JP2007165213A - 回動式操作装置及び同操作装置を備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器の外装面に対して回動軸線が略平行となるように配置される操作ホイールを照明対象とし、係る操作ホイールにおける外部に露出される外周面を高輝度で均一に光らすことのできる簡易構造の回動式操作装置を提供する。
【解決手段】内部に光源１０の光が放射される筐体９と、該筐体９から外周面の一部４Ａが外部に露出されることにより回動操作が可能とされる操作ホイール４とを備える。操作ホイール４は光透過性を有し、筐体９の内壁面は光源１０より放射された光を反射する反射面９３とされる。筐体９内に放射された光は、光学筐体９内で反射を繰り返し、これが操作ホイール４の内部を通じて外周面４Ａまで導光される。これにより、操作ホイールの外周面４Ａは高輝度で一様に発光し、暗所での視認性、操作性が向上して美的なイルミネーション効果も発現される。
【選択図】図２

Description

本発明は、音量変換や表示面をスクロールする操作に用いられる回動式操作装置（ロータリスイッチ）に係わり、特に回動操作を行う操作ホイールの外周面が間接照明方式の配光により光るようにした回動式操作装置と、これを備えた電子機器に関する。

一般に、電子機器の操作盤には、モード切替スイッチ、押ボタンスイッチ、及び周波数変換や音量変換するためのロータリスイッチなど、その機種の操作に必要な多くの操作スイッチ類が配列される。その多くは単に操作子（押ボタンや回動部材など）が機器本体の外装面より外部に突出されているに過ぎないが、中には光源によって操作子を照明し、これにより操作子の位置を明確にして操作性の向上を図りつつ、同時にイルミネーション効果による美観の向上を図ったものがある。

例えば、情報処理装置の入力デバイスとして、ジョグダイヤルの回転部材を透明とし、これにＬＥＤの点滅、点灯による光を透過するようにしたものが知られる（例えば、特許文献１）。

又、傾動操作および回動操作されるノブにして、内部空間を構成する光透過性の操作部と、該操作部の開口側に固着する基部と、光源から入射した光を操作部の内部空間を介して操作部に放射する光導体と、を同芯上に配列して構成した多方向スイッチのノブ照明装置が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００３−２４８５４７号公報（段落０１６６）

実開平５−９２９３３号公報（請求の範囲）

然しながら、特許文献１には、ジョグダイヤルの回転部材が発光する構成についての具体的な記載はない。尚、透明とされる回動部材の外周面にＬＥＤを近接して配置した場合には回転部材に輝度ムラが生じて体裁を損ない、これを防止するべく回転部材からＬＥＤを遠ざけると、到達光量が低下して回転部材を高輝度で光らす事ができなくなる。

一方、特許文献２では、操作部がこれを配置する機器本体の外装面に対して直角な軸回りに回動するものであるから、その回動操作時には指先に捻るような運動を与えなければならないので、操作性が悪いという問題がある。

又、特許文献２によれば、光源の光をパイプと棒状の光導体との内部を通じて操作部の内部空間まで導光する構成としていることから、部品点数が多くなるばかりでなく、光の一部しか操作部内まで導きことができず、しかも光導体の先端まで達した光は操作部の内部空間から操作部に透過されるので、光導体の先端を錐状にして光が拡散されるようにしたとしても、操作部の輝度ムラを防止することは至極困難である。

本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は電子機器の外装面に対して回動軸線が略平行となるように配置される操作ホイールを照明対象とし、係る操作ホイールにおける外部に露出される外周面を高輝度で均一に光らすことのできる簡易構造の回動式操作装置と、これを備えた電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る回動式操作装置は、光源１０と、該光源から放射された光を反射する内壁面を有する筐体９と、該筐体から少なくとも外周面の一部が外部に露出されることにより回動操作が可能とされる光透過性を有した回動自在な操作ホイール４とを備え、前記筐体９内に放射され前記内壁面で反射した光源１０からの光が、前記操作ホイール４の内部を通じて前記筐体９の外部に露出する操作ホイール４の外周面４Ａまで導光される構成としたことを特徴とする。

又、機器本体１内に前記回動式操作装置を装備した電子機器であって、前記機器本体１の外装面１Ａに前記回動式操作装置の操作ホイール４に対応する位置で切欠部６が形成され、その切欠部６から前記操作ホイール４の外周面の一部４Ａが回動操作可能に突出されて成ることを特徴とする。

本発明によれば、光源の光が筐体内に放射され、これが光透過性を有する操作ホイールの内部を通じて筐体の外部に露出する操作ホイールの外周面まで導光される構成としていることから、筐体内に放射された光をロスなく導光して、目的とする操作ホイールの外周面を高輝度で光らすことができる。

又、筐体の内壁面が光源の光を反射する反射面とされることから、光源の光が筐体内で反射、拡散し、これが操作ホイールに対して多方向から入射することにより操作ホイールの外周面をムラ無く一様に光らすことが可能となる。

しかも、操作ホイール自体を導光体として用いていることから、高機能にして部品点数の少ない簡易構造とすることができる。

以下、本発明を図面に基づき詳しく説明する。図１は、本発明に係る回動式操作装置を備えた電子機器の一部分を示した斜視図である。図１において、１は電子機器としてディスクプレーヤなどの音響装置を構成する機器本体であり、その前面部は液晶パネルなどから成る表示部２や各種の操作スイッチ類を有する操作盤３とされる。

上記操作スイッチ類は、選曲や音量変換などを行うために回動操作される回動式操作装置（ロータリスイッチユニット）をはじめ、各種制御信号を入力するために押圧操作される押しボタンスイッチなどから成るものであり、操作盤３の表面（機器本体１の外装面１Ａ）からはそれらスイッチを構成する操作ホイール４（ダイヤル）や押しボタン５が操作可能に突出される。

尚、操作ホイール４は、その配置位置における外装面１Ａに対して回動軸線が平行する状態に配置される平行軸型であり、機器本体の外装面１Ａを成す操作盤３には、操作ホイール４に対応する位置で縦長の切欠部６が形成され、その切欠部６から操作ホイール４の外周面の一部（全周の１／３程度）が回動操作可能に突出するようにしてある。

そして、切欠部６から突出する操作ホイール４の外周面４Ａ（ハッチング部分）は、所定の光色で一様に発光するのであり、これにより暗所での視認性、操作性を向上させながら、優れたイルミネーション効果が発現されるようになっているが、その構成については後述する。

図２は、上記の操作ホイールを含んで構成される回動式操作装置の全体像を示した斜視図である。図２において、７は制御対象に導電接続する基板であり、この基板７にはロータリエンコーダや回転式可変抵抗器などから成るスイッチ本体８が取り付けられる。又、基板７には、遮光性を有する筐体９（これは内部で光を反射させながら外部に導光するよいう光学的機能を有することから、以下、光学筐体と称す）が取り付けられ、その光学筐体９から操作ホイール４の外周面の一部が外部に露出するようにしてある。

図３から明らかなように、光学筐体９は半円状の側面を有する構造物で、その前面側は装置対象（本例において電子機器本体１）の部位に密着されるフラット面Ｆとされ、そのフラット面Ｆの位置から操作ホイール４が部分的に露出するようにしてある。

尚、図３において、１０は光学筐体９内に光を直接放射するための光源、８Ａはスイッチ本体の回動操作軸であり、この回動操作軸８Ａに操作ホイール４が固設されている。そして、操作ホイール４は回動操作軸８Ａを中心として回動され、その回動操作量に比例する大きさの信号がスイッチ本体８から図示せぬ制御部に対して入力されるようになっている。

図４および図５は、同回動式操作装置の分解図である。これらの図で明らかなように、操作ホイール４は円形のディスク部４１、該ディスク部の中心に設けられる円筒状のボス部４２、及びディスク部の周縁に設けられる環状のリム部４３を有する。尚、係る操作ホイール４は、アクリル樹脂などの透明材料によりディスク部４１とボス部４２とリム部４３とを一体成型したもので、その全体が光透過性を有している。

一方、光学筐体９は、操作ホイール４を挟んで対向する左右一対のシェル９１，９２から構成される。それらシェル９１，９２は不透明な合成樹脂製で、その両者の前面部には互い同士の組み合わせによりＩ字形のスリットＳ（図２参照）を成す縦割面９１Ａ，９２Ａと該縦割面の両端に連続するコ字形の凹部９１Ｂ，９２Ｂが形成される。そして、両シェル９１，９２の縦割面９１Ａ，９２Ａにより操作ホイールのディスク部４１が厚さ方向から挟まれ、当該操作ホイールのリム部４３が両シェル９１，９２の凹部９１Ｂ，９２Ｂにより挟まれるようになっている。

又、シェル９１には連結用突起９１Ｃが形成されると共に、他方のシェル９２には連結用突起９１Ｃに係合する掛爪９２Ｃが形成され、その掛爪９２Ｃを連結用突起９１Ｃに係止することで両シェル９１，９２が一体に組み合わされたまま両者の離間が防止されるようになっている。

更に、一方のシェル９１には、基板７に結合する一対のロックピン９１Ｄ、スイッチ本体の回動操作軸８Ａを挿入するための中心孔９１Ｅ、ならびに光源１０を挿入する投光口９１Ｆが形成される。尚、本例において、光源１０はＬＥＤ（発光ダイオード）、好ましくは赤色、緑色、青色の光の合成により光色を様々に変化させることのできるフルカラーＬＥＤであり、これは基板７に実装されて操作ホイール４の側方に位置する投光口９１Ｆから光学筐体９（シェル９１，９２の連結構造物）内に対し光を直接放射するが、係る光源１０として白色電球などを用いることもできる。

ここに、光源１０として、上記のようなフルカラーＬＥＤを用いた場合、その発光色が操作ホイール４の操作量に応じて変化するよう制御することが好ましく、これによれば操作ホイール４の操作量の大きさを光色によって判別することが可能となる。

次に、図６は一対のシェルを結合して成る光学筐体の縦断面図であり、図７には光学筐体を含んで構成される回動式操作装置の使用態様を示す。尚、図７では光学筐体９の横断面が示される。

図６および図７から明らかなように、操作ホイール４は、光学筐体９を構成する一対のシェル９１，９２の中間部分（接合部）にあってボス部４２に挿入される回動操作軸８Ａにより回動自在に支持されている。又、投光口９１Ｆに挿入された光源１０は、光学筐体９内に収容された状態でその先端部が操作ホイール４の片側側面に臨んでいる。

ここに、光学筐体９の内壁面は光源１０から放射された光を反射する白色の反射面９３とされ、その反射面９３により光源１０の光が光学筐体９内で反射を繰り返すようになっている。このため、光学筐体９の内部では操作ホイール４に対して光源１０の光が多方向から入射し、これが操作ホイール４の内部を通じて該操作ホイールの外周面まで導光されるために、光学筐体９から露出する操作ホイール４の外周面４Ａは高輝度で一様に発光する。尚、反射面９３は光学筐体９自体を白色樹脂で形成するほか、光学筐体９の内壁面に反射シートを貼付したり、白色顔料を塗工したりするなどして形成することができる。

ここで、以上のように構成される回動式操作装置の作用を説明すると、係る回動式操作装置は図７のように電子機器本体１の内部に装置され、光学筐体９から露出された操作ホイールの外周面４Ａ（リム部４３の一部）が機器本体の外装面１Ａ（例えば図１に示した操作盤３）に形成した切欠部６を通じて外部に突出される。

そして、その外周面４Ａに指先を当てて操作ホイール４に回動操作力を与えると、これが回動操作軸８Ａを中心として回動し、その回動操作量がデジタル信号又はアナログ信号としてスイッチ本体８から図示せぬ制御部に対して入力される。

一方、光源１０を点灯（例えば、主電源スイッチのＯＮにより点灯）させると、その光が光学筐体９内に直接放射される。光学筐体９内に放射された光には、操作ホイール４に直接入射する成分、操作ホイール４を厚さ方向に透過して光学筐体９の内壁面で反射する成分、および直接光学筐体９の内壁面（反射面９３）に反射して拡散する成分があり、その各光成分は操作ホイール４に対して多方向から入射し、最終的には操作ホイール４の内部を通じて光学筐体９外の外周面４Ａまで導光される。

このため、操作ホイールの外周面４Ａは光源１０の発光色と同色で明るく一様に光り、暗所においてもその位置が明確となり、手探りせずしてその回動操作を適正に行え、操作を行わないときでも美的なイルミネーション効果が発現される。

以上、本発明について説明したが、係る回動式操作装置は上記例に限定されるものでなく、操作ホイール４は外周面の一部のみならず、その全周（リム部４３の全て）が光学筐体９から露出するようにしてもよい。

又、光源１０は一つに限らず、操作ホイール４も光学筐体９に対し複数装備するようにしてもよい。更に、光源１０は光学筐体９内に限らず外にあってもよく、例えば光学筐体９内で光を拡散する放射源に対して外部光源からの光が誘導される構成でもよい。又、光学筐体９の内壁面で光が反射する構成であれば光源１０（放射源）の位置は限定されず、これによれば操作装置の形状や電子機器内のレイアウトが自由になる。

又、光学筐体９は左右一対のシェル９１，９２で構成されるものに限らず、これを単一の中空構造物とすることもできる。尚、この場合、光学筐体９には操作ホイール４を組み込み得るよう操作ホイール４の直径より稍長い開口が施される。

更に、操作ホイール４は環状のリム部４３を備えることに限らず、これを厚さが均一な円盤形としたり、あるいは直径よりも大きな長さを有するローラ形としたりするなどしてもよい。

一方、係る回動式操作装置は、電子機器としてディスクプレーヤなどの音響装置をはじめ、パソコンに付属されるマウス、携帯電話機、その他各種家電製品などに装備することができる。

本発明に係る回動式操作装置を装備した電子機器の一部を示す斜視概略図 本発明に係る回動式操作装置を示す斜視図 同操作装置の側面図 同操作装置の分解図 同操作装置の斜視分解図 同操作装置を構成する筐体の内部を示す説明図 電子機器に対する操作装置の取付部分を示す断面図

符号の説明

１ 電子機器本体
１Ａ 外装面
３ 操作盤
４ 操作ホイール
４１ ディスク部
４２ ボス部
４３ リム部
６ 切欠部
７ 基板
８ スイッチ本体
８Ａ 回動操作軸
９ 筐体（光学筐体）
９１，９２ シェル
９１Ｆ 投光口
９３ 反射面

Claims (2)

1. 光源と、該光源から放射された光を反射する内壁面を有する筐体と、該筐体から少なくとも外周面の一部が外部に露出されることにより回動操作が可能とされる光透過性を有した回動自在な操作ホイールとを備え、前記筐体内に放射され前記内壁面で反射した前記光源からの光が前記操作ホイールの内部を通じて前記筐体の外部に露出する操作ホイールの外周面まで導光される構成としたことを特徴とする回動式操作装置。
2. 機器本体内に請求項１記載の回動式操作装置を装備した電子機器であって、前記機器本体の外装面に前記回動式操作装置の操作ホイールに対応する位置で切欠部が形成され、その切欠部から前記操作ホイールの外周面の一部が回動操作可能に突出されて成ることを特徴とする回動式操作装置を備えた電子機器。
   

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