことによりユーザー(運転者)に車両速度を報知する指針式の速度計(スピードメータ)で構成される。
まず、計器1の構成について説明する。
計器1は、図1および図2に示すように、指針2と、ケース3と、回路基板4と、回路基板4に実装された指針用光源5と、文字板用光源(光源)6と、駆動部7と、外ケース8と計器用表示板(以下、単に、文字板とする)10と、を備えている。
指針2は、その回転軸2aを中心として回転する回転中心部20と、回転中心部20と一体に形成された指示部2bと、カバー部2cと、指針キャップ2dと、を備える。
回転中心部20及び指示部2bは、例えば、PMMA(Polymethyl Methacrylate)等の樹脂から透明に形成されている。カバー部2cおよび指針キャップ2dは、光不透過部とされ、例えば、所定の樹脂から黒色に形成されている。
回転中心部20は、駆動部7の回転軸7aと連結される回転軸2aを有している。これにより、回転中心部20は、回転軸2aを中心として回転する。指示部2bは、回転中心部20の外周方向に沿って延びるように設けられ、後述する文字板10の指標となる意匠が形成された凸部10bを指示する部分である。
回転中心部20の指示部2bが延びる方向と反対側には、受光面2eと、傾斜面2fと、が形成されている。受光面2eは、回転中心部20の裏側を向く面であり、指針用光源5からの光を受光する。傾斜面2fは、受光面2eの表側に位置し、受光面2eから入射した指針用光源5からの光を、指示部2bの先端方向に向けて反射させる。指示部2bの裏面には、例えば白色の箔がホットスタンプされて遮光されている。
受光面2eから入射した光は、傾斜面2fで反射されて指示部2bの先端側に導光され、指示部2bが発光する。また、指示部2bの先端側に導光される光のうち裏面に当たった光や、指示部2bの表側から入射した外来光(外光)、例えば太陽光は、指示部2bの裏面で反射して表側に出射される。
光不透過部のカバー部2cは、指示部2bの側部を囲むようにして設けられる。カバー部2cと指示部2bは、例えば、一体に形成されている。指針キャップ2dは、回転中心部20の表側を覆っている。指針キャップ2dにより回転中心部20から表側への光を遮蔽する。
指針用光源5は、指針2を発光させるためのものである。文字板用光源6は、文字板10を照明するためのものである。指針用光源5および文字板用光源6は、例えばLED(Light Emitting Diode)から構成されている。指針用光源5および文字板用光源6は、回路基板4の表側に実装されている。
指針用光源5は、指針2の回転軸2aの軸線を中心とする内側(小径)の円周上に等間隔に並んで指針2の回動範囲に対応して複数配置されている。
文字板用光源6は、指針2の回転軸2aの軸線を中心とし、指針用光源5より外側(大径)の円周上に等間隔に並んで全周に複数配置されている。指針用光源5と文字板用光源6は、後述するように、ケース3の筒状部3aでそれぞれが遮光されて指針2を発光し、文字板10を照明する。
駆動部7は、例えば、ステッピングモータから構成され、後述の制御部の制御のもとで、回転軸7aを回転させる。駆動部7は、回路基板4の裏側に実装されている。回転軸7aは、回路基板4の基材に設けられた孔を貫通し、回路基板4の表側に配置されている。回転軸7aには、指針2の中空の回転軸2a(指針2の回転中心部20に設けられる)が連結される。これにより、駆動部7の回転軸7aの回転に伴って、指針2が回転する。駆動部7は、制御部の制御のもとで、指針2を車両の速度に応じた位置まで回転させる。
回路基板4は、例えば、ガラスエポキシ樹脂(Glass Fiber Reinforced Plastics)からなる絶縁性を有する板状の基材に各種配線がプリントされてなる。回路基板4には、計器1の動作を制御する制御部(図示せず)が実装されている。この制御部は、計器1の外部装置(例えば、車両のECU(Electronic Control Unit))から車両の速度等の車両情報を取得し、取得した情報に基づいて、指針用光源5および文字板用光源6を点灯/消灯させたり、駆動部7を動作させる。
ケース3は、回路基板4や文字板10などの計器1を構成する部品を保持する。ケース3は、回路基板4の表面側に固定されており、例えば、遮光性のある白色のポリプロピレン (Polypropylene) 樹脂から構成されている。ケース3は、中央部の筒状部3aと、筒状部3aの外周側の円板部3bと、円板部3bの外周側の外筒部3cと、を備えている。
ケース3の中央部の筒状部3aは、円周上の指針用光源5と文字板用光源6との間に設けられ、回路基板4の法線方向に沿って延びる筒状に形成されている。筒状部3aの内周部分に、指針2の回転軸2aが位置する。筒状部3aは、指針用光源5の光を指針2の回転軸2aの径方向に拡がらないように遮蔽しながら、指針2を発光させる。外筒部3cは計器1の文字板10の外周を囲むように設けられ、文字板用光源6からの光を文字板10に導く照明空間を形成する。
文字板用光源(光源)6は、照明空間を介して文字板10を裏側から照明する。外筒部3cによる照明空間は、文字板用光源(光源)6の消灯時には、遮光されて暗所状態となる。
文字板10は、指針2の裏側に位置し、透過材料の透明な基板10a上に、指針2による指標となる数字、記号、目盛などの意匠を表す凸部10bを、例えば、印刷などで形成したものである。文字板10は、文字板用光源(光源)6が点灯され、裏側から透過する光による照明状態と、文字板用光源6を消灯し、照明がなされない外来光(外光)による反射状態のいずれでも意匠を表す凸部10bを立体的に表示することができるようにしたものである。
文字板10は、透過材料の透明な基板10aと、基板10aに形成される数字、記号、目盛などの透光性を有する意匠を表す凸部10bと、凸部10b上に形成される透光性を有する着色層10cと、基板10aの裏面側に形成され、凸部10bの対向位置で意匠を表す凸部10bの外形より大きい開口部10dを有する遮光層(遮光部)10eとを備えて構成される。
透明な基板10aは、例えばアクリル(Acrylic Resin)、ポリカーボネート(Polycarbonate)樹脂からなる透明もしくは透光性の着色された材料で構成される。基板10aは、計器1の外形に対応して、例えば,図1に示すように、円板状に形成される。
意匠を表す凸部10bは、透光性を有した計器1の計測量を示す指標となる数字、記号、目盛などであり、基板10aから表側に突き出す凸状に設けられる。各凸部10bは、例えば図2(b)に示すように、数字、記号、目盛などの外形に合わせた形状とされる。
凸部10bは、例えば紫外線硬化樹脂層10fで構成され、例えば型成形される。型成形では、凸部10bの意匠の形状の凹部が形成された金型を用い、金型の凹部に紫外線硬化樹脂を充填し、基板10aとなるポリカーボネートの樹脂シートを載せ、紫外線を照射して硬化させる。
これにより、基板10aと一体に数字などの外形を備えた意匠を表す凸部10bを形成することができる。また、型成形により凸部10bを成形することで、エッジ(角部)がだれること(円弧状となること)なく明確な角部が成形できる。
また、文字板10の基板10aの凸部10b以外の部分は、凸部10bと一体の紫外線硬化樹脂層10fとすることもできる。凸部10b以外の紫外線硬化樹脂層10fは、加飾性に優れた加飾範囲として用いることができる。
加飾のため、紫外線硬化樹脂層10fには、例えば、任意の微細な凹凸模様を設けることができる。微細な凹凸模様としては、例えば指針2の回転軸2aと同心円状の微細な凹凸模様や回転軸2aを中心とする放射方向の微細な凹凸模様、あるいはこれらの微細な凹凸模様の組み合わせ模様などが設けられる。
また、意匠を表す凸部10bは、樹脂材料による型成形に限らず、インク材による印刷成形、もしくは樹脂材料をエンボス加工したシート材の貼り付けなどによって基板10aに形成することもできる。さらに、基板10aに直接意匠となる凸部10bを形成するようにしても良い。
着色層10cは、意匠を表す凸部10b上に透光性を有して形成されて構成される。着色層10cは、印刷やホットスタンプによって形成される。着色層10cは、図3に示すように、例えば、意匠を表す凸部10b上の全面に形成される。着色層10cは、任意の色調が選択される。着色層10cの色調は、例えば明度の高い白やシルバーとされたり、明度の低い黒やガンメタとされる。
文字板10の基板10aの裏面には、遮光部として遮光層10eが設けられる。遮光層10eには、基板10aの表側の意匠を表す凸部10bと対向する部分に開口部10dが形成される。開口部10dは、意匠を表す凸部10bより大きく形成され、凸部10bを構成する数字などの外形に沿って縁取るような大きさとされる。
これにより、遮光層10eに形成した開口部10dによって意匠を表す凸部10bの周囲に透光性を備えた輪郭部分が形成されることになる。
遮光層10eは、遮光性を有し、任意の色調で形成される。遮光層10eは、着色層10cの色調とコントラストを持たせた配色とすることが好ましい。
遮光層10eを、例えば明度の低い黒色やガンメタとする場合には、着色層10cの色調を明度の高い白やシルバーとする。この場合には、文字板10の開口部10dの外周囲が黒色やガンメタの暗所範囲となる(黒色文字板)。
一方、遮光層10eの色調を、例えば明度の高い白やシルバーとする場合には、着色層10cの色調を明度の低い黒色やガンメタとする。この場合には、文字板10の開口部10dの外周囲が白色やシルバーとなる(白色文字板)。
遮光層10eは、例えば樹脂材料による型成形もしくは、インク材による印刷成形、もしくは、樹脂材料によるシート材の貼り付けのいずれかなどによって形成することができる。
このように構成した計器用表示板10では、例えば、回路基板4に設けた制御部は、指針用光源5および文字板用光源(光源)6の点灯/消灯を制御する。制御部による制御は、例えば、指針用光源5および文字板用光源6の点灯/消灯をイグニッションスイッチのON/OFFに連動させる。イグニッションスイッチのON/OFFに連動させた場合には、エンジンの運転中は指針用光源5および文字板用光源6が常時点灯する。この場合には、エンジンの停止状態で指針用光源5および文字板用光源6が消灯状態となる。
次に、本実施形態において、文字板用光源6の点灯状態と消灯状態の文字板10の表示状態について説明する。
文字板10で文字板用光源6が点灯される点灯時には、図3(a),(b)に示すように、中心発光範囲11と、輪郭発光範囲12と、遮光範囲13との3つの明るさの異なる状態で、しかも基板10aの表裏面と、意匠を表す凸部10bの表面との高低差を持って発光表示される。
中心発光範囲11は、文字板用光源6からの光が遮光層10eの開口部10dから透光性の基板10a、透光性の意匠を表す凸部10bおよび着色層10cを透過して発光される部分である。中心発光範囲11では、文字板用光源6からの光が着色層10cを透過することで、着色層10cの色調となり、着色層10cによってやや暗い状態で発光される。また、中心発光範囲11は、基板10aの表面から意匠を表す凸部10bの高さ分だけ高い位置で発光される。
輪郭発光範囲12は、凸部10bと、わずかに大きい開口部10dとの大きさの差によって基板10aおよび紫外線硬化樹脂層10fを鉛直に透過する光と、紫外線硬化樹脂層10fと凸部10bの厚みの側面部分から斜めに出射される光とで、発光する範囲である。輪郭発光範囲12は、いずれも透明部分を透過することで最も明るく発光し、意匠を表す凸部10bの輪郭部分を発光させる。
遮光範囲13は、基板10aの裏側の遮光層(遮光部)10eで遮光された部分であり、文字板用光源6からの光が透過しないことから暗所状態となる範囲である。
このような中心発光範囲11と、輪郭発光範囲12と、遮光範囲13とによって、文字板10が発光照明される。
すなわち、最も明るい輪郭発光範囲12を境にして、中心側の意匠を表す凸部10bが表面で着色層10cによって着色されてわずかに暗い状態の中心発光範囲11となり、輪郭発光範囲12の外側の周囲が基板10aの裏側で暗所状態となる遮光範囲13となって文字板10が照明される。
これにより、基板10aの表裏面の厚さに意匠を表す凸部10bの高さが加わった高低差を、透過照明の明暗によって、容易に視認することができ、立体感を実感することができる。
したがって、これまでの基板表面と凸状との高低差を視認する(例えば特許文献1参照)場合に比べ、本文字板10では、立体感を一層高めることができる。
一方、文字板10で文字板用光源6が点灯されない消灯時には、図4(a),(b)に示すように、文字板用光源6からの光はなく、外来光(外光)の反射によって表示される。外来光の反射により、着色反射範囲14と、暗所範囲15と、反射遮光範囲16との3つの明るさの異なる反射状態で、しかも基板10aの表裏面と、意匠を表す凸部10bの表面との高低差を持って反射表示される。
着色反射範囲14は、外来光が意匠を表す凸部10bの表側の着色層10cの表面で反射されて着色層10cの色調で反射する範囲である。
暗所範囲15は、着色反射範囲14の周囲の開口部10dを透して基板10aの裏面(厚さ)よりも、裏側に位置するケース3の内側の遮光された範囲であり、意匠を表す凸部10bの影のようになる。
反射遮光範囲16は、暗所範囲15の外側の外来光が基板10aの裏面の遮光層10eの色調で反射される範囲である。
これら着色反射範囲14と、着色反射範囲14の周囲の意匠を表す凸部10bの影のような暗所範囲15と、暗所範囲15の外側の遮光層10eの色調で反射される反射遮光範囲16との3つの明るさと反射面の位置が異なる状態で反射表示される。
したがって、文字板用光源6の消灯時であっても、ケース3の内側の暗所範囲15を境として、基板10aの表面から突き出ている意匠を表す凸部10bの表面の着色反射範囲14と、基板10aの裏面の遮光層10eによる反射遮光範囲16とが、外来光の反射によって視認される。
これにより、基板10aの表裏面の厚さに意匠を表す凸部10bの高さが加わった高低差を、外来光の反射と、暗所範囲15の明暗によって、容易に視認することができ、立体感を実感することができる。すなわち、これまでの基板表面と凸状との高低差を、外来光の反射で視認する(例えば特許文献1参照)場合に比べ、本文字板10では、立体感を一層高めることができる。
また、文字板10によれば、意匠を表す凸部10bを樹脂材料による型成形、もしくはインク材による印刷成形、もしくは樹脂材料によるエンボス加工したシート材の貼り付けなどで形成することで、凸部10b以外の範囲を基板10aと一体の形態に成形することができる。これにより、意匠を表す凸部10bを個別の専用部品とする必要がなく、構造を簡素化し、部品点数を削減することができる。
また、文字板10によれば、意匠を表す凸部10b以外の範囲に、予め任意の微細な凹凸模様などを設けることができ、基板10aの表面を装飾することができ、加飾性を高めることができる。
さらに、文字板10によれば、着色層10cと遮光層10eとの色調にコントラストを持たせた配色とし、例えば着色層10cと遮光層10eとのいずれかを明度の高い白やシルバーとし、他方を明度の低い黒やガンメタの配色とすることによって、特に消灯時の視認性を向上することができる。すなわち、文字板用光源6の消灯時において、開口部10dの暗所範囲15を境にして、基板10aの表面側の意匠を表す凸部10bの着色層10cと、基板10aの裏側の遮光層10eとがそれぞれ外来光の反射で視認する際、より明確に視認することができる。
また、文字板10によれば、着色層10cと遮光層10eとの一方を、細かい凹凸により乱反射させるなどのミラー調の表面に形成することで、外来光の反射効率を高めることができる。これにより、文字板用光源6の消灯時において、開口部10dの暗所範囲15を境にして、基板10aの表面側の意匠を表す凸部10bの着色層10cと、基板10aの裏側の遮光層10eとがそれぞれ外来光の反射で視認される際、ミラー調の反射面で外来光をより多く反射させることができ、明確に視認することができる。
以上、実施の形態とともに、具体的に説明したように、文字板10によれば、文字板用光源6の点灯時には、基板10aの表裏面の厚さに意匠を表す凸部10bの高さが加わった高低差を、透過照明の明暗によって、容易に視認することができ、立体感を実感することができる。
一方、文字板用光源6の消灯時には、基板10aの表裏面の厚さに意匠を表す凸部10bの高さが加わった高低差を、外来光の反射と、暗所範囲15の明暗によって、容易に視認することができ、立体感を実感することができる。
したがって、文字板10によれば、文字板用光源6の点灯時と消灯時のいずれであっても、基板10aの表裏面の厚さに意匠を表す凸部10bの高さが加わった高低差を、容易に視認することができ、これまでの基板表面と凸状との高低差を視認する場合(例えば特許文献1参照)に比べ、立体感を一層高めることができる。
次に、本発明の計器用表示板の他の一実施の形態について、図5により説明する。なお、既に説明した実施の形態と同一部分には、同一符号を記し、重複する説明は省略する。
文字板10Aは、意匠を表す凸部10bの表面に設ける着色層10cAが異なるものである。
着色層10cAは、意匠を表す凸部10bの外形より小さな外形で形成してある。これにより、凸部10bと着色層10cAとの寸法差の分だけ、開口部10dの範囲が大きく広がった状態となる。なお、他の構成は既に説明した実施の形態と同一である。
文字板10Aによれば、文字板用光源6の点灯時には、範囲が大きくなった輪郭発光範囲12Aが一層明るく発光することになり、輪郭発光範囲12Aを境にして、中心側の意匠を表す凸部10bが着色されてわずかに暗い状態の中心発光範囲11と、輪郭発光範囲12Aの外側の周囲が基板10aの裏側の暗所状態の遮光範囲13とが形成される。これにより、基板10aの表裏面の厚さに意匠を表す凸部10bの高さが加わった高低差を、一層明るい透過照明の明暗によって、容易に視認することができ、立体感を一層実感することができる。すなわち、これまでの基板表面と凸状との高低差を視認する場合(例えば特許文献1参照)に比べ、立体感をより一層高めることができる。
次に、本発明の計器用表示板のさらに他の一実施の形態について、図6により説明する。なお、既に説明した実施の形態と同一部分には、同一符号を記し、重複する説明は、省略する。
文字板10Bは、基板10aの裏面の遮光層10eの開口部10dに透過性着色層10gを設けたものである。透過性着色層10gは、任意の色調に設定され、文字板用光源6は、白色とされる。なお、他の構成は既に説明した実施の形態と同一である。
透過性着色層10gは、例えば青色とされ、意匠を表す凸部10bの表面の着色層10cは、透過性着色層10gに合わせて青色系とする。
文字板10Bによれば、文字板用光源6からの光は、青色の透過性着色層10gを透過することで、予め定めた青色の色調に変換されて輪郭発光範囲12を照明する。また、意匠を表す凸部10bの表面の着色層10cは、青色系のやや暗い光で照明される。
この文字板10Bによっても、上記各実施の形態と同様に、基板10aの表裏面の厚さに意匠を表す凸部10bの高さが加わった高低差を、明るい透過照明の明暗によって、容易に視認することができ、立体感を一層実感することができる。
このような文字板10Bでは、透過性着色層10gの色調を変えることで、文字板10の意匠を表す凸部10bを異なる色調で照明することができ、例えば速度計やエンジン回転計において、注意を喚起すべき速度やエンジン回転数の意匠を表す凸部10bを黄色や赤色で照明することが可能となる。
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
また、上記の実施形態では、計器1を車両用の速度計として説明したが、これに限られない。計器1を、例えば、回転計や複数の計測量を表示するコンビネーションメータなど計器として構成してもよい。
1 計器
2 指針
20 回転中心部
2a 回転軸
2b 指示部
2c カバー部
2d 指針キャップ
2e 受光面
2f 傾斜面
3 ケース
3a 筒状部
3b 円板部
3c 外筒部
4 回路基板
5 指針用光源
6 文字板用光源
7 駆動部
7a 回転軸
8 外ケース
10 文字板(計器用表示板)
10A 文字板(計器用表示板)
10B 文字板(計器用表示板)
10a 基板
10b 凸部
10c 着色層
10cA 着色層
10d 開口部
10e 遮光層(遮光部)
10f 紫外線硬化樹脂層
10g 透過性着色層
11 中心発光範囲
12 輪郭発光範囲
12A 輪郭発光範囲
13 遮光範囲
14 着色反射範囲
15 暗所範囲
16 反射遮光範囲

Claims (4)

  1. 光源からの光を透過することで、又は、外光を反射することで、意匠を表示する計器用表示板であって、
    透明な基板と、
    前記基板の表面の、前記光源に対向する位置に設けられた前記意匠を表す凸部と、
    前記凸部上に形成される透光性を有する着色層と、
    平面視した場合に、前記凸部の周囲を前記凸部の外形に沿って囲む開口部を有する、前記光源からの光を遮光する遮光部と、を備える、
    ことを特徴とする計器用表示板。
  2. 前記着色層は、前記凸部の外形より小さな外形で形成される、
    ことを特徴とする請求項1に記載の計器用表示板。
  3. 前記凸部は、前記基板上に設けられる透光性の樹脂層に形成される、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の計器用表示板。
  4. 前記遮光部の前記開口部に、前記光源からの透過照明の色を変える透過性着色層を設けてなる、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の計器用表示板。
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JP2015127696A (ja) * 2013-11-29 2015-07-09 矢崎総業株式会社 計器用文字板

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