JP6890897B2 - 操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載用電子機器などの各種電子機器のパネルに設けられて、光源により照光される操作装置に関する。

特許文献１に照明付キーボード装置に関する発明が記載されている。
このキーボード装置は、透光性材料で形成されたキーキャップが、パンダグラフ型のスタピライザーを介して、バックプレートに昇降自在に支持されている。バックプレートには、キーキャップの押し下げを検知するメンブレンシートと、押下されたキーキャップを上向きに押し戻すレバースプリングが設けられている。さらに、メンブレンシートの上に、導光板が設けられ、導光板の側端面に光源が対向している。

キートップは、ユーザーの指で押される操作部と、操作部の周囲から下方へ広がるように傾斜するつば部を有している。光源が点灯すると、導光板を伝搬する光が、キーキャップのつば部の底面からキーキャップ内に入射し、つば部の傾斜する表面（特許文献１の図１の符号１５ａで示す表面）で反射され、キーキャップの操作部に導かれる。操作部に導かれた光は、操作部の裏面で乱反射され、操作部の表面に設けられた遮光層の開口部から出射することで、開口部で表現される文字などが発光するようになる。

特開２０１２−１８６１２２号公報

特許文献１に記載された照明付キーボード装置は、つば部の底面から入射した光が、つば部の傾斜する表面（符号１５ａで示す表面）で反射されて操作部に導かれるが、キートップ内に導かれた光の一部が前記表面１５ａから前方に漏れやすい。その結果、表面１５ａの縁部が明るく照らされることになって、操作部の表面に設けられている照光されるべき文字などが見にくくなる。

また、キーキャップは、パンタグラフ型のスタビライザーで支持されているが、この方式は振動に弱く、振動による騒音を発生しやすい。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、パネル内部の光源からの光を操作釦の照光装飾部に効果的に導くことができて、操作釦の表面から不要な光が前方に射出されるのを防止でき、さらに振動による騒音も防止できるようにした操作装置を提供することを目的としている。

また本発明は、照光装飾部の奥側にさらに背部装飾部を配置して、立体的な照光効果を高めることができる操作装置を提供することを目的としている。

本発明は、パネルと、前記パネルに形成された開口部と、その操作面が前記開口部に現れる操作釦と、前記操作釦に設けられた導光体と、前記操作釦を前記開口部に向けて付勢する付勢部材と、前記導光体に光を与える光源と、が設けられた操作装置において、
前記導光体に、前記操作面の少なくとも一部に現れる表面部と、前記パネルの内部に位置する前記光源に対向する入射端面と、前記表面部と前記入射端面の間に位置して、前記パネルの内方に向けて前記操作釦の中心から離れる向きに形成された傾斜面とを有し、
前記操作釦に、前記操作面から離れた奥側に位置する照光装飾部が設けられて、前記光源からの光が、前記入射端面から前記導光体の内部に導かれ、前記傾斜面に反射された光で前記照光装飾部を照光可能とされており、
前記パネルの前記開口部に、前記導光体の傾斜面と同じ向きに傾斜する開口内面が形成され、前記付勢部材によって、前記傾斜面が前記開口内面に突き当てられており、前記パネルは、少なくとも前記開口内面が非透光性であることを特徴とするものである。

本発明の操作装置は、前記導光体が、前記パネルの内方に延びる側壁部を有し、前記側壁部の前記パネルの内方に向く端面が前記入射端面であり、前記表面部と前記側壁部との境界部の外面に、前記傾斜面が設けられていることが好ましい。

本発明の操作装置では、前記操作釦において、前記照光装飾部よりも前記操作面から離れる位置に、背部装飾部が設けられ、前記側壁部の内側に、前記背部装飾部に光を導く第２導光体が設けられ、
前記パネルの内部に、前記第２導光体に光を与える第２光源が設けられているものとすることが可能である。

本発明の操作装置は、前記光源は白色光を発し、前記第２光源は有彩色光を発するものであることが好ましい。

本発明の操作装置は、操作釦の操作面よりも奥側に照光装飾部が設けられ、パネル内の光源から発せられる光が、導光体を通過し、導光体の傾斜面に反射されて照光装飾部に与えられる。操作釦は、前記傾斜面が、パネルの開口部の開口内面に突き当てられて、突出方向への移動が規制される。導光体の傾斜面は、パネルからの突出方向への移動を規制する機能を発揮するとともに、導光体の内部で光を反射させる機能を発揮する。そして、パネルは少なくとも傾斜面に当接する開口内面が非透光性となっているため、導光体の内部に導かれる光が、傾斜面から前方に漏れ出ることを防止できるようになる。これにより、操作釦に設けられた照光装飾部に光を集中させて、照光装飾部を鮮明に照光することが可能になる。

また、操作釦の傾斜面と開口内面との当接により、操作釦の縦横方向への移動を規制でき、振動の発生も抑制できるようになる。

また、照光装飾部が、操作釦の操作面から内方に離れた位置にあるため、操作釦を前方から見たときに、操作釦の立体感を演出することが可能になる。さらに、照光装飾部の奥側に背部装飾部を配置することも可能になる。

本発明の実施の形態に係る操作装置の外観を示す正面図、 図１に示す操作装置の断面斜視図、 図２に示す操作装置をＩＩＩ矢視方向から見た断面図、

図１ないし図３に示す操作装置１は、各種車両の車室内に装備される各種操作装置、車載用電子機器の操作装置、家庭用電子機器の操作装置、さらには産業用機器の操作装置などとして使用される。図２と図３では、Ｚ１方向が前方で、Ｚ２方向が後方ならびにパネル内方である。図１は、操作装置１をＺ１側からＺ２方向に向けて見た正面図である。

操作装置１は、パネル２を有している。パネル２はＺ１方向に向くパネル表面２ａを有している。パネル２に開口部３が形成されている。開口部３は、矩形状であり、その各辺の内側面である開口内面３ａは、内方（Ｚ２方向）に向けて操作装置１の中心線、すなわち開口部３の中心線Ｏから離れる方向へ傾斜する傾斜面である。パネル２は、少なくとも開口内面３ａが非透光性である。好ましくは、パネル２の全体が非透光性であり、例えば黒色や濃緑色または赤色あるいは青色などに着色されている。

パネル２の開口部３には、操作釦１０がパネル２の内方から装着されている。操作釦１０は操作面１０ａを有している。操作釦１０の操作面１０ａは、パネル表面２ａとほぼ同一面に位置し、あるいは、パネル表面２ａよりも前方（Ｚ１方向）にやや突出した位置にある。操作面１０ａは矩形状であり、実施形態の操作釦１０は操作面１０ａが正方形である。

操作釦１０は第１導光体（本発明での導光体）１１を有している。第１導光体１１は、無彩色の透明であり、たとえば、全光線透過率が８０％以上である。第１導光体１１は、表面部１１ａを有している。表面部１１ａは、前後方向に一定の板厚寸法Ｔを有して形成されている。表面部１１ａは、操作釦１０の操作面１０ａの少なくとも一部に現れており、実施形態では、操作面１０ａの全面が表面部１１ａで形成されている。

第１導光体１１には、表面部１１ａの４つの辺から内方（Ｚ２方向）に一体に延びる側壁部１１ｂが形成されている。側壁部１１ｂは一定の厚さで形成されている。その結果、第１導光体１１の内部には、表面部１１ａと４面の側壁部１１ｂとで囲まれた立方体形状の内部空間１１ｄが形成されている。側壁部１１ｂのパネル内方（Ｚ２方向）に向く端面は入射端面１１ｃである。入射端面１１ｃには拡散部材１２が接合されている。拡散部材１２は入射する光の光量を均一化するものであり、例えば内部にフィラーを有する白濁化したアクリル樹脂で形成されている。

第１導光体１１では、表面部１１ａと側壁部１１ｂとの境界部の外面に傾斜面１１ｅが形成されている。傾斜面１１ｅは、正方形（矩形状）の表面部１１ａの４つの辺の全てに形成されている。図３に示すように、第１導光体１１の断面形状では、傾斜面１１ｅが、内方（Ｚ２方向）に向けて操作装置１の中心線、すなわち操作釦１０の中心線Ｏから離れる方向へ傾斜している。傾斜面１１ｅの水平面に対する傾斜角度θは、４５±５度が好ましい。パネル２の開口部３の開口内面３ａの傾斜角度は、傾斜面１１ｅの傾斜角度θと一致していることが好ましい。ただし、開口内面３ａの水平方向に対する傾斜角度が、傾斜面１１ｅの傾斜角度θよりもやや大きくてもよい。

図２と図３に示すように、第１導光体１１の表面部１１ａでは、操作面１０ａよりも後方（Ｚ２方向）へ後退した奥側に照光装飾部１３が設けられている。照光装飾部１３は、第１導光体１１の表面部１１ａの背面１１ｆを凹状に加工することで立体的に形成されている。照光装飾部１３によって、文字や記号または図形などの模様が表現されている。図１に示すように、実施形態の操作装置１では、照光装飾部１３で、円形の記号を有する模様と文字が表現されている。

なお、照光装飾部１３は、表面部１１ａの背面１１ｆを粗面加工し、または背面１１ｆに光を乱反射する塗装を施して、文字や記号または図形を表現してもよい。

操作釦１０では、第１導光体１１の内部空間１１ｄの内部に、中間導光体１４が設けられている。中間導光体１４は無彩色で透明のアクリル樹脂で形成されている。中間導光体１４は、前面１４ａが平面であり、前面１４ａが第１導光体１１の表面部１１ａの背面１１ｆに密着している。中間導光体１４の後面１４ｂは、前面１４ａと平行な平坦面である。前面１４ａと後面１４ｂが正方形（矩形状）である。中間導光体１４の４つの側面は内部傾斜面１４ｃである。内部傾斜面１４ｃは、前面１４ａから後面１４ｂに向かうにしたがって、中心線Ｏに徐々に接近する向きに傾斜している。

中間導光体１４の後方に背部導光体１５が設けられ、背部導光体１５の後方に第２導光体１６が設けられている。背部導光体１５と第２導光体１６は平面形状が正方形（矩形状）であり、中間導光体１４の後面１４ｂと同じ面積を有している。背部導光体１５は、中間導光体１４の後面１４ｂに密着している。

背部導光体１５と第２導光体１６も密着しているが、背部導光体１５と第２導光体１６の密着部に背部装飾部１７が設けられている。背部装飾部１７は、照光装飾部１３から後方に離れた位置にあって、照光装飾部１３の奥側で背部からの装飾を表現している。背部装飾部１７は、記号や図形を基にした模様を表現している。図２に示すように、実施形態の操作釦１０では、背部導光体１５と第２導光体１６との密着部が波形の凹凸形状となっている。図１に示すように、背部装飾部１７によって、複数本のストライプが横方向に平行に延びる模様が表現されている。

背部導光体１５は、無彩色で透明なアクリル樹脂で形成されている。あるいは、全光線透過率がやや低下したスモーク状に形成されてもよい。第２導光体１６は拡散部材として機能することが好ましく、例えば内部にフィラーを有する白濁化したアクリル樹脂で形成されている。

図３の断面図に示すように、中間導光体１４の内部傾斜面１４ｃと側壁部１１ｂの内面および背部導光体１５と第２導光体１６の側面で囲まれた空間に埋設部材１８が埋設されている。埋設部材１８は、非透光性の樹脂材料で形成されており、黒色や濃緑色に着色されている。なお、埋設部材１８を設けずにこの部分を空間とし、その代わりに、中間導光体１４の内部傾斜面１４ｃの外面を黒色や濃緑色などに着色してもよい。

図３に示すように、パネル２の内方に基板２０が設けられている。基板２０にはスイッチ機構部２１が設けられている。スイッチ機構部２１から前方にアクチュエータ２１ａが突出している。スイッチ機構部２１の内部には、アクチュエータ２１ａが押圧されると電気回路が切り替えられる切替え機構と、アクチュエータ２１ａを前方に押圧する復帰機構が設けられている。図３に示すように、アクチュエータ２１ａは操作釦１０の背部に当接している。アクチュエータ２１ａによって操作釦１０が前方へ付勢されており、操作釦１０の第１導光体１１に形成された傾斜面１１ｅが、パネル２の開口内面３ａに押し付けられている。傾斜面１１ｅと開口内面３ａが当接することで、押圧操作されていないときの操作釦１０の突出位置が決められている。

実施形態の操作装置１では、スイッチ機構部２１が、操作釦１０を前方へ押圧する付勢部材として機能している。ただし、操作釦１０と基板２０との間に、スイッチ機構部２１とは別に、板ばねや圧縮コイルばねなどのばね部材を介在させ、このばね部材を、操作釦１０を前方へ付勢する付勢部材として使用してもよい。

基板２０に第１光源２２と第２光源２３が設けられている。第１光源２２からの光Ｌ１は、拡散部材１２を介して入射端面１１ｃから第１導光体１１の内部に入射する。第２光源２３からの光Ｌ２は、第２導光体１６に入射する。第１光源２２からの光Ｌ１と第２光源２３からの光Ｌ２は、異なる色の光であることが好ましい。実施形態では、第１光源２２からの光Ｌ１が白色光であり、第２光源２３からの光Ｌ２が有彩色光であり、例えば青色である。

次に、操作装置１の照光機能およびスイッチ動作について説明する。
夜間における操作などにおいて照明が必要になると、第１光源２２と第２光源２３が点灯する。

第１光源２２からの光（白色光）Ｌ１は、拡散部材１２で拡散されて、入射端面１１ｃから第１導光体１１の側壁部１１ｂの内部に入射する。側壁部１１ｂの内部を前方（Ｚ１方向）に伝搬する光Ｌ１は、傾斜面１１ｅで反射されて表面部１１ａの内部に至り、照光装飾部１３に与えられる。照光装飾部１３は、表面部１１ａの背面１１ｆにおいて立体形状とされているため、光Ｌ１は照光装飾部１３で反射され、操作面１０ａを透過して前方で目視可能になる。

その結果、図１に示すように、照光装飾部１３は、操作面１０ａよりも奥方において、白色に照光されて目視されるようになる。

第２光源２３からの有彩色の光Ｌ２は、第２導光体１６の内部に入射し、第２導光体１６で拡散されて背部装飾部１７に与えられる。背部装飾部１７を通過した光Ｌ２は、例えばスモーク状の背部導光体１５を透過し、中間導光体１４と表面部１１ａを透過して操作面１０ａから前方に出射する。その結果、図１に示すように、前方から見たときに、背部装飾部１７で表現されるストライブ模様が、照光装飾部１３で表現される図形および文字よりも奥側において、青色などの有彩色となって照らし出される。

第１光源２２からの光Ｌ１は、第１導光体１１の内部において傾斜面１１ｅで反射される。傾斜面１１ｅは、パネル２の開口内面３ａに押し付けられて、操作釦１０を位置決めする機能も兼用している。傾斜面１１ｅが当接する開口内面３ａが非透光性であるため、第１導光体１１の内部を伝搬する光Ｌ１が、傾斜面１１ｅから前方へ漏れることがない。よって、図１に示すように、操作面１０ａの周囲からの光漏れを抑制して、照光装飾部１３を鮮明に照光させることが可能である。

また、中間導光体１４の内部傾斜面１４ｃに、非透光性の埋設部材１８が密着している。そのため、図１に示すように、背部装飾部１７の周囲部分が、埋設部材１８の色彩である黒色などとなる。よって、黒色などとなる内部傾斜面１４ｃで囲まれた背部装飾部１７を前方から見たときに、背部装飾部１７の光を鮮明に目視できるようになる。また、開口内面３ａが操作釦１０の縦方向と横方向の振動を抑えるので、振動による騒音を発しにくい。

実施形態の操作装置１は、第１導光体１１と中間導光体１４が無彩色で透明であることが好ましいが、第１導光体１１と中間導光体１４とが有彩色で透明に形成されていてもよい。

操作装置１の動作は、操作釦１０の操作面１０ａがＺ２方向へ押されると、操作釦１０によって、スイッチ機構部２１のアクチュエータ２１ａが押される。操作釦１０への押圧力が除去されると、スイッチ機構部２１のアクチュエータ２１ａの復帰力によって、操作釦１０が前方へ押され、傾斜面１１ｅがパネル２の開口内面３ａに押し付けられる。

１ 操作装置
２ パネル
３ 開口部
３ａ 開口内面
１０ 操作釦
１０ａ 操作面
１１ 第１導光体
１１ａ 表面部
１１ｂ 側壁部
１１ｃ 入射端面
１１ｅ 傾斜面
１３ 照光装飾部
１４ 中間導光体
１６ 第２導光体
１７ 背部装飾部
２１ スイッチ機構部
２２ 第１光源
２３ 第２光源

Claims (4)

1. パネルと、前記パネルに形成された開口部と、その操作面が前記開口部に現れる操作釦と、前記操作釦に設けられた導光体と、前記操作釦を前記開口部に向けて付勢する付勢部材と、前記導光体に光を与える光源と、が設けられた操作装置において、
   前記導光体に、前記操作面の少なくとも一部に現れる表面部と、前記パネルの内部に位置する前記光源に対向する入射端面と、前記表面部と前記入射端面の間に位置して、前記パネルの内方に向けて前記操作釦の中心から離れる向きに形成された傾斜面とを有し、
   前記操作釦に、前記操作面から離れた奥側に位置する照光装飾部が設けられて、前記光源からの光が、前記入射端面から前記導光体の内部に導かれ、前記傾斜面に反射された光で前記照光装飾部を照光可能とされており、
   前記パネルの前記開口部に、前記導光体の傾斜面と同じ向きに傾斜する開口内面が形成され、前記付勢部材によって、前記傾斜面が前記開口内面に突き当てられており、前記パネルは、少なくとも前記開口内面が非透光性であることを特徴とする操作装置。
2. 前記導光体は、前記パネルの内方に延びる側壁部を有し、前記側壁部の前記パネルの内方に向く端面が前記入射端面であり、前記表面部と前記側壁部との境界部の外面に、前記傾斜面が設けられている請求項１記載の操作装置。
3. 前記操作釦には、前記照光装飾部よりも前記操作面から離れる位置に、背部装飾部が設けられ、前記側壁部の内側に、前記背部装飾部に光を導く第２導光体が設けられ、
   前記パネルの内部に、前記第２導光体に光を与える第２光源が設けられている請求項２記載の操作装置。
4. 前記光源は白色光を発し、前記第２光源は有彩色光を発する請求項３記載の操作装置。

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