(57)【要約】【課題】水平方向に沿ったサイズの小型化を図った表示装置及び回転スイッチを提供する。【解決手段】光を発する光源２と、光源２からの光によって照明される第１表示部３と、光源２からの光によって照明される第２表示部４と、光源２からの光を第１表示部３及び第２表示部４へと導く導光部５と、を備え、導光部５は、光源２から第１表示部３への光の経路を形成する第１導光部５１と、第１導光部５１との境界面において光源２からの光を反射させて第２表示部４へと導く第２導光部５２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、
前記光源からの光によって照明される第１表示部と、
前記光源からの光によって照明される第２表示部と、
前記光源からの光を前記第１表示部及び前記第２表示部へと導く導光部と、を備え、
前記導光部は、
前記光源から前記第１表示部への光の経路を形成する第１導光部と、
前記第１導光部との境界面において前記光源からの光を反射させて前記第２表示部へと導く第２導光部と、を有する、
表示装置。
【請求項２】
前記境界面は、前記光源の光軸と平行な方向に対して傾斜している、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
回転可能な操作ノブと、
請求項１または２に記載の表示装置と、を備え、
前記第１表示部は、前記操作ノブに設けられ、
前記第２表示部は、前記操作ノブの周縁に設けられている、
回転スイッチ。
【請求項４】
前記操作ノブの周縁を照光する照光チューブをさらに備えた、
請求項３に記載の回転スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び回転スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作ノブの操作面に配置された指針表示部と、操作ノブの周囲に配置された照明対象部とを導光ガイドを用いて照明する表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の表示装置では、導光ガイドは、外側部材と内側部材との２つの部材を備えており、照明対象部への照光は、光源からの光を通過させて導く外側部材によって実現し、指針表示部への照光は、内部において反射をさせつつ光を導く内側部材によって実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１１０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の表示装置では、導光ガイドとしての外側部材と内側部材との２つの部材を水平面に沿って並べる必要があり、水平方向に沿ったサイズが大型化してしまうという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、水平方向に沿ったサイズの小型化を図った表示装置及び回転スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、光を発する光源と、前記光源からの光によって照明される第１表示部と、前記光源からの光によって照明される第２表示部と、前記光源からの光を前記第１表示部及び前記第２表示部へと導く導光部と、を備え、前記導光部は、前記光源から前記第１表示部への光の経路を形成する第１導光部と、前記第１導光部との境界面において前記光源からの光を反射させて前記第２表示部へと導く第２導光部と、を有する、表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水平方向に沿ったサイズの小型化を図った表示装置及び回転スイッチを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置を備えた回転スイッチの断面図である。
【図２】図１の回転スイッチの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１１】
図１及び図２に示すように、回転スイッチ１０には、表示装置１が内蔵されている。回転スイッチ１０は、回転可能な操作ノブ１１と、操作ノブ１１を支持するケース１２と、を備えている。回転スイッチ１０は、操作ノブ１１の回転操作に伴うオン・オフのスイッチ状態、あるいはその回転操作量を検知するものである。回転スイッチ１０は、例えば、車両のインストルメンタルパネルに設けられ、空調の制御やオーディオの制御等に用いられる。
【００１２】
ケース１２は、略角筒状の枠体１２１と、枠体１２１の一方の開口を塞ぐように設けられる板状の天板１２２と、を有している。天板１２２の中央部には、後述する導光部５を通すための貫通孔１２２ａが形成されている。なお、図１では枠体１２１を省略して示している。
【００１３】
表示装置１は、光を発する光源２と、光源２からの光によって照明される第１表示部３と、光源２からの光によって照明される第２表示部４と、光源２からの光を第１表示部３及び第２表示部４へと導く導光部（ライトガイド）５と、を備えている。
【００１４】
回転スイッチ１０では、第１表示部３は操作ノブ１１に設けられ、第２表示部４は操作ノブ１１の周縁に設けられている。本実施の形態では、操作ノブ１１の中央部に第１表示部３を形成している。第１表示部３は、例えば、文字、記号、または指針等を表示するものであり、文字等の表示部分以外を遮光性を有するマスク（黒色塗料など）で覆うことにより、光源２からの光を照射した際に文字等が表示されるように構成されている。
【００１５】
また、本実施の形態では、第２表示部４は、操作ノブ１１の周縁のケース１２の表面、つまり天板１２２の表面に設けられている。第２表示部４は、操作ノブ１１の周縁の天板１２２の表面に設けられた文字や目盛り等を照らすものであってもよいし、単に操作ノブ１１の周縁の天板１２２を照明することにより間接照明の効果を得るものであってもよい。
【００１６】
光源２は、基板６に搭載されており、基板６の表面に対して垂直な方向に光を出射する。光源２としては、発光ダイオードを用いることができる。ここでは、４つの光源２をマトリクス状に配置して用いたが、光源２の数や配置はこれに限定されない。基板６は、ケース１２内に収容されてもよいし、枠体１２１の開口を塞ぐように枠体１２１に取り付けられてもよい。
【００１７】
図示していないが、基板６には、操作ノブ１１の回転（または回転角）を検出するための固定接点が設けられている。回転スイッチ１０は、操作ノブ１１の回動に連動して基板６（に設けられた固定接点）に対して回転するように組み付けられた円筒体７とガイド部材８とを備えている。円筒体７は、中空円筒状に形成されており、各光源２は、円筒体７の中空部に配置される。ガイド部材８は、円筒体７の基板６と反対側の端部に、円筒体７の外周を覆うように固定されている。円筒体７及びガイド部材８は、透光性を有さない部材からなる。円筒体７又はガイド部材８の底面（基板６側の面）には可動接点（不図示）が設けられており、この可動接点と基板６に設けられた固定接点との接触、あるいはその接触位置を公知の方法で検出することによって、操作ノブ１１の回転操作を検出することができる。
【００１８】
なお、操作ノブの回転操作を検出する構成については、上述のものに限定されず、円筒体７やガイド部材８の基板６に対する取付は、操作ノブの回転（または回転角）を検出可能であれば、どのようになされてもよい。例えば、操作ノブ１１の回動に連動して回転する部材には、円筒体７及びガイド部材８の少なくとも一方が含まれていなくともよい。
【００１９】
導光部５は、光源２から第１表示部３への光の経路を形成する第１導光部５１と、第１導光部５１の外周に配置され、第１導光部５１との境界面５５において光源２からの光を反射させて第２表示部４へと導く第２導光部５２と、を有する。本実施の形態では、導光部５は、さらに、第２導光部５２の外周に配置され、操作ノブ１１と共に回転する第３導光部５３と、第１導光部５１の光出射側の端部に設けられた第４導光部５４と、をさらに備えている。
【００２０】
第１導光部５１、第２導光部５２、第３導光部５３、及び第４導光部５４は、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂からなる。
【００２１】
第１導光部５１は、光源２側から操作ノブ１１側にかけて、中実円柱状の小径部５１ａと、小径部５１ａから離れるにしたがって徐々に拡径されるテーパ部５１ｂと、テーパ部５１ｂの端部にて径方向外方に突出するフランジ部５１ｃと、小径部よりも外径が大きい中空円筒状の大径部５１ｄと、を順次一体に有している。
【００２２】
第１導光部５１は、その中心軸が、操作ノブ１１の回転軸と一致するように配置されている。第１導光部５１のフランジ部５１ｃは、操作ノブ１１の内面に当接して、操作ノブ１１に対する第１導光部５１の位置決めを行う役割を果たしている。大径部５１ｄの中空部には、第４導光部５４が嵌合される。ここでは、テーパ部５１ｂの外周面を、中心軸（操作ノブ１１の回転軸、あるいは光源２の光軸）に対して４５度傾斜して形成した。
【００２３】
第４導光部５４は、中実円柱状の小径部５４ａと、小径部５４ａの操作ノブ１１側に一体に形成され、小径部５４ａよりも外径が大きい大径部５４ｂと、を有している。
【００２４】
第２導光部５２は、第１導光部５１の小径部５１ａと略同じ内径であり、かつ小径部５１ａと同じ軸方向長さを有する中空円筒状の小径部５２ａと、小径部５２ａよりも外径が大きく、かつ、内周面が小径部５２ａから離れるにしたがって徐々に拡径されるテーパ状に形成された大径部５２ｂと、を一体に有している。大径部５２ｂの内周面の傾斜角度は、第１導光部５１のテーパ部５１ｂの外周面の傾斜角度と略同じ角度とされる。また、第２導光部５２の大径部５２ｂの外径は、第１導光部５１のフランジ部５１ｃの外径と略同じとされる。
【００２５】
第２導光部５２の小径部５２ａの中空部に第１導光部５１の小径部５１ａを挿入（圧入）し、かつ、第２導光部５２の大径部５２ｂの中空部に第１導光部５１のテーパ部５１ｂを挿入（圧入）することで、第１導光部５１と第２導光部５２とが組み合わされ互いに固定される。第２導光部５２の小径部５２ａの外径は円筒体７の内径と略同じに形成されており、両導光部５１，５２の小径部５１ａ，５２ａの端部は、円筒体７の中空部に挿入され固定されている。つまり、第１導光部５１、第２導光部５２、及び第４導光部５４は、操作ノブ１１の回転に伴って回転しない。第２導光部５２の大径部５２ｂは、ガイド部材８の操作ノブ１１側の面に当接しており、ガイド部材８により支持されている。
【００２６】
表示装置１では、第１導光部５１と第２導光部５２とを組み合わせた際に、テーパ部５１ｂの外周面と大径部５２ｂの内周面とが接する部分が、光源２からの光の一部を反射して第２表示部４へと導く境界面５５となる。この境界面５５は、光源２の光軸と平行な方向（本実施の形態では、操作ノブ１１の回転軸に沿った方向となる）に対して傾斜している。この境界面５５において、テーパ部５１ｂの外周面と大径部５２ｂの内周面とが密接するように、テーパ部５１ｂの外周面と大径部５２ｂの内周面とには、磨き加工が施されることが望ましい。なお、光源２から第１表示部３及び第２表示部４への光の経路については、後述する。
【００２７】
第３導光部５３は、第２導光部５２の大径部５２ｂの外径と略同じ内径を有する円環状に形成されている。第３導光部５３の操作ノブ１１側の面は、操作ノブ１１の内周面に沿った形状とされ、操作ノブ１１に接着等により固定されている。第３導光部５３の基板６側の面は、操作ノブ１１の回転軸に対して垂直な平坦面とされ、ガイド部材８の操作ノブ１１側の面に当接している。
【００２８】
第３導光部５３は、その基板６側の面から基板６側に突出する突起５３ａを一体に有している。ガイド部材８の基板６と反対側の面には、突起５３ａを係止する凹溝８ａが形成されている。突起５３ａを凹溝８ａに係止させることにより、操作ノブ１１及び第３導光部５３の回転に伴ってガイド部８及び円筒体７が回転されるように構成されている。
【００２９】
また、第３導光部５３の第２表示部４への光の出射部は、外方ほどケース１２の表面（天板１２２の表面）から離間する傾斜面５３ｂに形成されている。本実施の形態では、第３導光部５３が、貫通孔１２２ａに収容され天板１２２の上下にわたって配置されているため、天板１２２よりも操作ノブ１１側の第３導光部５の外縁部に、傾斜面５３ｂが形成されることになる。傾斜面５３ｂは、第３導光部５３から出射される光を屈折させ、天板１２２側へと出射させるためのものである。
【００３０】
ここで、光源２から第１表示部３及び第２表示部４に至る光の経路について説明する。図１に破線矢印ａで示されるように、光源２からの光の一部は、第１導光部５１の小径部５１ａ、テーパ部５１ｂ、フランジ部５１ｃ、大径部５１ｄの中空部に配置された第４導光部５４を順次通って、第１表示部３へと導かれる。
【００３１】
また、図１に破線矢印ｂで示されるように、光源２からの光の一部は、第２導光部５２の小径部５２ａ、大径部５２ｂを順次通って境界面５５に至り、その光の一部が境界面５５にて反射される。境界面５５での反射は、第２導光部５２の表面（大径部５２ｂの内周面）における内面反射と、第１導光部５１の表面（テーパ部５１ｃの外周面）における外面反射とを含む。
【００３２】
境界面５５にて反射された光は、図１に破線矢印ｃで示されるように、径方向外方へと向かい、第３導光部５３を通り、傾斜面５３ｂから出射される。ここで、傾斜面５３ｂから出射される際に、光は天板１２２側へと屈折される。その結果、図１に破線矢印ｄで示されるように、第３導光部５３から出射された光は、操作ノブ１１周縁の天板１２２、すなわち第２表示部４へと照射されることになる。
【００３３】
なお、境界面５５で反射されずに境界面５５を透過した光は、図１に破線矢印ｅで示されるように、第１導光部５１（及び第４導光部５４）を通って第１表示部３へと導かれることになる。
【００３４】
本実施の形態では、回転スイッチ１０は、操作ノブ１１の周縁を照光する照光チューブ（散光チューブ）１３と、照光チューブ１３を収容する収容溝１４ａを有し照光チューブ１３を支持する支持部材１４と、照光チューブ１３に光を照射するチューブ用光源１５と、をさらに備えている。なお、図１では、これら照光チューブ１３、支持部材１４、及びチューブ用光源１５を省略して示している。
【００３５】
本実施の形態では、照光チューブ１３及び支持部材１４はケース１２内に収容されており、照光チューブ１３は、ケース１２の内部から操作ノブ１１の周縁を照光する。天板１２２は、照光チューブ１３からの光の少なくとも一部を透過するものからなるとよい。
【００３６】
チューブ用光源１５は、光源２と共通の基板６に搭載されている。ここでは、照光チューブ１３の両端からそれぞれ光を照射するように、２つのチューブ用光源１５を用いている。
【００３７】
支持部材１４は、基板６に固定され、基板６と反対側の面に収容溝１４ａが形成された本体部１４１と、収容溝１４ａを塞ぐように本体部１４１に取り付けられ、照光チューブ１３の収容溝１４ａからの脱落を抑制する蓋部１４２と、を有している。蓋部１４２は、照光チューブ１３からの光を透過するアクリル樹脂等の透明部材からなる。
【００３８】
また、本体部１４１には、照光チューブ１３の両端部を基板６側に臨ませた状態で固定する固定部１４ｂが設けられている。図示していないが、固定部１４ｂの基板６側の面には、本体部１４１を基板６に取り付けた際にチューブ用光源１５を収容する凹部が形成されており、この凹部に収容されたチューブ用光源１５と照光チューブ１３の端部とが対向するように構成されている。
【００３９】
本実施の形態では、ガイド部材８が、透光性を有さないリング状のつば部１６を有しており、このつば部１６が支持部材１４の上部（蓋部１４２の操作ノブ１１側）を覆っている。つば部１６には、つば部１６を軸方向に貫通する貫通孔１６ａが形成されており、この貫通孔１６ａを通過した照光チューブ１３からの光が、操作ノブ１１の周縁を照光する。貫通孔１６ａの周方向位置は操作ノブ１１の回転に伴って変化し、それに伴って照光チューブ１３からの光が照光する対象が変化することになる。本実施の形態では、照光チューブ１３からの光は、回転スイッチ１０で選択されている対象を示すインジケータの役割を果たす。
【００４０】
なお、これに限らず、つば部１６を省略し、操作ノブ１１の周縁全体を照光チューブ１３からの光で照光するようにしてもよい。第３導光部５３の傾斜面５３ｂから出射される光による照明に加えて、照光チューブ１３による照明を併用することで、操作ノブ１１の周縁、すなわち第２表示部４をより均一な明るさで照明することが可能になる。
【００４１】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る表示装置１では、導光部５は、光源２から第１表示部３への光の経路を形成する第１導光部５１と、第１導光部５１との境界面５５において光源２からの光を反射させて第２表示部４へと導く第２導光部５２と、を有している。
【００４２】
第１導光部５１と第２導光部５２との境界面５５での反射を利用して第２表示部４へと光を導く構成とすることで、第１導光部５１と第２導光部５２とを、操作ノブ１１の回転軸と平行な軸方向（あるいは光源２の光軸と平行な方向）に重ねて配置することが可能になり、この軸方向と垂直な方向である水平方向に沿ったサイズの小型化を図ることが可能になる。また、共通の光源２を用いて第１表示部３と第２表示部４の両者を照光することができるため、使用する光源２の数を減らすことができ、部品点数の削減及びコストの低減を図ることができる。
【００４３】
上記実施の形態では、表示装置１を回転スイッチ１０に適用する場合を説明したが、表示装置１の用途はこれに限定されるものではなく、例えばプッシュスイッチに表示装置１を適用することも可能である。この場合、第３導光部５３を省略可能となり、第２導光部５２と第３導光部５３との境界面での反射の影響がなくなるため、第２表示部４に導かれる光の強度をより高めることが可能になる。
【００４４】
以上、本発明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。
【符号の説明】
【００４５】
１…表示装置、２…光源、３…第１表示部、４…第２表示部、５…導光部、５１…第１導光部、５２…第２導光部、５３…第３導光部、５４…第４導光部、５５…境界面、６…基板、１０…回転スイッチ、１１…操作ノブ、１２…ケース
【図１】
2018181737.tif 000003
【図２】
2018181737.tif 000004