JPH09511834A - エッジ方向式ｅｌランプを有する可動式ポインタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 可動ポインタ（１０、８０）は、細長い半透明の基板（１２、８２）を含み、この基板の１つの側面はＥＬランプ（１１、８１）によって被覆する。ポインタは、僅かに粗くした、その側面と隣接する幅の狭い方の正面である側面から光を放射する。基板の各端部は、光の放射を防止するように、キャップを取り付けるか又はコーティングする（１５、８５）。第２のＥＬランプ（８３）は、基板の第２の側面に取り付けることができる。ＥＬランプの幅は、テーパ状にすることで、ポインタを、その一方の端部の方が他方の端部よりも明るくなるようにすることができる。ＥＬランプに対する電気的接続は、一方の側又は両方の側に導電性のストライプ（３７、３８）を有するコンプライアンスをもつリボン（３１）で行う。このリボンは、ＥＬランプ上の接点（４１、４２）に対し、機械的・電気的に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】 エッジ方向式ＥＬランプを有する可動式ポインタ 発明の背景 本発明は、発光性のポインタに関し、更に詳しくは、エッジ方向から視認する エレクトロルミネセンス（ＥＬ）ランプを備えた可動式ポインタに関するもので ある。 昼から夜への周囲光の極端な変化は、どのような照明（lighting）条件の下で も明瞭でかつ区別できるものでなければならないパネル・ディスプレイの製造業 者にとっては、問題となる。自然の照明と人工的な照明とは、輝度だけでなく色 においても、大きく相違している。人工的な照明は、昼間の間は、「ウォッシュ ・アウト（wash out）」する、すなわち、パネルの視認性に全く貢献しない。し かし、夜間又は暗い周囲光の下では、パネルは、人工的な照明の下で読み取り可 能でなければならない。 パネルは、典型的には、ほとんどの読み取り可能なディスプレイに対して、暗 い又は黒色の背景に明るい色又は白色のしるしを、又は、その逆の色のしるしを 含んでいる。人工的に照明されたディスプレイは、典型的には、バックライトに よって照明され、そして例えばスケールや表示されているパラメータの名称のよ うな適切な図形のあるマスクを有する半透明のシートを備えている。このような ディスプレイには、ポインタを発光しているように見せる白熱ランプに光学的に 結合した半透明の可動式ポインタを設けていることが多い。ディスプレイとポイ ンタとが半透明であるで、自然光の下でディスプレイが区別できなくなってはい けない、すなわち、それら半透明部分は、ディスプレイが明るい周囲光の中で読 み取り可能な程度に十分に反射性をもたなければならない。 ＥＬランプは、本質的には、一方が透明である２つの導電性の電極の間に誘電 体層をもったコンデンサである。その誘電体層は、強い電界が存在すると非常に 僅かな電流で光を発する蛍光性の粉末を含んでいる。フラット・パネル形状のＥ Ｌランプに対しては、その正面電極は、典型的には、酸化スズ・インジウム又は 酸化インジウムから成る薄くて透明な層であり、背面電極は、典型的には、銀又 は炭素などの導電性の粒子を含む、例えば、ポリフッ化ビニリデン（polyvinyli dene fluoride = PVDF）、ポリエステル、ビニル、又はエポキシなどのポリマー 結合剤（polymer binder）である。正面電極は、ポリエステルやポリカーボネー トなどのポリマー膜に取り付け、これによって、その他の層のための機械的な一 体性と支持とが得られる。 ＥＬランプは、ランプの蛍光体が反射性であると同時に発光性であるという、 ディスプレイにおける目立った長所をもっている。また、ＥＬランプの別の長所 として、電力消費と熱発生とが著しく低いことがある。ＥＬランプの問題点は、 このランプが、他のタイプのランプ、例えば白熱ランプ程には発光性をもってい ないことである。 ＥＬランプを備えた可動式ポインタは、従来技術において既に知られている。 例えば、米国特許第３０９４９７０号（Zargarpur）には、ＥＬ蛍光体でコーテ ィングした可動式ポインタをもつゲージが開示されている。そのポインタへの電 気的接続はいくぶん煩雑であって、ポインタを静止位置にバイアスする腕時計用 スプリングを備えている。このポインタは、幅がとても狭いので、非常に明るい ものとなることはおそらくない。 半透明のポインタについては、米国特許第４５５９５８２号（Scardilli他） と米国特許第４９５９７５９号（Kohler）とに開示されている。Scardilli他の 米国特許では、一体型の半透明の部材は、ポインタとそしてこれと直交するシャ フトとを備えている。そのシャフトは、ゲージの面板の背後に位置する円柱状の ＥＬランプの内部に同心円的に構成され、そしてそのＥＬランプからの光は、シ ャフトによって、面板を介してポインタに結合されている。Kohlerの米国特許で は、環状のＥＬランプが、シャフトと同心円状になっており、そしてその上に半 透明のポインタが装着されている。このポインタのベースは、ＥＬランプからの 光を集める大きくなった円形状の領域となっている。 Scardilli他の米国特許では、ＥＬランプが動かないため、ランプへの電気的 接続は、比較的単純である。Kohlerの米国特許では、ＥＬランプが動くかどうか は明らかでなく、ランプへの接続は説明されていない。ＥＬランプを含む可動式 ポインタへの電気的接続は、信頼性をもって行うのは難しい。それらのワイヤは 、ポインタの位置決めに影響しないようなコンプライアンスをもっていなければ ならないが、ポインタが動く際の繰り返される撓みに十分耐える程の強度を有し ていなければならない。 従って、以上に鑑み、本発明の目的は、ＥＬランプを備えた可動式ポインタで あって、低周囲光の条件における高い明度と高周囲光の条件における高い反射率 とを特徴とする可動式ポインタを提供することである。 本発明の別の目的は、可動式ポインタ内のＥＬランプに対する高いコンプライ アンスの電気的接続を提供することである。 発明の概要 上記の目的を達成する本発明においては、ポインタは、細長い部材の形状を有 する細長い半透明の基板を含み、その横断面は、３つ以上の辺即ち側面を有し、 ＥＬランプが１つの側面を被覆している。ポインタは、その側面に隣接する基板 の側面であって視認する者に面する側面から、すなわち、ポインタの正面である 側面から光を発する。基板の正面である側面は、僅かに粗くして、光の放射を増 加させる。ＥＬランプには、一方の端部が他方の端部よりも明るくなるポインタ を提供するように、テーパを設けることもできる。基板の上端と下端とは、光の 放射を防止するため、または内部反射を与えるために、キャップを付けるかある いはコーティングをする。本発明の別の実施例では、ＥＬランプは、基板の少な くとも２つの側面に取り付ける。更に別の実施例では、高い周囲光視認性あるい は色変更のために、蛍光性の顔料又は染料を基板に付加する。ＥＬランプへの電 気的接続は、片側又は両側に導電性のストライプを有するコンプライアンスをも ったリボンで行う。このリボンは、ランプ上の接点に、機械的及び電気的に取り 付ける。 図面の簡単な説明 以下の詳細な説明を添付の図面と共に考察すれば、本発明について、より完全 に理解することができる。ここで、添付の図面は、次の通りである。 図１は、本発明の好適実施例に従って構成したポインタを図示している。 図２は、本発明の好適実施例に従って構成した可動ポインタを有するゲージを 図示している。 図３は、本発明によるＥＬランプへの電気的接続を図示している。 図４は、本発明の別の実施例に従って構成したポインタの上面図である。 図５は、ポインタが一方の端部においての方が他方の端部においてよりも明る い別の実施例の側面図である。 図６は、２つのＥＬランプを有するポインタを図示している。 発明の詳細な説明 図１は、本発明の好適実施例に従って構成したポインタを図示しているが、こ のポインタ１０は、半透明の基板１２に取り付けたＥＬランプ１１を備えている 。このランプ１１は、基板１２に取り付けて、その透明電極が基板１２に面する ことにより基板１２の中に光を発するようにしている。ランプ１１は、好ましく はポリカーボネートで作った細長い部材である基板１２に対し取り付けた細長い 矩形のシートである。ポインタ１０の下側の端部には、ランプ１１の平面と平行 に延在した、ポインタ１０を回転シャフトに接続するピボット１４を設けている 。ポインタ１０の上側の端部は、キャップ１５で覆い、そしてこのキャップ１５ は、好ましくは、反射性の層又は不透明な層であり、光が基板１２の幅の狭い端 部から逃げるのを防止する。基板１２の残りの側面もまた、好ましくは、反射性 層で覆っている。 図１に図示したように、基板１２は矩形の横断面を有しており、そしてランプ １１は、基板１２の幅の広い方の側面に取り付けている。正面１７は、幅の狭い 方であり、ランプ１１よりも面積が小さく、そして好ましくは、僅かに粗く（で こぼこに）していてこの正面から発する光の量を増加させるようにしている。エ ッジ方向式（edgewise）のＥＬランプと半透明基板とのこの組み合わせにより、 照明されない境界のない明るくて幅の狭い線が得られ、それによって、ポインタ １０は、種々の用途において有用なものとなる。 図２は、タンクのフルネス（fullness）を指示するゲージに使用したポインタ １０を図示している。ゲージ２０は、ピボット１４において適当なシャフト（図 示せず）に装着したポインタ１０を備えている。ゲージ２０は、しるし２３、２ ４、２５とその両端にＥ２８及びＦ２９を有する弧２６とを有するダイアル・フ ェ ース２１をもっている。本発明の好適実施例では、ダイアル・フェース２１は、 ＥＬランプの上に重なっている不透明のマスクであり、そして図形２３−２５、 ２６、２８及び２９は、マスク内の開口であって下側のＥＬランプ２７からの光 をこのマスクを通して通過させる。ポインタ１０は、ダイアル・フェース２１の 上に重なっており、そしてこれは、ステッパ・モータやガルバノメータなどの任 意の適切なメカニズムによって回転させる。 図３は、ランプ１１への電気的接続の好適実施例であり、コンプライアンスを もつ波形のリード線を、ランプ１１の接点領域に取り付けている。本発明の好適 実施例では、リード線３１は、折り目３３及び３４のような複数の折り目又は波 形のひだをもち、そして好ましくは、例えば、Mylar（登録商標）、ポリエチレ ンナフタレート（polyethylenenaphthalate = PEN）、ポリエチレンなどのプラ スチック・リボンであり、厚さは約１ミルであって、その上に銅の層を約３ミク ロンの厚さに被着している。平行な銅のストライプ３７、３８は、このリボン上 に被着させ、そしてこれがリボンの下側に沿って長手方向に延在して、ランプ１ １と交流電力源との間に電気的接続を与える。 ランプ１１上の接点領域４１及び４２は、ストライプ３７及び３８と接触させ 、そして超音波ボンディング、ハンダ、接着、又は機械的なクリンプなどの任意 の適当な手段によってその場所に保持する。本発明の好適実施例では、超音波ボ ンディングを用いて、それら導電性ストライプをランプの接点領域に取り付け、 またリボンをポインタ１０の基板に接着している。ホール４４のような複数のブ ラインド・ホールをボンディング・ヘッドに設け、カバー４６を基板１２に取り 付け、ストライプ３７及び３８をそれぞれ接点領域４１及び４２に接着する。超 音波ボンディングによって、リード線３１とポインタ１０との間に、確実な機械 的及び電気的接続が得られる。 ポインタ１０が回転するとき、リード線３１は折れ曲がり、従ってリード線３ １がポインタ１０の端部の周囲で折れ曲がると、折り目がいくぶん延びる。リー ド線３１は、薄くてプラスチック製の波形状であるから、非常にコンプライアン スが大きい、すなわち、リード線３１を折り曲げたり波形を元に戻すのに非常に 僅かな力しか必要としない。更に、リード線３１をポインタ１０からその長手方 向に離れる方向に延ばすことによって、リード線のねじれが回避できる。図３に 示しているように、カバー４６のエッジ５１と基板１２のエッジ５２とを丸くす れば、ポインタ１０がピボット１４を中心として回転する際に、（リード線３１ の厚さと比較して）比較的大きな最小曲率半径が得られる。 本発明の１実施例では、リード線３１は、幅が約０.５インチ、長さが約１.５ インチである。本発明に従って構成した基板は、長さ３.３インチ、奥行き０.２ インチ、幅０.１３インチのポリカーボネートから成る矩形のブロックとした。 これらの寸法は、例示に過ぎず、本発明の特定の用途に適するように、大きく変 更することも可能である。 図４は、ポインタ６０の上面図であって、基板６２は台形状の横断面を有し、 その互いに平行な辺の内の長い方が正面となる。正面６４は、好ましくは、ポイ ンタ６０の明るさを高めるために、粗く（ラフに）なっている。もし希望であれ ば、反射層６７によって、ランプ６１とは反対側の基板６２の側面を被覆しても よい。矢印で示しているように、ランプ６１が発する光は、ポインタの正面から 出るように再び方向付ける。 図５は、あるポインタの側面図であり、これでは、ランプ７１は、その幅がピ ボット７４からの距離に伴って増加する。本発明のこの実施例では、ポインタ７ ０は、ランプ７１の面積が増加していることによって、ピボット７４からの距離 に伴い明るさが増す。基板７２の参照番号７５で示す部分は、ランプ７１で被覆 しておらず、好ましくは、反射性コーティングで被覆している。 図６には、ポインタ８０がＥＬランプを２つもつ本発明の別の実施例について 図示している。ＥＬランプ８１は基板８２の左側に重ね、ＥＬランプ８３は基板 ８２の右側に重ねている。ランプ８１とランプ８３とは、同時にも、別々にも点 灯することができる。これらのランプを別々に制御する場合には、リボン３１（ 図３）には、その両面（各ランプに１つの面）の上に導電性のストライプを設け ることができる。あるいはまた、２つのリボン・リード線、又は分割型のリボン ・リード線を用いることもできる。正面８７は、好ましくは、光の放出をよくす るために、僅かに粗くしている。このポインタ８０は、その下側の端部にあるピ ボット８４を中心として回転する。 同一の基板上のランプのテストにおいては、基板の互いに対向する面で２つの ランプを使用することにより、ポインタの明るさは、２倍以上となった。特に、 表面の幅に対するランプの幅の比率が増加する際には、明るさの上昇は著しかっ た。例えば、隣接する辺の比が３：１である（面の幅は１である）矩形の横断面 を有するポインタでは、第２のランプを追加すると、ポインタの明るさは、約７ 倍（６８０％）に増加した。正方形の横断面（１：１の比率）を有するポインタ では、第２のランプを追加すると、輝度は、約４倍（３８０％）になった。尚、 ランプをもたない辺は、銀色の塗料でコーティングしていた。 ２つのランプは、より大きな明るさを与えるだけではなく、同じ明るさを有し ている必要のない１つのランプの一方、他方、又はその両方を用いることによっ て、可変の明るさも実現できる。あるいはまた、ランプ８１を、ランプ８３とは 色が異なったものとし、それによって、ポインタに色を変えさせることにより、 異常な読み取り値についての強い警告を発することができる。 本発明の全ての実施例において、明るい周囲光の中でのポインタ１０の反射率 は、読み取り可能で区別できる表示を行うのに十分なものである。ポインタの正 面を僅かに粗くすれば、光の散乱が増して、暗い背景に対してポインタを明るく て白くできる。 従って、本発明は、ＥＬランプを有する可動式ポインタを提供し、このポイン タは、低い周囲光における高い明度と高い周囲光における高い反射率とを特徴と している。リボン・リード線は、ポインタのＥＬランプに対し、コンプライアン スが高く機械的に確実な電気的接続を与える。 以上、本発明について説明したが、本発明の技術的範囲内で種々の変更を行い 得ることは、当業者には明らかである。例えば、ゲージ２０は９０度回転するポ インタを有するものとして例示したが、２７０度以上回転するポインタを有する ゲージを、本発明に従って作ることもできる。また、領域７５（図２）は、ラン プ７１とは異なる色を生じる第２のランプで被覆することもできる。リード線３ １（図３）は、ポインタ１０に対して垂直に、又は、それ以外の角度で取り付け ることもできるが、その場合には、リード線は、ポインタが回転する際には、ね じれて折り目が僅かに元に戻ることになる。更に、ランプ１１とリード線３１と は、別個の構成要素として図示したが、共通の基板の上に作成して、ポインタへ の電気的接続を単純化することもできる。ポインタは多角形の横断面を有する基 板を含むものとして説明したが、基板のそれら辺は、直線ではなく曲線状として もよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラフィック，ロバート・ジェイ アメリカ合衆国アリゾナ州85044，フェニ ックス，サウス・トナリー・ドライブ 11808 (72)発明者 キナリー，エドワード・エル アメリカ合衆国アリゾナ州85233，ギルバ ート，サウス・マティニーク・ドライブ 731

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．可動式ポインタを有するゲージであって、前記ポインタが、 第１の側面、第２の側面、及び正面を有する、細長い半透明の基板と、 前記第１側面に取り付けた第１のＥＬランプであって、前記第１側面から前記 基板の中へ光を発してこの光が前記正面から出るようになった、前記第１のＥＬ ランプと、 を備えており、 前記基板が、第１の端部と第２の端部とを含み、該第１端部がピボットを含み 、前記ポインタは、該ピボットを中心として、前記第１側面と実質的に垂直な平 面内で回転できること、を特徴とするゲージ。 ２．請求項１記載のゲージにおいて、前記基板は、ポリカーボネートであるこ と、を特徴とするゲージ。 ３．請求項１記載のゲージにおいて、前記基板は、矩形の横断面を有すること 、を特徴とするゲージ。 ４．請求項３記載のゲージにおいて、更に、前記第２側面の上に反射性のコー ティングを含むこと、を特徴とするゲージ。 ５．請求項１記載のゲージにおいて、前記ランプは前記第１側面を横切る幅を 有し、該幅は、前記ピボットからの距離に伴い増加して、前記第２端部における 前記ポインタの明るさを増大させること、を特徴とするゲージ。 ６．請求項１記載のゲージにおいて、更に、前記第２側面に取り付けた第２の ＥＬランプを含み、該第２ＥＬランプは、前記第２側面から前記基板中へ光を発 して該第２ＥＬランプからのこの光が前記正面から出ること、を特徴とするゲー ジ。 ７．請求項６記載のゲージにおいて、前記第１ＥＬランプは、前記第２ＥＬラ ンプが生じる光とは異なった色の光を生じること、を特徴とするゲージ。 ８．可動式ポインタを有するゲージであって、前記ポインタが、 第１の側面と第２の側面とを有する、細長い半透明の基板と、 前記第１側面に取り付けた第１のＥＬランプと、 第１の端部と第２の端部とを含む前記の基板であって、前記第１端部はピボッ トを含み、前記ポインタは、該ピボットを中心として、前記第１側面とほぼ垂直 な平面内で回転することができる、前記の基板と、 前記ポインタから延びており、前記第１ＥＬランプに電気的に接続した導電性 のストライプを有するリボン・リード線と、 を備えていること、を特徴とするゲージ。 ９．請求項８記載のゲージにおいて、前記リボン・リード線は、波形形状とし て、前記第１ＥＬランプに対しコンプライアンスを有する電気的接続を与えるこ と、を特徴とするゲージ。 １０．請求項８記載のゲージにおいて、前記リボン・リード線は、薄いプラス チックのリボンを含み、該プラスチック・リボンは、前記リボンに取り付けた前 記リボンに沿って長手方向に延在する導電性のストライプを有すること、を特徴 とするゲージ。 １１．請求項８記載のゲージにおいて、前記リボン・リード線は、前記ポイン タから長手方向に延在すること、を特徴とするゲージ。 １２．請求項１記載のゲージにおいて、前記正面の面積は、前記第１側面の面 積よりも小さいこと、を特徴とするゲージ。