JP5622318B2 - 計器用文字板の構造 - Google Patents

Description

本発明は、奥行き感のある立体表示パターン上にシンボルマークを表示する計器用文字板の構造に関するものである。

従来、車両、航空機、船舶等の乗り物やその他各種産業機器には、各種情報の測定結果を表示する透光性の文字板付き計器が備え付けられている。この計器の文字板には文字や目盛りなどを円弧状に配置した表示パターンが設けられ、日中には外光により、また夜間にはその文字板の裏面側に配置した光源により、文字板の照明、表示をそれぞれ行っている。ところが、この文字板は平面板であり、これをその表面側から見たとき文字や目盛りの表示態様が単純に平面的であり、デザイン的に斬新性を欠く。

これに対して、文字板上の文字や目盛りなどを奥行き感がある立体的な表示態様で視認可能にした計器が、例えば特許文献１に提案されている。この計器は、車両用計器であるスピードメータとして、車室のインストルメントパネルに配設され、図６に示すように、内部に略円板状の目盛り盤１０ａを有する四角板状の計器板１０を備えている。計器板１０は、透明樹脂材料からなる図７に示すような透明基板１１を備えており、この透明基板１１の表裏面には、各黒色層１２が、目盛り盤１０ａ以外の部分にて、黒色の印刷材料により印刷形成されている。

目盛り盤１０ａは、図６に示すように、計器板１０の略中央に形成されており、図７に示すように、透明基板１１のうち目盛り盤１０ａに対する対応部１１ａと、多数の凸レンズ部１１ｂと、多数の画素部１１ｃと、反射層（背景色層）１１ｄと、により構成されている。なお、上述した透明基板１１のうち目盛り盤１０ａに対する対応部１１ａは、以下、目盛り盤対応部１１ａという。また、目盛り盤１０ａの中心部には図示しない内機の指針軸が貫通し、その先端（上端）に指針２０が取り付けられている。

多数の凸レンズ部１１ｂは、相互に等間隔でもって、透明印刷材料により目盛り盤対応部１１ａの表面にマトリクス状にかつ微小形状に印刷形成されており、これら各凸レンズ部１１ｂは、それぞれ、目盛り盤対応部１１ａの表面から略半球状に隆起している。多数の画素部１１ｃは、相互に等間隔でもって、紫色印刷材料により目盛り盤対応部１１ａの裏面にマトリクス状に、かつ微小形状に印刷形成されており、これら各画素部１１ｃは、目盛り盤対応部１１ａを介し各凸レンズ部１１ｂにそれぞれ対応して位置する。

ここで、各画素部１１ｃは、共に、正方形板状のもので、これら各画素部１１ｃは、図６において点線で示すように菱形面形状となるように位置しており、これら各画素部１１ｃのうち各両側に隣接する画素部の間隔は、各両側に隣接する凸レンズ部１１ｂの間隔に比べて幾分狭くなっている。

また、各凸レンズ部１１ｂの焦点は、対応の各画素部１１ｃの下方に位置する。このことは、光が下方から目盛り盤１０ａを透過するとき、各凸レンズ部１１ｂは、対応の各画素部１１ｃをその下方側にて拡大虚像として結像させることを意味する。また、多数の凸レンズ部１１ｂのうち図７にて水平方向であって目盛り盤対応部１１ａの半径方向に並ぶ各凸レンズ部１１ｂの中心を結ぶ直線に対し、対応の各画素部１１ｃの中心を結ぶ直線が所定微小角度だけ円周方向にずれて位置するように、各画素部１１ｃが、対応の各凸レンズ部１１ｂに対し位置ずれして、目盛り盤対応部１１ａの裏面に形成されている。但し、上記所定微小角度は、目盛り盤１０ａを光が透過するとき、各凸レンズ部１１ｂが対応の各画素部１１ｃとの相対的位置関係でモアレ現象を呈するように設定されている。

反射層１１ｄは、目盛り盤対応部１１ａの裏面の全体に、各画素部１１ｃを覆うように、白色印刷材料により印刷形成されている。なお、この反射層１１ｄは、その裏面側に位置する構成部材を表面側からは見えなくする程度の不透明性を有している。目盛り盤１０ａは、その表面外周部において、当該車両の車速を表す略円弧状の表示パターン部１３を備えており、この表示パターン部１３は、複数の短冊状の目盛り部１３ａと、複数の文字部１３ｂとにより構成されている。

また、各文字部１３ｂは、目盛り盤対応部１１ａの外周部に対応の各凸レンズ部１１ｂを介し黒色印刷材料により印刷形成されている。

このように構成した実施形態において、目盛り盤対応部１１ａの表面に外来光が入射すると、文字板の正面で看取する人にとって、文字板上の文字や目盛りなどを奥行き感がある立体的な表示態様で視認可能となる。ここで、この光の透過過程について詳細に説明する。各凸レンズ部１１ｂの画素部側焦点は、上述のごとく、対応の各画素部１１ｃの図７における下方にそれぞれ位置する。このため、外来光が各凸レンズ部１１ｂに入射し、反射層１１ｄ、各画素部１１ｃ及び目盛り盤対応部１１ａを通り各凸レンズ部１１ｂに再度入射すると、各凸レンズ部１１ｂは、対応の各画素部１１ｃを図７の下方に虚像として拡大結像させる。

また、上述したごとく、図７にて水平方向であって目盛り盤対応部１１ａの半径方向に並ぶ各凸レンズ部１１ｂの中心を結ぶ直線と、対応の各画素部１１ｃの中心を結ぶ直線とが、所定微小角度だけ円周方向にずれて位置するように、各画素部１１ｃが、対応の各凸レンズ部１１ｂに対し位置ずれして、目盛り盤対応部１１ａの裏面に形成されている。しかも、所定微小角度は、上述したごとく、目盛り盤１０ａを光が透過するとき、各凸レンズ部１１ｂが対応の各画素部１１ｃとの相対的位置関係でモアレ現象を呈するように設定されている。

このため、外来光が各凸レンズ部１１ｂに入射し、反射層１１ｄ、各画素部１１ｃ及び目盛り盤対応部１１ａを通り各凸レンズ部１１ｂに再度入射すると、各画素部１１ｃがモアレ現象のもと虚像として拡大結像される。従って、フロントパネルを通して目盛り盤１０ａを見たとき、各画素部１１ｃが反射層１１ｄを背景としてモアレ現象を伴った拡大虚像として視認される。これにより、従来にない奥行きのある立体的な表示態様でもって斬新な視認性を提供する計器を得ることができる。

また、上述のごとく、各目盛り部１３ａは、凸レンズ部１１ｂを介することなく、目盛り盤対応部１１ａの表面に直接形成されている。従って、各目盛り部１３ａは、拡大されて奥部に形成される各画素部１１ｃの像から浮き上がって見えるので、より一層斬新な表示態様となる。

特開２０００−３１０５４６号公報

ところで、例えば自動車用の計器板では、安全運転上の観点から、文字板上に方向指示、シートベルトの装着状態、ハンドブレーキ操作状態などを指示する指示マークや、燃料残量状態、エンジンオイルの残量、水温（エンジン冷却水の温度）などを報知する警報マークなどのシンボルマークの点灯表示が自動的に行われている。

そこで、上述のような計器では、シンボルマークの点灯表示を実現させるために、例えば図８に示すように、反射層１１ｄの裏面に黒色印刷層１１ｆを印刷によって重ね、その印刷時に、シンボルマークとする部分のみ所定のマーク形状に黒色印刷層１１ｆを穿ち、これを意匠部Ｅとするものが考えられる。ここでは、所定の波長の可視光を通過させるカラーフィルタなどによって構成される拡散印刷層１１ｅがその意匠部Ｅおよびこの意匠部Ｅ周辺の黒色印刷層１１ｆを裏面から覆うように形成される。また、その意匠部Ｅ後方の回路基板１５上には光源１４が設置されている。また、シンボルマーク表示のために形成された意匠部Ｅの、透明基板１１上における対応領域には、シンボルマークの視認性を高めるために、凸レンズ部１１ｂは設けられていない。

しかしながら、上述したシンボル表示構造には、解決すべき以下の問題を有している。
即ち、光源１４が消灯状態で、光源１４からの光が意匠部Ｅに照射されない場合には、この意匠部Ｅの縁によって形作られるシンボルマークは、目盛り盤１０ａの前方（図８では上方）から、その縁が見えてしまう虞がある。これは、黒色印刷層１１ｆの後方（図８では下方である奥部）にある光源１４からの光が、表側（図８では上方）に向かう際に意匠部Ｅの縁を照射するためである。このように視認されるシンボルマークの縁は、立体表示パターンに対して際立って目立つ虞があるため、見栄えが著しく悪くなり、好ましくない。

ところで、例えば立体表示エリア内にある任意の領域（例えば、図６中に符号Ｆで示す）にＬＣＤ（液晶表示ディスプレイ）や有機ＥＬ等による表示を行うことで、さらに高機能のシンボル表示構造を実現しようとする検討もなされている。即ち、目盛り盤から上記のような任意の領域の部分を切り取った部分（これをディスプレイの表示領域Ｆとよぶ）の直下に、ＬＣＤ（液晶表示ディスプレイ）や有機ＥＬ等の付加表示手段を設置することが検討されている。

しかしながら、このような構成とすれば、目盛り盤とディスプレイの表示領域Ｆとの境界が明確であるので、光源からの光がその境界部分に照射されると、視認する運転者などにとってはディスプレイの存在が筋や線などとなって顕在化されて視覚可能になってしまい、ディスプレイとしての品位の際立った低下をもたらす虞がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源の点灯時には、意匠部を通して表示されるシンボルマークを立体表示パターン上に浮き上がるように視認可能にするとともに、光源の消灯時には、立体表示パターン上にシンボルマークが恰も存在しないかのように、運転者に視認させることができ、しかも内部に設置の各部品の外縁部が投影され不要な筋や線が顕在化されて視覚可能になるといった品位の低下をもたらすことがない、計器用文字板の構造を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る計器用文字板の構造は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１） 透明基板と、
前記透明基板の表面にマトリクス状に配置された複数個の凸レンズ部と、
前記透明基板の裏面に前記各凸レンズ部に対応してマトリクス状に形成された複数の画素部と、
前記画素部の裏面に重なるように形成された反射層と、
一部が穿たれた開口を有する、前記反射層の裏面に重なるように形成された黒色印刷層と、
前記開口と、前記開口内に位置する前記透明基板と前記凸レンズ部と前記画素部とにより形成された意匠部と、
前記黒色印刷層の前記開口を避けた裏面部分に形成され、前記黒色印刷層を裏面から支持するとともに、前記黒色印刷層の裏面側の、前記意匠部を形成する開口に面して開口する開口部を有するケースと、
前記開口部を臨んで取り囲む前記ケースの側面で構成する中空筒状の壁面と、底面と、で空間が形成されたランプハウジングと、
前記ランプハウジング内部の前記底面に配置された光源と、
前記黒色印刷層の開口を覆うとともに前記ケースの開口部を塞ぐように配置したネガティブ液晶表示部と、
を備え、
前記凸レンズ部のそれぞれが前記画素部よりも前記透明基板から離れた位置に焦点を持たせるように構成した計器用文字板の構造であって、
前記ネガティブ液晶表示部は、この外縁部が前記黒色印刷層の開口縁部の裏面に重なることができる大きさを有するとともに黒色印刷層の裏面に取付けられ、かつ、各種情報からなるシンボルマークを表示する情報表示領域を有し、
前記情報表示領域は、前記黒色印刷層の開口領域に収まる大きさ及び配置状態で設けられているとともに、前記ケースの開口部に収まる大きさ及び配置状態で設けられている、こと。
（２） 上記（１）の構成の計器用文字板の構造であって、
前記ケースの開口部は前記ネガティブ液晶表示部の表面側領域より小さく、かつ、その開口部の全域がネガティブ液晶表示部の領域内に存在している、こと。
（３） 上記（１）又は（２）の構成の計器用文字板の構造であって、
前記ランプハウジングは、前記底面を前記光源が配置される配線基板で構成した、こと。
（４） 上記（１）又は（２）の構成の計器用文字板の構造であって、
前記ランプハウジングは、前記光源が配置される前記底面が前記ケースの側面と一体に形成した、こと。

上記（１）の構成の計器用文字板の構造によれば、ネガティブ液晶表示部は、この外縁部が、黒色印刷層の開口縁部の裏面に重なる状態で設けられているとともに、情報表示領域は、黒色印刷層の開口領域に収まるように形成されているとともに、ケースの開口部に収まるように形成されているので、光源の点灯時には、意匠部を通して表示されるシンボルマークを立体表示パターン上に浮き上がるように視認可能になるとともに、光源の消灯時には、立体表示パターン上にシンボルマークが恰も存在しないかのように、運転者に視認させることができ、しかも内部に設置の各部品の外縁部が投影され不要な筋や線が顕在化されて視覚可能になるといった品位の低下をもたらすことがない。これによって、シンボルマークを斬新な態様にてしかも高品位に表示させ視認させることができるので、高級化を図ることができる。
また、上記（２）の構成の計器用文字板の構造によれば、さらに、光源の点灯時には、ケースの開口部とこれに境界を接する各部品との間の隙間から光源の光が漏れだして、その部分が筋や線が顕在化されて視覚可能になるといった品位の低下をもたらすことがさらに防止できる。
また、上記（３）の構成の計器用文字板の構造によれば、これまで計器用文字板に用いられてきたケースを使うことで本発明を実現することができる。
また、上記（４）の構成の計器用文字板の構造によれば、部品点数及び作業工数を削減させることができる。

本発明によれば、光源の点灯時には、意匠部を通して表示されるシンボルマークを立体表示パターン上に浮き上がるように視認可能になるとともに、光源の消灯時には、立体表示パターン上にシンボルマークが恰も存在しないかのように、運転者に視認させることができるだけでなく、以下のような効果を奏する。即ち、本発明では、ネガティブ液晶表示部の外縁部が黒色印刷層の開口縁部の裏面に重なる状態で設けられており、かつ、そのネガティブ液晶表示部に設けた各種情報からなるシンボルマークを表示する情報表示領域は、黒色印刷層の開口領域に収まるように形成されているとともにケースの開口部に収まるように形成されている。従って、内部に設置の各部品の外縁部が投影され不要な筋や線が顕在化されて視覚可能になるといった品位の低下をもたらすことがない。これによって、シンボルマークを斬新な態様にてしかも高品位に表示させ視認させることができるようになるので、車両、航空機、船舶等の乗り物に備える計器用文字板の高級化を図ることができる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

本発明の計器用文字板の構造が適用された本実施形態に係る計器用文字板を示す正面図である。 図１における計器用文字板の拡大断面図である。 図１における計器用文字板の要部の拡大断面図である。 図１における計器用文字板の要部であるＬＣＤ、黒色印刷部、及びケースの形状、大きさ、配置関係などを示す説明図である。 図２における光源の点灯状態でのシンボルマークおよび立体表示パターンの見え方を示す説明図である。 従来の計器用目盛り盤を示す正面図である。 その計器用目盛り盤の縦断面図である。 従来検討されている計器用目盛り盤のシンボルマーク表示構造を示す縦断面図である。

以下、本発明の一実施の形態にかかる計器用文字板を適用したメータ装置を、図１乃至図５を参照して説明する。
図１及び図２に示す本実施形態の計器用文字板（以下、「文字板」という）３０は、例えば自動車のインストルメントパネルに配置された速度計などのメータ装置の内部に設置される。尚、同図中符号４０は光源、６０は光源４０が配置される配線基板、Ｎは指針を示す。

文字板３０の、目盛３１ａおよび数字３１ｂは、文字板３０上の文字板シート３１に円弧状に点在配置されるほか、トリップメータの数字（これ以外に、例えば文字や記号、さらにはインジケータや警報マークなどでもよい）のシンボルマークＭが、見返し３１ｃによって囲まれた円形領域内のＬＣＤ表示エリアＳ（このＳは、図１では破線で示している境界線部分であるが、シンボルマークＭが点灯表示されているときでも、この表示エリアＳの境界線は周囲の黒色と同化した潜像状態であって、顕在化されない）に立体表示パターンＰ（図５参照）として配置される。

前記シンボルマークＭには、前述のように、トリップメータの走行距離に関する数字表示の他に、走行方向、ビーム点灯、シートベルト装着やハンドブレーキなどの指示マークおよび速度、燃料残量やエンジンオイル、ブレーキオイルなどのオイル残量などの警報マークなどが含まれる。なお、前述の指示マークや警報マークなどのシンボルマークとともに、文字、数字、記号などがシンボルマークとして設けられる場合もある。

この文字板３０の詳細は、図２に示す通りである。この文字板３０は、文字板シート３１と、透明基板３２と、複数個の凸レンズ部３３と、複数個の画素部３４と、反射層（背景色層）３５と、黒色印刷層３６と、ネガティブ液晶表示部（以下、ＬＣＤと略す）５０と、拡散板５５と、を備えており、ケース３７によって支持されている。

これらのうち、透明基板３２は、ポリカーボネート等の光透過性の高い合成樹脂板からなり、円形、楕円形、矩形等の形状をなす。この透明基板３２は滑らかな表面を持ち、この透明基板３２の表面には凸レンズ部３３が形成されている。

凸レンズ部３３は、図２に示すように同一サイズ、形状の半球状レンズであり、透明基板３２の表面に多数個が所定間隔をおいて、マトリクス状に整列配置されている。これらの凸レンズ部３３は、透明基板３２の上面に対して液状のレンズ材料Ｌを滴下させ、この滴下されて半球状となったレンズ材料Ｌを乾燥、固化することにより得られる。これにより凸レンズ部３３は透明基板３２との境界面に空隙ができないように形成される。

また、複数の画素部３４が、透明基板３２の裏面の文字板シート３１に重なるように、印刷により形成されている。これらの画素部３４は、各凸レンズ部３３に対応する位置に所定間隔をおいてマトリクス状に配置されている。この場合において、複数の凸レンズ部３３のそれぞれは、これらに対応する各画素部３４に対して僅かに位置がずれるように配置されている。また、各凸レンズ部３３は、各画素部３４よりも遠い位置に焦点を有する。従って、凸レンズ部３３に入射し、画素部３４、および透明基板３２を通過して凸レンズ部３３に再度入射してきた外来光を、文字板３０の表面から視認すると、図５に示すように、文字板３０の（文字板シート３１の）位置よりも奥に、画素部３４の立体表示パターンＰがあるかのように視認される。

反射層３５は、画素部３４の裏面側を覆うように文字板シート３１の裏面に印刷され、背景色を文字板３０上に表出可能にしている。この反射層３５は、画素部３４とともに立体表示パターンＰとして文字板３０上に表出される。

さらに、黒色印刷層３６は、反射層３５の裏面に後述する意匠部Ｅを除いて重なるようにスクリーン印刷により形成され、遮光用として用いられる。黒色印刷層３６には、この一部に開口３６Ａが形成されており、この黒色印刷層３６が設けられていない開口３６Ａに打ち抜き部としての意匠表示エリア（以下、意匠部）Ｅが形成されている。つまり、文字板３０の領域内において、画素部３４の立体表示パターンＰによる表示とは全く独立別個の状態でシンボルマークＭを表示させるため、換言すれば、ＬＣＤ５０による情報表示のための領域（以下、「情報表示領域Ｉ」とよぶ、図３，４参照）を文字板３０の領域内に意匠部Ｅとして独立して設定させるため（別に確保させるため）、黒色印刷層３６の一部を穿つことにより意匠部Ｅを形成している。

この意匠部Ｅは、例えばトリップメータとして走行距離等を数字表示させるため、具体的には、裏面側にある光源４０からの光を受けて、ＬＣＤ５０による独立した情報表示としてシンボルマークＭを文字板３０上に表出するために設けられる。シンボルマークＭとしては、前述のようなトリップメータとして走行距離等の数字表示の他に、例えば方向指示マークや警告マークなどがある。

また、意匠部Ｅに臨む反射層３５の裏面には、その意匠部Ｅを埋めるように、換言すれば、開口を埋めるようにＬＣＤ５０と、拡散板５５とが形成されている。

また、文字板３０の全体を支持するために、ケース３７が黒色印刷層３６の裏面側に設けられている。このケース３７には、図２に示すように、このケース３７に文字板３０に組み付けられた際に、意匠部Ｅの裏面に位置し、光源４０が内部に収容されるランプハウジングＬＨの一部が形成されている。このランプハウジングＬＨは、ケース３７への文字板３０の組付けとともに行う、ケース３７への配線基板６０の取付けによって完成される。

ケース３７は、図３に示すように、黒色印刷層３６の開口３６Ａを避けた黒色印刷層３６の裏面３６Ｃ部分に取付けられており、上述するように黒色印刷層３６を裏面３６Ｃから支持する。また、このケース３７は、黒色印刷層３６の意匠部Ｅを形成する開口３６Ａの裏面３６Ｃ側に対面して開口した、開口部３７Ａを有するとともに、意匠部Ｅに対応した開口部３７Ａに臨んで、ＬＣＤ５０を支承状態に設置するのに都合のよい段部３７Ｃと、この段部３７Ｃから延びる中空筒状の壁面を構成する側面３７Ｂと、を有している。

また、このケース３７の開口部３７Ａは、仮にＬＣＤ５０との境界に微小な隙間が形成されているような場合であっても、その隙間から光源４０の光が洩れてケース３７の開口部３７Ａの縁の部分の形状が文字板３０に黒色以外の色の筋などとして映し出されることがないようにするため、次の条件を満たすように構成されている。即ち、図３に示すように、ケース３７の開口部３７Ａは、ケース３７の開口部３７Ａ全域（段部３７Ｃでの開口領域ではない。）がＬＣＤ５０の裏面の領域より小さく（狭く）、かつ、ＬＣＤ５０の裏面の領域内の直下に存在する（収まる）ように構成されている（これを、「第１条件」とよぶ）。

特に、ケース３７の開口部３７Ａは、図３において、ＬＣＤ５０の裏面の領域内に収まっているだけでなく、後述の領域αへはみ出さない内部領域βに存在する（収まる）ことが好ましい。即ち、ケース３７の段部３７Ｃの内縁部である、開口部３７Ａの縁３７Ｄの部分は、黒色印刷層３６の裏面３６Ｃ側の、意匠部Ｅを形成する開口３６Ａの開口縁部３６Ｂよりも開口３６Ａの内部（中心）寄りで、かつ、ＬＣＤ５０の外縁５０Ａより内部（中心）寄り（内部領域β）に配置されていることが好ましいものである。

ランプハウジングＬＨには、この底面を構成する後述の配線基板６０の表面と、配線基板６０の表面と文字板３０（詳しくは、黒色印刷層３６）の裏面との間に介在する、ケース３７の（開口部を臨んで取り囲む）側面３７Ｂで構成した中空筒状の壁面と、拡散板５５の裏面、との各面で囲設された空間が画成される。即ち、このケース３７が配線基板６０に搭載されて組み付けられると、ケース３７の側面３７Ｂ、配線基板６０の表面、および拡散板５５の裏面に囲まれる空間が形成される。

この空間を取り囲む各面のうち、ランプハウジングＬＨが画成する壁面、および配線基板６０の表面は光を遮断し、一方、後述する拡散板５５は光源４０からの光の透過を許容する。従って、文字板３０の表面からランプハウジングＬＨの内部を見た際、光源４０が消灯していれば、ＬＣＤ５０の動作に不可欠なバックライトが存在しないのでその内部は暗く、シンボルマークＭを形作る開口３６Ａにも（実際は存在しない）黒色印刷層３６が恰も存在するかのように見える。尚、本発明においては、拡散板５５は必須の構成ではない。

また、発光ダイオードなどの光源４０がこのランプハウジングＬＨ内に臨む配線基板６０上に設置されている。この光源４０が点灯するとともにＬＣＤ５０が作動するときには、光源４０からの光（バックライト）は、拡散板５５、ＬＣＤ５０の表示セグメント５１を通過して反射層３５、画素部３４、透明基板３２および凸レンズ部３３に透過される以外、ランプハウジングＬＨの外部に漏れることはない。この透過光は、意匠部Ｅに形成されるシンボルマークＭとして、文字板３０の前方から明瞭に視認可能になる。

ＬＣＤ５０は、外形が矩形形状を呈しており、後述するケース３７の開口部３７Ａを塞ぐ状態に配置してある。特に、本実施形態のＬＣＤ５０は、図３において、この表面５４側の矩形形状の外縁５０Ａの部分及びこの外縁５０Ａに沿ったこれより内側の領域（例えば矩形状のリング領域）が、黒色印刷層３６における、矩形形状の開口３６Ａの縁部（以下、開口縁部）３６Ｂに沿った裏面３６Ｃ側の矩形状の領域（例えば、リング状の領域α）に重なる状態（これを、「第２条件」とよぶ）で、黒色印刷層３６の開口３６Ａを完全に塞いで覆っている。

これにより、例えばＬＣＤ５０の外縁部と黒色印刷層３６の開口３６Ａとの間に僅かにでも隙間が形成されているような構成が完全に排除されるので、その隙間から光源４０の光が外部に洩れ出して、ＬＣＤ５０の外縁の部分の形状や黒色印刷層３６の開口３６Ａの内縁の部分の形状などが、黒色以外の色の筋や線などとして映し出されることがない。

また、本発明のＬＣＤ５０では、図示外の制御部の制御により、図４に示すように、複数のセグメント５３を選択的に透過させて表示する方式として、ネガティブタイプのもので構成している（なお、図４では、理解しやすいように、便宜上、運転者が視認する表示セグメント５１の部分を黒色に記載しているが、実際には光源４０から出射するバックライト（つまり、所定波長の光）が運転者の目に入射する。）。

つまり、このＬＣＤ５０は、意匠部Ｅ内に収まるように設けた情報表示領域Ｉに、表示セグメント５１及び非表示セグメント５２からなるセグメント５３と、このセグメン５３１が形成されていない領域であるＬＣＤ非表示部ＮＤとが設けられている。

このうち、セグメント５３では、表示セグメント５１のみ光源４０からの光（即ち、バックライト）が透過して白色（又は光源色、つまりバックライトの色）を呈する一方、非表示セグメント５２はバックライトの通過が遮断されて透過しないのでＬＣＤ５０自身の色である黒色を呈し、背景の黒色印刷層３６の黒色と同化しているので表示されることがない。従って、前述したようにトリップメータとして走行距離等の数字表示が、背景の黒色に対して表示セグメント５１である白色、つまり白ヌキの部分で行われる。

さらに、本発明のＬＣＤ５０では、特にこの数字部分を含んだ情報表示領域Ｉが、黒色印刷層３６の意匠部Ｅを構成する開口３６Ａ領域に収まるように形成、配置されているとともに、ケース３７の開口部３７Ａ領域に収まるように形成、配置されている（これを、「第３条件」とよぶ）。

なお、ＬＣＤ５０は、通常のＬＣＤの場合と同様、意匠部Ｅより内側に設けた情報表示領域Ｉの、シンボルマークＭを形成するセグメント５３のうち、表示セグメント５１の部分以外から光源の光（バックライト）が微視的にみても全く漏れ出ない構造となっている。別言すれば、表示セグメント５１とＬＣＤ非表示部ＮＤとの境界部分、及び非表示セグメント５２とＬＣＤ非表示部ＮＤとの境界部分、からは光源の光（バックライト）が一切漏光しないようになっている。

このように、本発明では、上述したように、以下の３条件を満たしている。即ち、
（１）ケース３７の開口部３７Ａの大きさ及びその配置が、前述したように所要関係を満たす（第１条件）ように構成され、
（２）ＬＣＤ５０の大きさ及びその配置が、黒色印刷層３６の開口３６Ａの大きさ及びその配置に対して第２条件を満たし、
（３）さらに、ＬＣＤ５０の情報表示領域Ｉの大きさ及びその配置が、黒色印刷層３６の意匠部Ｅを構成する開口３６Ａの大きさ及び配置と、ケース３７の開口部３７Ａ領域の大きさ及び配置とに対して第３条件を満たしている。
従って、図４に符号Ｓで示すような、ＬＣＤ５０と文字板３０内に設けたＬＣＤ表示エリアＳとの境界が顕在化されて運転者等に目視されることがない。

また、ＬＣＤ５０の裏面に設けた拡散板５５には、微細な凹凸面が形成されており、この微細な凹凸面により、光源４０の光は、乱反射し拡散され、意匠部Ｅ内を均一に透過する。

次に、本実施形態の動作について説明する。
前述の構成を持つ文字板３０は、図２に示すように、透明基板３２の表面にマトリクス状に形成された複数の凸レンズ部３３と、その透明基板３２の裏面に各凸レンズ部３３に対応してマトリクス状に形成された各画素部３４とを、前述のように僅かずつ位置がずれるように設けている。このため、文字板３０の表面に入射した外来光が凸レンズ部３３に入射し、各画素部３４、および透明基板３２を通過して凸レンズ部３３に再度入射すると、その外来光を見た人には、モアレ現象および各凸レンズ部３３の焦点位置との関係から拡大された画素部３４の虚像として、図５に示すように、焦点（画素部３４の裏面方向に離れた位置）に結像される。この結果、文字板３０の文字板シート３１位置よりも奥に虚像が位置しているかのように、奥行き感がある立体表示パターンＰとして、文字板３０の正面を見る運転者等に視認させることができる。

一方、例えばトリップメータとして走行距離等を同時に数字表示させる場合には、自動または手動でそのシンボルマークＭ対応のランプハウジングＬＨ内にある光源４０を点灯する。この光源４０の点灯によって、光源４０からの光（バックライト）は拡散板５５を透過した後ＬＣＤ５０を照射し、意匠部Ｅ領域内の表示セグメント５１のみを透過するので、その形状に応じた光が反射層３５、画素部３４、文字板シート３１、透明基板３２および凸レンズ部３３を照射する。このため、文字板３０には所定のシンボルマークＭを構成する、走行距離に応じた数字が映し出され、文字板３０の正面を見る運転者等にはシンボルマークＭの数字が文字板３０にあるかのように視認される。この結果、シンボルマークＭの数字は、これが周辺部に得られる前述の立体表示パターンＰに対して相対的に前面に位置するため、浮き上がり、跳び出るように明確に視認される。

これに対して、シンボルマークＭの表示をしない場合には、そのシンボルマークＭ対応のランプハウジングＬＨ内にある光源４０が、図６に示すように消灯状態にさせるのと同時に、ＬＣＤ５０の動作を停止させる。この光源４０の消灯状態では、ランプハウジングＬＨ内は暗闇になり、ＬＣＤ５０の表面５４である表示画面は黒色印刷層３６の黒色に同化される（つまり、ＬＣＤ５０の表面５４は黒色印刷層３６と同じ色になる。）。このＬＣＤ５０の表面５４の黒色への同化によって、ＬＣＤ５０の縁が照射されることはなく、文字板３０の表面側からは立体表示パターンＰ上にＬＣＤ５０を形作る縁が恰も全く無いかのように看取される。

この結果、光源４０の消灯中は、従来開発が検討されている構造（例えば、［００１８］、［００１９］を比較参照）のものとは異なり、シンボルマークＭが暗色として立体表示パターンＰ上に視認されるようなことがなくなるので、ＬＣＤ５０が文字板３０上には何も見えなくなる、デッドフロントが実現可能となる。従って、その暗色が立体表示パターンＰの視認性に影響することはない。これにより、運転者等は、光源４０の点灯時のみにシンボルマークＭを視認でき、結果として点灯と消灯の区別、つまりシンボル表示の有り／無しを明確に認識することができる。

しかも、特に、ＬＣＤ５０は、シンボルマークＭを表示する情報表示領域Ｉが、ケース３７の開口部３７Ａの領域内部に形成されているので、光源４０の点灯中でもＬＣＤ５０の外形形状である外縁が文字板３０に黒色以外の色の筋や線などとして映し出されることがない。また、ケース３７の開口部３７ＡはＬＣＤ５０の表面５４側領域より小さく、かつ、開口部３７Ａ全域がＬＣＤ５０の裏面の領域内の直下に存在するように構成されているので、光源４０の点灯中でもケース３７の開口部３７Ａの縁の部分の形状が文字板３０に黒色以外の色の筋や線などとして映し出されることもない。

また、本実施形態では、シンボルマークＭの表示のために透明基板３２上に凸レンズ部３３を設けない領域を作らずに済むため、すなわち、凸レンズ部３３の位置とは無関係に意匠部Ｅを形成することができるため、シンボルマークＭの形状、サイズなどについて設計上、デザイン上の自由度が増すという利点が得られる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。

３０ 文字板
３１ 文字板シート
３１ａ 目盛り
３１ｂ 数字
３１ｃ 見返し
３２ 透明基板
３３ 凸レンズ部
３４ 画素部
３５ 反射層（背景色層）
３６ 黒色印刷層
３６Ａ 開口
３６Ｂ 開口縁部（開口部の縁部）
３６Ｃ （黒色印刷層の）裏面
３７ ケース
３７Ａ 開口部
３７Ｂ 側面
３７Ｃ 段部
３７Ｄ （開口部の）縁
４０ 光源
５０ ＬＣＤ（ネガティブ液晶表示部）
５０Ａ （ＬＣＤの）外縁
５１ 表示セグメント
５２ 非表示セグメント
５３ セグメント
５４ （ＬＣＤの）表面
５５ 拡散板
６０ 配線基板
Ｅ 意匠部
Ｉ 情報表示領域
ＬＨ ランプハウジング
Ｍ シンボルマーク
Ｎ 指針
Ｐ 立体表示パターン
Ｓ ＬＣＤ表示エリア
α （第１条件の）領域
β （第３条件の）内部領域

Claims (4)

1. 透明基板と、
   前記透明基板の表面にマトリクス状に配置された複数個の凸レンズ部と、
   前記透明基板の裏面に前記各凸レンズ部に対応してマトリクス状に形成された複数の画素部と、
   前記画素部の裏面に重なるように形成された反射層と、
   一部が穿たれた開口を有する、前記反射層の裏面に重なるように形成された黒色印刷層と、
   前記開口と、前記開口内に位置する前記透明基板と前記凸レンズ部と前記画素部とにより形成された意匠部と、
   前記黒色印刷層の前記開口を避けた裏面部分に形成され、前記黒色印刷層を裏面から支持するとともに、前記黒色印刷層の裏面側の、前記意匠部を形成する開口に面して開口する開口部を有するケースと、
   前記開口部を臨んで取り囲む前記ケースの側面で構成する中空筒状の壁面と、底面と、で空間が形成されたランプハウジングと、
   前記ランプハウジング内部の前記底面に配置された光源と、
   前記黒色印刷層の開口を覆うとともに前記ケースの開口部を塞ぐように配置したネガティブ液晶表示部と、
   を備え、
   前記凸レンズ部のそれぞれが前記画素部よりも前記透明基板から離れた位置に焦点を持たせるように構成した計器用文字板の構造であって、
   前記ネガティブ液晶表示部は、この外縁部が前記黒色印刷層の開口縁部の裏面に重なることができる大きさを有するとともに黒色印刷層の裏面に取付けられ、かつ、各種情報からなるシンボルマークを表示する情報表示領域を有し、
   前記情報表示領域は、前記黒色印刷層の開口領域に収まる大きさ及び配置状態で設けられているとともに、前記ケースの開口部に収まる大きさ及び配置状態で設けられている、
   ことを特徴とする計器用文字板の構造。
2. 前記ケースの開口部は前記ネガティブ液晶表示部の表面側領域より小さく、かつ、その開口部の全域がネガティブ液晶表示部の領域内に存在している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の計器用文字板の構造。
3. 前記ランプハウジングは、前記底面を前記光源が配置される配線基板で構成した
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計器用文字板の構造。
4. 前記ランプハウジングは、前記光源が配置される前記底面が前記ケースの側面と一体に形成した
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の計器用文字板の構造。

Images