JP2017139174A

JP2017139174A - 回転操作装置

Info

Publication number: JP2017139174A
Application number: JP2016020502A
Authority: JP
Inventors: 晋也石丸; Shinya Ishimaru; 浩糸川; Hiroshi Itokawa
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2017-08-10
Also published as: WO2017135283A1; CN108475592A; US20190018440A1

Abstract

【課題】アナログな機構でデジタル表示のような表示を低コストで行うことができる回転操作装置を提供する。
【解決手段】回転操作装置１は、照明光３０を出力する光源３と、周方向に複数の表示対象が形成され、照明光３０を透過させる透過領域と照明光３０を遮光する遮光領域を有する表示部６と、なされた回転操作に伴って表示部６と一体に回転し、不透明であり、光源３による照明によって表示部６の透過領域を透過した照明光３０によって表示対象の視認が可能となる操作部８と、を備えて概略構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転操作装置に関する。

従来の技術として、リング形状を有して同軸周りに回転する第１ダイヤル部材及び第２ダイヤル部材と、リング内に配置された液晶ディスプレイと、を備えたダイヤル操作装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このダイヤル操作装置は、第１ダイヤル部材及び第２ダイヤル部材の操作内容が液晶ディスプレイに表示される。

特開２００６−３１８９６２号公報

しかし従来のダイヤル操作装置は、液晶ディスプレイを採用することで部品点数が増えてコストが増加する問題がある。

従って本発明の目的は、アナログな機構でデジタル表示のような表示を低コストで行うことができる回転操作装置を提供することにある。

本発明の一態様は、照明光を出力する光源と、周方向に複数の表示対象が形成され、照明光を透過させる透過領域と照明光を遮光する遮光領域を有する表示部と、なされた回転操作に伴って表示部と一体に回転し、不透明であり、光源による照明によって表示部の透過領域を透過した照明光によって表示対象の視認が可能となる操作部と、を備えた回転操作装置を提供する。

本発明によれば、アナログな機構でデジタル表示のような表示を低コストで行うことができる。

図１は、実施の形態に係る回転操作装置の一例を示す分解斜視図である。図２は、実施の形態に係る回転操作装置のブロック図の一例である。図３（ａ）は、実施の形態に係る回転操作装置の照明前の状態の一例を示す概略図であり、図３（ｂ）は、照明後の状態の一例を示す概略図である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る回転操作装置は、照明光を出力する光源と、周方向に複数の表示対象が形成され、照明光を透過させる透過領域と照明光を遮光する遮光領域を有する表示部と、なされた回転操作に伴って表示部と一体に回転し、不透明であり、光源による照明によって表示部の透過領域を透過した照明光によって表示対象の視認が可能となる操作部と、を備えて概略構成されている。

この回転操作装置は、操作部が照明されていないと不透明であり、照明されると表示対象が視認可能となるアナログな機構を有しているので、このような機構を採用しない場合と比べて、アナログな機構でデジタル表示のような表示を低コストで行うことができる。

[実施の形態]
（回転操作装置１の概要）
図１は、実施の形態に係る回転操作装置の一例を示す分解斜視図である。図２は、実施の形態に係る回転操作装置のブロック図の一例である。図３（ａ）は、実施の形態に係る回転操作装置の照明前の状態の一例を示す概略図であり、図３（ｂ）は、照明後の状態の一例を示す概略図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図２では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

この回転操作装置１は、一例として、車両に搭載される空調装置の温度や風量などを設定するダイヤル式の操作装置である。本実施の形態では、回転操作装置１は、空調装置の温度を設定するものとして説明する。なお回転操作装置１は、空調装置に限定されず、音楽再生装置の音量調整などに用いられても良い。

回転操作装置１は、図１に示すように、照明光３０を出力する光源３と、周方向に複数の表示対象が形成され、照明光３０を透過させる透過領域と照明光３０を遮光する遮光領域を有する表示部６と、なされた回転操作に伴って表示部６と一体に回転し、不透明であり、光源３による照明によって表示部６の透過領域を透過した照明光３０によって表示対象の視認が可能となる操作部８と、を備えて概略構成されている。

この表示部６の表示対象は、例えば、図１に示すように、温度表示６０１である。この温度表示６０１は、例えば、１８〜３０の数字である。この数字は、空調装置の設定温度を示している。また後述する支持部７の他の表示対象は、機能表示７０４である。この支持部７には、さらに表示対象としてポインタ７００が形成されている。

また回転操作装置１は、図１及び図２に示すように、表示部６の回転の検出を介して操作部８の回転を検出する回転検出部としてのエンコーダ４と、表示部６と光源３の間に配置され、照明光３０を遮光する遮光部５と、表示部６と操作部８の間に配置され、操作部８と表示部６の一体となった回転を支持し、照明光３０及び照明光３１を部分的に遮光する支持部７と、制御部９と、を備えて概略構成されている。

（光源３の構成）
光源３は、例えば、プリント配線基板である基板２に配置されている。この光源３は、例えば、図１に示すように、発光素子３ａ及び発光素子３ｂを備えて概略構成されている。この発光素子３ａ及び発光素子３ｂは、一例として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。発光素子３ａ及び発光素子３ｂは、一例として、白色系の照明光３０及び照明光３１を出射する。

発光素子３ａは、例えば、図１に示すように、遮光部５の透過開口５０の下方に配置されている。従って照明光３０は、遮光部５の透過開口５０を介して表示部６を照明し、操作部８に温度表示６０１を表示させる。また照明光３０は、遮光部５の透過開口５０、及び表示部６を介して支持部７の円錐部７０を照明し、操作部８にポインタ７００を表示させる。

発光素子３ｂは、例えば、図１に示すように、支持部７の筒部７１の下方に配置されている。従って照明光３１は、エンコーダ４の貫通孔４１０に挿入された支持部７の筒部７１を介して支持部７の上面７０１を照明し、操作部８に機能表示７０４を表示させる。

光源３は、例えば、図２に示すように、制御部９から出力される駆動信号Ｓ_１に基づいて発光するように構成されている。

（エンコーダ４の構成）
エンコーダ４は、操作部８の正逆方向の回転量を検出するように構成されている。エンコーダ４は、検出した結果を回転量情報Ｓ_２として制御部９に出力する。このエンコーダ４は、例えば、検出部４０と、回転部４１と、を有している。

エンコーダ４は、一例として、インクリメント型又はアブソリュート型の光学式のエンコーダである。このエンコーダ４の基準位置は、例えば、後述する支持部７の突起７１０によって決定される。この突起７１０は、例えば、エンコーダ４の検出部４０の凹部に挿入されることで、検出部４０に支持部７が取り付けられて検出部４０と支持部７の位置決めがなされる。

検出部４０は、例えば、基板２に取り付けられる。回転部４１は、例えば、検出部４０に対して回転するように構成されている。この回転部４１は、円筒形状を有し、貫通孔４１０が形成されている。この貫通孔４１０には、支持部７の筒部７１が挿入されている。そして回転部４１の上面４１１は、表示部６の裏面６２に取り付けられているので、回転部４１が表示部６及び操作部８と共に回転する。

なお変形例として回転検出部は、エンコーダ４に限定されず、レーザなどを用いて表示部６の回転を検出するものであっても良い。

（遮光部５の構成）
遮光部５は、一例として、図１に示すように、板形状を有している。この遮光部５は、照明光３０を透過しない材料を用いて形成されている。

遮光部５は、照明光３０が透過する透過開口５０を有し、透過開口５０を透過した照明光３０によって温度表示６０１とポインタ７００が照明される。この透過開口５０は、表示部６の温度表示６０１の下方に形成されている。

また透過開口５０は、照明対象の表示対象と、当該表示対象の両隣の表示対象に応じた形状を有している。具体的には、透過開口５０は、例えば、照明対象の表示対象が温度表示６０１の「２４」であった場合、その両隣の「２３」及び「２５」が照明されるような形状を有している。そして両隣の表示対象は、図３（ｂ）に示すように、部分的に照明されてグラデーション表示１５として表示される。

遮光部５は、さらに挿入開口５１を有している。この挿入開口５１には、支持部７の筒部７１と、エンコーダ４の回転部４１と、が挿入される。なお変形例として表示部６が裏面６２側から突出する突出部を有し、この突出部が挿入開口５１に挿入され、エンコーダ４の回転部４１に取り付けられる構成でも良い。

（表示部６の構成）
表示部６は、例えば、アクリルやポリカーボネートなどの合成樹脂材料を用いて円板形状に形成されている。表示部６は、上述のように、照明光３０を透過させる透過領域と、照明光３０を遮光する遮光領域と、を有している。遮光領域は、本体６０である。また透過領域は、温度表示６０１及び底面６５である。

ここで温度表示６０１を操作部８に表示させるパターンは、温度表示６０１が開口である、温度表示６０１が照明光３０を通さず、その周囲が照明光３０を透過させる、及び温度表示６０１の周囲と内部、つまり温度表示６０１の外形が照明光３０を遮光し、周囲と内部が照明光３０を透過させるなどのパターンが考えられる。

本実施の形態の温度表示６０１は、開口であり、レーザなどを用いて形成される。そして表示部６は、例えば、遮光するために底面６５以外が黒色で塗装されている。なお変形例として表示部６は、照明光３０を透過させる合成樹脂部材を温度表示６０１に用いて本体６０と共に二色形成によって形成されても良いし、温度表示６０１が印刷されたフィルムを貼り付けて形成されても良い。

表示部６の本体６０は、表面６１に斜面部６３を有している。この斜面部６３には、温度表示６０１が形成されている。また斜面部６３の中央には、収容部６４が形成されている。

収容部６４は、円形に切り欠いた凹形状を有し、後述する支持部７の円錐部７０が挿入される。また収容部６４の底面６５の中央には、円形の挿入開口６６が形成されている。

（支持部７の構成）
支持部７は、例えば、透明なアクリルやポリカーボネートなどの合成樹脂材料を用いて形成されている。この支持部７は、円錐部７０と、筒部７１と、を有している。また支持部７は、遮光部５の透過開口５０を通過した照明光３０の一部を透過させる透過部としてのポインタ７００を有している。また支持部７は、筒部７１内を伝播した照明光３１の一部を透過させる機能表示７０４を有している。

円錐部７０の側面７０２は、照明光３０を遮光するため黒色で塗装されている。そして円錐部７０の外周近傍には、照明対象の表示対象を指示するポインタ７００が形成されている。このポインタ７００は、例えば、開口であり、レーザなどを用いて形成される。

また円錐部７０は、上部が切り取られて上面７０１が形成されている。この上面７０１は、照明光３１を遮光するために黒色で塗装されると共に、レーザなどによって開口として機能表示７０４が形成されている。この機能表示７０４は、一例として、上面７０１が盛り上がった箇所に形成されている。操作部８は、当該箇所によって支持されて軸となり、表示部６と共に回転する。

この機能表示７０４は、回転操作装置１が設定できる機能名を示している。この機能表示７０４は、照明光３１が透過することにより、操作部８に表示される。

筒部７１は、上述のように、下部の側面に突起７１０が設けられている。この突起７１０は、エンコーダ４に取り付けられている。

照明光３０は、一例として、図３（ｂ）に示すように、表示部６の底面６５、及び円錐部７０のポインタ７００を介して操作部８の側面８０から出射する。この出射によってポインタ７００が操作部８の側面８０に表示される。

また照明光３１は、一例として、図３（ｂ）に示すように、筒部７１及び機能表示７０４を介して操作部８の上面８２から出射する。この出射によって機能表示７０４が操作部８の上面８２に表示される。

（操作部８の構成）
操作部８は、図１に示すように、円錐の上部を切り取ったような形状を有している。操作者は、操作部８の側面８０を摘まんで、希望の設定温度が表示されるように正逆回転させる。なお正回転は、図３（ｂ）の紙面において、温度表示６０１の数字が小さくなる時計回りの回転である。また逆回転は、温度表示６０１の数字が大きくなる反時計回りの回転である。

操作部８の下面８１には、支持部７の円錐部７０が挿入される挿入凹部８３が設けられている。

操作部８は、例えば、アクリルやポリカーボネートなどの透明な合成樹脂材料を用いて形成されている。操作部８は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、自然光のみでは、表示部６の温度表示６０１、支持部７のポインタ７００、及び機能表示７０４が視認できないようにスモーク処理がなされている。

操作部８は、一例として、まず合成樹脂材料を操作部８の形状に削り出し、削り出したものを黒色で塗装してスモークとしている。この操作部８は、一例として、光の透過率が１０％以下となるように塗装されている。なお変形例として操作部８は、例えば、合成樹脂材料にカーボンブラックなどの光を吸収する物質を拡散することによりスモークを形成するようにしても良い。

また回転操作装置１の本体１０は、操作部８と同様の材料で形成され、また同様に黒色による塗装がなされている。従って回転操作装置１は、図３（ａ）に示すように、光源３が発光していない状態の自然光のみでは、表示部６の温度表示６０１、支持部７のポインタ７００、及び機能表示７０４が表示されず、ブラックアウトした状態となる。

回転操作装置１の本体１０には、例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、円形凹部１００が形成され、この円形凹部１００から操作部８が突出している。この円形凹部１００と操作部８との隙間は、ブラックアウトした際に目立たない程狭い。そして本体１０の表面１０１と操作部８の側面８０の外周部分は、滑らかに繋がっている。

（制御部９の構成）
制御部９は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部９が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。

操作者が車両の電源を投入する前、図３（ａ）に示すように、本体１０と操作部８が黒色に見えて何も表示されていないように操作者には視認される。

そして制御部９は、例えば、車両の電源が投入されると、駆動信号Ｓ_１を生成して光源３に出力する。光源３の発光素子３ａ及び発光素子３ｂは、入力する駆動信号Ｓ_１に基づいて照明光３０及び照明光３１を出力すると、照明光３０が遮光部５の透過開口５０、表示部６の照明対象の温度表示６０１、隣接する温度表示６０１を介して操作部８から出力するので、温度表示６０１が黒色を背景に操作部８に表示されているように操作者に視認される。

また照明光３０は、透過開口５０、表示部６及びポインタ７００を介して操作部８から出力するので、ポインタ７００が黒色を背景に操作部８に表示されているように操作者に視認される。

さらに照明光３１は、筒部７１及び機能表示７０４を介して操作部８から出力するので、機能表示７０４が黒色を背景に操作部８に表示されているように操作者に視認される。

そして制御部９は、操作部８が回転操作されると、操作部８と共に表示部６及びエンコーダ４の回転部４１が回転し、この回転部４１の回転を検出部４０によって検出する。エンコーダ４は、検出した回転量に基づいた回転量情報Ｓ_２を生成して制御部９に出力する。制御部９は、取得した回転量情報Ｓ_２に基づいて操作情報Ｓ_３を生成し空調装置に出力する。なお操作情報Ｓ_３は、一例として、回転量を設定温度に変換した情報を含むがこれに限定されず、回転量の情報のみを含み、空調装置側で回転量を設定温度に変換する構成であっても良い。

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る回転操作装置１は、アナログな機構でデジタル表示のような表示を低コストで行うことができる。具体的には、回転操作装置１は、操作部８が照明されていないと不透明であり、照明されると温度表示６０１、ポインタ７００及び機能表示７０４が視認可能となるアナログな機構を有している。従って回転操作装置１は、このような機構を採用しない場合と比べて、簡単なアナログな機構でデジタル表示のような表示を低コストで行うことができる。

回転操作装置１は、液晶ディスプレイを備えていなくても現在の設定温度を数字で表示することができるので、液晶ディスプレイを採用する場合と比べて、低コストで製造することができる。

回転操作装置１は、操作部８に温度表示６０１、ポインタ７００及び機能表示７０４が表示されるので、回転する操作部の外に表示される場合と比べて、小型化することができる。

回転操作装置１は、構成が簡単であるので、照明光３０及び照明光３１の色を変えることで容易に温度表示６０１、ポインタ７００及び機能表示７０４の表示色を変えることができる。また回転操作装置１は、温度表示６０１、ポインタ７００及び機能表示７０４が開口ではなく、着色した合成樹脂材料により形成されることで、表示色を容易に変えることができる。

回転操作装置１は、ポインタ７００が指し示す現在の設定温度の前後の設定温度をグラデーション表示１５として表示するので、現在の設定温度のみが表示される場合と比べて、操作部８の操作方向と設定される設定温度の関連性が分かり易い。また回転操作装置１は、当該前後の設定温度が主にグラデーションで表示されるので、現在の設定温度と前後の設定温度とが同じように照明される場合と比べて、現在の設定温度が分かり易い。

回転操作装置１は、電源がオンにされると黒を背景に温度表示６０１などが表示され、電源がオフにされると表示が消えてブラックアウトするので意匠に優れている。

回転操作装置１は、透明な合成樹脂材料を用いて本体１０及び操作部８が形成され、さらに同様の黒色の塗装が施されるので、本体１０と操作部８とがシームレスで意匠に優れている。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…回転操作装置、２…基板、３…光源、３ａ，３ｂ…発光素子、４…エンコーダ、５…遮光部、６…表示部、７…支持部、８…操作部、９…制御部、１０…本体、１５…グラデーション表示、３０，３１…照明光、４０…検出部、４１…回転部、５０…透過開口、５１…挿入開口、６０…本体、６１…表面、６２…裏面、６３…斜面部、６４…収容部、６５…底面、６６…挿入開口、７０…円錐部、７１…筒部、８０…側面、８１…下面、８２…上面、８３…挿入凹部、１００…円形凹部、１０１…表面、４１０…貫通孔、４１１…上面、６０１…温度表示、７００…ポインタ、７０１…上面、７０２…側面、７０３…下面、７０４…機能表示、７１０…突起

Claims

照明光を出力する光源と、
周方向に複数の表示対象が形成され、前記照明光を透過させる透過領域と前記照明光を遮光する遮光領域を有する表示部と、
なされた回転操作に伴って前記表示部と一体に回転し、不透明であり、前記光源による照明によって前記表示部の前記透過領域を透過した前記照明光によって前記表示対象の視認が可能となる操作部と、
を備えた回転操作装置。
前記表示部と前記光源の間に配置され、前記照明光を遮光する遮光部を有し、
前記遮光部は、前記照明光が透過する透過開口を有し、前記透過開口を透過した前記照明光によって前記表示部が照明される、
請求項１に記載の回転操作装置。
前記表示部と前記操作部の間に配置され、前記操作部と前記表示部の一体となった回転を支持し、前記照明光を部分的に遮光する支持部を有し、
前記支持部は、前記遮光部の前記透過開口を通過した前記照明光の一部を透過させる透過部を有する、
請求項２に記載の回転操作装置。
前記支持部は、前記照明光によって照明される他の表示対象を上面に有する、
請求項３に記載の回転操作装置。
前記遮光部の前記透過開口は、照明対象の表示対象と、当該表示対象の両隣の表示対象に応じた形状を有し、
前記両隣の表示対象が部分的に照明されてグラデーション表示される、
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の回転操作装置。
前記表示部の回転の検出を介して前記操作部の回転を検出する回転検出部を有する、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回転操作装置。
前記表示部の前記透過領域は、前記複数の表示対象である、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の回転操作装置。