JP2006196266A

JP2006196266A - 照光機構

Info

Publication number: JP2006196266A
Application number: JP2005005419A
Authority: JP
Inventors: Ayumi Kobayashi; 歩小林
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-01-12
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】表示部の動作表示を明確に認識できる照光機構を提供すること。
【解決手段】所定動作のオン／オフ表示を行う表示部１ｂを有するキートップ１と、表示部１ｂの背面側に配設されたＬＥＤ５と、これら表示部１ｂとＬＥＤ５とを結ぶ光路に対して出入可能に配置された再帰性導光部４ｂとを備え、この再帰性導光部４ｂが表示部１ｂを透過した外部光に対する再帰性反射構造を有すると共にＬＥＤ５の光を透過する光透過性を有しており、キートップ１の押圧操作に伴って表示部１ｂがオン表示されたときに再帰性導光部４ｂを前記光路内に挿入状態となし、キートップ１の復帰動作に伴って表示部１ｂがオフ表示されたときに再帰性導光部４ｂを前記光路から退避状態となすように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源から発せられた光によってキートップの表示部を照光して動作表示を行う照光式スイッチ装置に用いて好適な照光機構に関する。

従来より、スイッチ装置に用いられる照光機構として、プッシュスイッチと光源（ＬＥＤ）が実装されたプリント基板と、このプリント基板を支持するケースと、このケースに上下動可能に支持された筒状のスライド部材と、このスライド部材に一体化されて上面に表示部（透孔）を有するキートップと、このキートップの背面側に配設された導光体（透明な樹脂）とを備え、キートップの押圧操作に伴ってプッシュスイッチをオン動作させると共に光源を点灯させ、この光源から発せられる光を導光体の内部を通して表示部に照射するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このように構成された照光機構では、キートップを押圧操作してプッシュスイッチがオン動作すると、そのオン信号に基づいて所定動作が実行されると共に、キートップに設けられた表示部が照光するため、操作者は照光する表示部をインジケータとして目視することで、押圧操作したキートップがオン状態にあることを認識できる。
実開平４−７６２１９号公報（第６−１１頁、図１）

前述の如く構成された照光機構は車載用スイッチ装置に用いられることが多く、例えば、車載用空調装置における吹き出し口の選択手段として、複数のキートップを選択的にオン動作させることにより所望の位置に風を吹き出すようにしたスイッチ装置に用いられる。しかしながら、このような照光機構を備えた車載用スイッチ装置においては、日中、車内に差し込んだ太陽光でキートップの表面が照らされたとき、太陽光の強い照り返しでキートップの表面全体が不必要に明るくなるため、照光している表示部が照光しているように見えない虞があった。なお、このような表示部における太陽光の照り返しに対して光源の輝度を充分に上げることで表示部の視認性を向上させることも考えられるが、その場合、太陽光の強い照り返しがないとき、あるいは夜間やトンネル内などで周囲が暗くなったときに、表示部が極端に明るく照光されてしまうため、周囲の状況に応じた光源の輝度調整等の複雑な制御が必要になるという別の問題が発生する。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、表示部の動作表示を明確に認識できる照光機構を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の照光機構は、所定動作のオン／オフ表示を行う表示部と、この表示部の背面側に配設された光源と、これら表示部と光源とを結ぶ光路に対して出入可能に配置された導光体とを備え、前記導光体が前記表示部を透過した外部光に対する再帰性反射構造を有すると共に前記光源の光を透過する光透過性を有する再帰性導光体からなり、前記表示部がオン表示のときに前記再帰性導光体を前記光路内に挿入状態となし、前記表示部がオフ表示のときに前記再帰性導光体を前記光路から退避状態となすように構成した。

このように構成された照光機構では、表示部がオン表示のときには、再帰性導光体が表示部と光源とを結ぶ光路内に挿入された状態となるので、表示部付近が太陽光などの外部光で照らされたとしても、再帰性導光体の表面に入射した外部光が入射方向にそのまま戻る再帰性の反射光となり、再帰性導光体表面での反射光とこの再帰性導光体を透過した光源からの光とが相乗して表示部の照光輝度が向上し、操作者は表示部が照光されていることを明確に認識できる。それ故、表示部付近が強い外部光で照らされたときに光源の輝度を上げ、外部光が弱まったときに光源の輝度を下げるというような複雑な制御は必要なくなり、光源の輝度を所定の一定値に設定しておくことができる。また、表示部がオフ表示のときには、光源が消灯すると共に、再帰性導光体が表示部と光源とを結ぶ光路内から退避した状態となるので、再帰性導光体による外部光の反射は関与しなくなり、操作者は表示部が照光されていると誤認しなくなる。

上記の構成において、前記光路に対して出入可能に配置されたシャッタを備え、前記表示部がオン表示のときに前記再帰性導光体を前記光路内に挿入すると共に前記シャッタを前記光路から退避状態となし、前記表示部がオフ表示のときに前記再帰性導光体を前記光路から退避させると共に前記シャッタを前記光路内に挿入状態となすように構成することが好ましく、このような構成を採用すると、表示部付近が太陽光などの外部光で照らされたとしても、シャッタによって操作者は表示部が照光されていないことをさらに明確に認識できる。

また、上記の構成において、前記表示部を有するキートップを備え、このキートップの押圧操作によって所望動作のオン／オフ動作を行うと共に、前記再帰性導光体と前記シャッタとを一体化し、前記キートップの押圧操作に伴って前記再帰性導光体と前記シャッタを前記光路内に交互に侵入させるように構成することが好ましく、このような構成を採用すると、本発明の照光機構を照光式スイッチ装置等に用いることができ、特に、表示部付近に太陽光が差し込むような環境下で使用される車載用スイッチ装置の照光機構として好適に利用できる。また、導光体およびシャッタを移動させるための機構を簡単な構成で実現することができ、照光機構を低コストで実現できる。

本発明による照光機構は、表示部がオン表示のときに再帰性導光体は表示部と光源とを結ぶ光路内に挿入された状態となり、表示部付近が太陽光などの外部光で照らされて光っていても、再帰性導光体の表面に入射した外部光が入射方向にそのまま戻る再帰性の反射光となるので、再帰性導光体表面での反射光とこの再帰性導光体を透過した光源からの光とが相乗して表示部の照光輝度が向上し、操作者は表示部が照光されていることを明確に認識できる。それ故、表示部付近が外部光で照らされたときに光源の輝度を上げ、外部光が弱くなったときに光源の輝度を下げるというような複雑な制御は必要なくなり、光源の輝度を所定の一定値に設定しておくことができる。また、表示部がオフ表示のときには、再帰性導光体が表示部と光源とを結ぶ光路内から退避した状態となるので、再帰性導光体による外部光の反射は関与せず、操作者は表示部が照光されていと誤認することがない。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１の実施形態例に係るスイッチ装置の非操作状態を示す要部断面図、図２は該スイッチ装置の押圧操作状態を示す要部断面図である。

本実施形態例に係る照光機構は車載用のスイッチ装置に適用されたものでありこのスイッチ装置は、キートップ１と、このキートップ１を昇降自在に内挿するケース２と、ケース２の内底面に取り付けられたプリント基板３と、キートップ１およびケース２の内部に配設された帯状部材４等によって主に構成されている。なお、ケース２は車室内のセンタコンソールボックスなどの所定個所に設置されており、このケース２の上面はキートップ１の上部が露出するパネル面２ａをなしている。

キートップ１は遮光性の合成樹脂からなり、このキートップ１の上面部には所定個所に開設された貫通孔１ａ内に有色透明の合成樹脂が埋め込まれることによって形成される表示部１ｂが設けられている。なお、このようなキートップ１の代わりに、表面に遮光性の外形層が形成された透明な合成樹脂からなるキートップを用い、外形層の一部をレーザビームで除去することによって表示部１ｂを形成するようにしてもよい。前記キートップ１内には隔壁１ｃによって仕切られて下端面を開放した空間１ｄが形成されており、この空間１ｄの上部に前記表示部１ｂが配置されている。また、隔壁１ｃの壁面１ｅには空間１ｄへ突出する複数のガイドピン１ｆ，１ｆが植設されている。これらガイドピン１ｆ，１ｆは、図示右側の内側壁面１ｇの下端から天井面１ｈの中央部に沿って所定の間隔で並設されており、各ガイドピン１ｆは壁面１ｇ，１ｈとそれぞれ等しい距離の隙間を有している。この隙間は後述する帯状部材４が移動できるように、帯状部材４の厚さよりもやや大きい寸法に設定されている。また、キートップ１に設けられた表示部１ｂの背面側に位置するケース２の内底面には帯状部材４の下端を係止するための係止部２ｂが突設されており、この係止部２ｂの上端部はプリント基板３の図示しない貫通孔を挿通しプリント基板３の上面に突出している。

プリント基板３の上面にはＬＥＤ５と図示しないプッシュスイッチが実装されており、このうちＬＥＤ５はキートップ１に設けられた表示部１ｂの背面側に配設され、このＬＥＤ５から出射された所定波長の光を表示部１ｂに照射することにより表示部１ｂを所望の照光色で照光させるようになっている。また、前記プッシュスイッチはキートップ１に設けた図示しない押圧部によって押圧可能な構成になっているが、図１に示すキートップ１の非操作状態では、図示しない弾性部材によってこのキートップ１は上方へ付勢されており、前記押圧部がプッシュスイッチの上方に離間した状態に保持されているため、このプッシュスイッチはオフ状態になっている。

帯状部材４はフィルム状の外観を呈しており、可撓性を有する合成樹脂製の基体部４ａと、この基体部４ａの上端に連続するように一体化された再帰性導光部４ｂとを有している。この再帰性導光部４ｂは光透過性を有した合成樹脂からなり、ＬＥＤ５から出射された光をこの再帰性導光部４ｂの内部を通して表示部１ｂへ照射するようになっている。さらに、この再帰性導光部４ｂは表示部１ｂを透過した太陽光などの外部光に対する再帰性反射構造を有している。この再帰性反射構造とは、外部光がどのような方向から当たっても反射光を光源に向かってそのまま反射させる特性を有した光学構造であり、例えばマイクロプリズムタイプやガラスビーズタイプなどが一般的に知られている。本実施形態例ではマイクロプリズムを用いて再帰性導光部４ｂの再帰性反射構造を形成しているが、他のタイプの再帰性反射構造を採用してもかまわない。

このように構成された帯状部材４は、下端がケース２の係止部２ｂに係止されて固定端となっており、上端部側が複数のガイドピン１ｆ，１ｆと壁面１ｇ，１ｈとの隙間にスライド自在に挿入されている。ここで、図１に示すキートップ１の非操作状態では、基体部４ａは上下に延びる方向に配置されており、その長さはキートップ１の天井面１ｈとプリント基板３の上面との間の距離にほぼ等しくなるように設定されると共に、基体部４ａの先端に一体化した再帰性導光部４ｂはキートップ１の天井面１ｈと平行な状態に配置される。このとき、再帰性導光部４ｂは表示部１ｂとＬＥＤ５とを結ぶ光路内から図示右側に退避した状態にある。一方、図２に示すようにキートップ１が押圧操作されると、このキートップ１の下端面がプリント基板３にほぼ当接する位置まで押し下げられてキートップ１の天井面１ｈとプリント基板３の上面との距離が縮まるため、この縮まった距離分の帯状部材４の基体部４ａの上端部はキートップ１の内側壁面１ｇから天井面１ｈと対向する位置に撓みながら移動を開始し、これに伴って再帰性導光部４ｂは表示部１ｂと対向する位置へ移動して前記光路内に挿入される。また、キートップ１が再度押圧操作前の状態に復帰すると、天井面１ｈとプリント基板３の上面との距離が図１の状態に戻るため、再帰性導光部４ｂは再び前記光路内から退避した位置に戻るようになっている。このように、キートップ１の押圧操作に伴って再帰性導光部４ｂが前記光路内に出入可能に構成されている。

次に、上記のように構成されたスイッチ装置における照光機構の動作について説明する。

図１に示すように、キートップ１の非操作状態では、前述したようにキートップ１は前記弾性部材の弾発力によって上方に付勢されているので、このキートップ１は上方位置に保持されている。このとき、キートップ１の前記押圧部は前記プッシュスイッチから離間しており、このプッシュスイッチはオフ状態のままである。また、再帰性導光部４ｂは表示部１ｂとＬＥＤ５を結ぶ光路内から退避した状態であり、ＬＥＤ５は消灯している。この状態では、日中、車内に差し込んだ太陽光などの強い外部光でキートップ１が照らされたとしても、前記光路内にこの外部光を反射させる再帰性導光部４ｂが存しないため、表示部１ｂでの外部光の反射を防止することができ、操作者は表示部１ｂが照光されていると誤認する虞がない。

また、図２に示すように、図１の非操作状態からキートップ１が押圧操作されると、この押圧操作に伴ってキートップ１の押圧部がプッシュスイッチを押圧してオン動作させる。そして、この押圧操作された状態は図示しないロック機構によって保持される。このとき、再帰性導光部４ｂは表示部１ｂとＬＥＤ５とを結ぶ光路内へ挿入される。また、プッシュスイッチのオン動作に連動してＬＥＤ５が点灯し、このＬＥＤ５から出射された光が再帰性導光部４ｂを通って表示部１ｂに照光されることで表示部１ｂにおけるオン表示が行われるようになっている。

このようにキートップ１が押圧操作されてプッシュスイッチがオン状態になると、そのオン信号に基づいて所定動作がオン動作されると共に、キートップ１に設けられた表示部１ｂが照光するため、操作者は照光する表示部１ｂをインジケータとして目視することで、押圧操作したキートップ１がオン状態にあることを認識できる。また、表示部１ｂがオン表示されているときには、再帰性導光部４ｂが表示部１ｂとＬＥＤ５とを結ぶ光路内に挿入された状態であるため、太陽光などの外部光でキートップ１の表面が照らされたときに、その外部光の強い照り返しでキートップ１の表面全体が不必要に明るくなったとしても、表示部１ｂを透過した後に再帰性導光部４ｂで反射した外部光はこの外部光の入射方向にそのまま戻る再帰性の反射光となり、再帰性導光部４ｂにおける反射光とこの再帰性導光部４ｂを透過したＬＥＤ５からの光とが相乗して表示部１ｂの照光輝度が向上し、操作者は表示部１ｂが照光されていることを明確に認識できる。

また、図２に示す押圧操作状態からキートップ１が再度押圧されると、前述したロック状態が解除され、キートップ１とプッシュスイッチとが図１に示す状態に復帰する。これにより、プッシュスイッチがオフ状態になり、このオフ信号に基づいてオン動作していた所定動作がオフ動作されると共に、ＬＥＤ５が消灯して表示部１ｂはオフ表示となる。また、キートップ１の復帰に伴い、再帰性導光部４ｂが表示部１ｂとＬＥＤ５とを結ぶ光路内から退避する位置に移動するため、前述したように表示部１ｂでの外部光の反射が防止される。

このように本実施形態例に係る照光機構にあっては、太陽光などの外部光による強い照り返し光によって、照光している表示部１ｂが見にくくなったり、その反対に照光していない表示部１ｂを照光していると誤認してしまう虞がなくなり、表示部１ｂのオン／オフ表示を明確に認識できる。それ故、表示部１ｂ付近が外部光で照らされたときにＬＥＤ５の輝度を上げ、外部光が弱くなったときにＬＥＤ５の輝度を下げるというような複雑な制御は必要なくなり、ＬＥＤ５の輝度を所定の一定値に設定しておくことができる。

図３は本発明の第２の実施形態例に係るスイッチ装置の非操作状態を示す要部断面図、図４は該スイッチ装置の押圧操作状態を示す要部断面図であり、図１，２に対応する部分には共通の符号を付すことでその説明を省略する。

本実施形態例が前述した第１の実施形態例と相違する点は、表示部１ｂのオフ表示のときに該表示部１ｂを透過した外部光の反射を確実に防止するシャッタを追加したことにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。なお、キートップ１に設けた表示部１ｂは、第１の実施形態例のようにキートップ１の貫通孔１ａ内に有色透明の合成樹脂を埋め込んだものでもよいが、シャッタを設けることにより本実施形態例のような開口部とすると、後述のようなより良い効果を奏する。

図３において符号４ｃで示すシャッタ４ｃは帯状部材４の一部を構成しており、このシャッタ４ｃは再帰性導光部４ｂの先端に連続するように一体化されている。なお、シャッタ４ｃの構造は、例えば合成樹脂に光吸収性の顔料を添加することで構成することができるが、外部光を積極的に反射しないものであればそれ以外の構成でもよい。また、キートップ１の隔壁１ｃの壁面１ｅにはシャッタ４ｃをガイドするためのガイドピン１ｉが追加して植設されている。そして、図３に示すように、シャッタ４ｃはキートップ１が非操作状態のときには表示部１ｂと対向するように配置されて、表示部１ｂとＬＥＤ５とを結ぶ光路内へ挿入された状態になっている。一方、図４に示すようにキートップ１が押圧操作されると、第１の実施形態例と同様に、このキートップ１の下端面がプリント基板３にほぼ当接する位置まで押し下げられてキートップ１の天井面１ｈとプリント基板３の上面との距離が縮まるため、帯状部材４の基体部４ａの先端部はキートップ１の内側壁面１ｇから天井面１ｈに向かって撓みながら移動を開始し、これに伴い、再帰性導光部４ｂに一体化されたシャッタ４ｃは前記光路内から図示左側に退避する位置に移動し、その代わりに再帰性導光部４ｂが前記光路内に挿入される。また、キートップ１が再度押圧操作前の状態に復帰するとシャッタ４ｃは再び前記光路内に挿入され、その代わりに再帰性導光部４ｂは再び前記光路内から退避した位置に移動するようになっている。このように、本実施形態例では、キートップ１の押圧操作に伴って再帰性導光部４ｂとシャッタ４ｃを前記光路内に交互に侵入させるように構成されている。

そして、図３に示すように、キートップ１の非操作状態では、上述したように再帰性導光部４ｂが表示部１ｂとＬＥＤ５を結ぶ光路内から退避し、シャッタ４ｃがこの光路内へ挿入された状態であるため、キートップ１が太陽光などの強い外部光で照らされたとしても、シャッタ４ｃにより表示部１ｂを通過した外部光の反射を防止することができ、操作者は表示部１ｂが照光されていないことをさらに明確に認識できる。

また、図４に示すように、キートップ１が押圧操作され、表示部１ｂがオン表示されているときには、再帰性導光部４ｂが表示部１ｂとＬＥＤ５とを結ぶ光路内に挿入され、この状態では第１の実施形態例で説明したように、太陽光などの外部光による強い照り返しでキートップ１の表面全体が不必要に明るくなったとしても、操作者は表示部１ｂが照光されていることを明確に認識できる。また、図４に示す押圧操作状態からキートップ１が再度押圧されると、キートップ１の復帰動作に伴い、再帰性導光部４ｂが前記光路内から退避する位置に移動し、その代わりにシャッタ４ｃが前記光路内へ挿入されるため、前述したように表示部１ｂにおける外部光の反射が防止される。

このように本実施形態例に係る照光機構にあっては、第１の実施形態例と同様の効果に加えて、表示部１ｂのオフ表示での視認性をより向上させることができるという効果を奏する。また、本実施形態例では、再帰性導光部４ｂとシャッタ４ｃとを一体化し、キートップ１の押圧操作に伴ってこれら再帰性導光部４ｂとシャッタ４ｃを表示部１ｂとＬＥＤ５とを結ぶ光路内に交互に侵入させるように構成したので、これら再帰性導光部４ｂおよびシャッタ４ｃを移動させるための機構を簡単な構成で実現することができ、照光機構を低コストで実現できる。

また、上記第２の実施形態例のように、シャッタを採用しかつ表示部を開口部とすることにより、キートップ１が太陽光の照り返しで光っていても、表示部がオフ表示のときは外部光を反射しないシャッタが開口部を介して露呈することから、操作者は表示部がオフ表示であることを容易に認識できる。

なお、上記第２の実施形態例では、再帰性導光部４ｂとシャッタ４ｃとを一体化した状態で移動させる構成としたが、これら再帰性導光部４ｂとシャッタ４ｃをそれぞれ独立して移動させる構成にすることも可能である。

また、再帰性導光部４ｂやシャッタ４ｃがキートップ１の押圧によって表示部１ｂに対して移動する機構は、第１および第２の実施形態例において説明した内容に限定されるものではなく、要はキートップ１の押圧による移動に伴って再帰性導光部４ｂあるいはシャッタ４ｃが所定量移動するように構成されていればよく、種々の機構が適用可能である。

本発明の第１の実施形態例に係るスイッチ装置の非操作状態を示す要部断面図である。該スイッチ装置の押圧操作状態を示す要部断面図である。本発明の第２の実施形態例に係るスイッチ装置の非操作状態を示す要部断面図である。該スイッチ装置の押圧操作状態を示す要部断面図である。

符号の説明

１キートップ
１ｂ表示部
２ケース
３プリント基板
４帯状部材
４ａ基体部
４ｂ再帰性導光部（再帰性導光体）
４ｃシャッタ
５ＬＥＤ（光源）

Claims

所定動作のオン／オフ表示を行う表示部と、この表示部の背面側に配設された光源と、これら表示部と光源とを結ぶ光路に対して出入可能に配置された導光体とを備え、
前記導光体が前記表示部を透過した外部光に対する再帰性反射構造を有すると共に前記光源の光を透過する光透過性を有する再帰性導光体からなり、前記表示部がオン表示のときに前記再帰性導光体を前記光路内に挿入状態となし、前記表示部がオフ表示のときに前記再帰性導光体を前記光路から退避状態となすように構成したことを特徴とする照光機構。
請求項１の記載において、前記光路に対して出入可能に配置されたシャッタを備え、前記表示部がオン表示のときに前記シャッタを前記光路から退避状態となし、前記表示部がオフ表示のときに前記シャッタを前記光路内に挿入状態となすように構成したことを特徴とする照光機構。
請求項２の記載において、前記表示部を有するキートップを備え、このキートップの押圧操作によって所望動作のオン／オフ動作を行うと共に、前記再帰性導光体と前記シャッタとを一体化し、前記キートップの押圧操作に伴って前記再帰性導光体と前記シャッタを前記光路内に交互に侵入させるように構成したことを特徴とする照光機構。