(57)【要約】【課題】高価な部品を用いることなく、操作部材に表示される像の表示サイズを自由に変えることができるスイッチ装置を提供する。【解決手段】スイッチの操作部位として用いられるスイッチ操作部５を光半透過膜で形成し、スイッチ操作部５の内部に像を組み込む。スイッチ操作部５の裏面５ａ側にＬＥＤ６を配設し、スイッチ操作部５とＬＥＤ６との間に光フィルタ９を配設する。光フィルタ９は支持壁７の底面１０に対して垂直方向（矢印Ａ方向）に相対移動可能である。光フィルタ９が下方に押し下げられて、スイッチ操作部５の裏面５ａに広範囲で光が照射されると、スイッチ操作部５の表面５ｂには大サイズの像が表示される。一方、光フィルタ９が上方に持ち上げられて、スイッチ操作部５の裏面５ａに狭い範囲で光が照射されると、スイッチ操作部５の表面５ｂには小サイズの像が表示される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を拡散状態で照射する光源と、
入力操作時の操作部位として機能し、前記光源から受ける光の範囲に応じた表示サイズの像を表示する操作部材と、
前記光源の照射光の一部を遮断可能であり、前記操作部材に照射される前記光の範囲を変化させる光遮断部材と、
前記光の範囲を変化させるべく、前記操作部材及び前記光遮断部材の間の距離を変える可変機構と
を備えたことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記可変機構は、装置本体の内部において前記光遮断部材を前記操作部材に対して相対移動可能に支持する機構であることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記操作部材は、前記光源から光を受けていない際には前記像を表示せず、前記光源から光を受けた際に前記像を表面で表示することを特徴とする請求項１又は２に記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種機器を作動させる際に操作するスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチ装置の操作部位であるスイッチ（ボタン）には、同スイッチの機能をユーザに知らせるために、スイッチの機能に応じた文字や絵柄が表示されている。この種の表示技術の一つとして、例えばスイッチの裏面側からディスプレイ等によって同スイッチに画像を投影し、スイッチの押し面にスイッチ機能に関する文字や絵柄を映し出す技術が例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の技術は、スイッチとディスプレイとの間にレンズ部材を配置し、ディスプレイの画像を正立画像としてスイッチの押し面に投影するため、押し面にはピンボケ等の生じない明瞭な画像が表示される。
【特許文献１】特開平７−２１１１８２号（第３−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ユニバーサルデザインの観点から、スイッチに表示される文字や絵柄については、操作者好みの大きさがある。特許文献１の技術はディスプレイを用いた構造であるため、スイッチに投影する画像の大きさを変えれば、スイッチの押し面に表示される文字や絵柄の表示サイズを変えることは可能であるが、同文献ではその事について何ら開示されていない。また、ディスプレイを用いた場合、ディスプレイは高価な部品であるため、スイッチ装置の部品コストを低く抑えるためにもディスプレイを用いない構造のものが望まれていた。
【０００４】
本発明の目的は、高価な部品を用いることなく、操作部材に表示される像の表示サイズを自由に変えることができるスイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、光を拡散状態で照射する光源と、入力操作時の操作部位として機能し、前記光源から受ける光の範囲に応じた表示サイズの像を表示する操作部材と、前記光源の照射光の一部を遮断可能であり、前記操作部材に照射される前記光の範囲を変化させる光遮断部材と、前記光の範囲を変化させるべく、前記操作部材及び前記光遮断部材の間の距離を変える可変機構とを備えたことを要旨とする。
【０００６】
この構成によれば、操作部材と光遮断部材との間の距離が変化すると、光源から光遮断部材を介して操作部材に照射される光は、その光の当たる範囲が距離に応じて変化する。操作部材には光の当たる範囲に応じて表示サイズの変わる像が組み込まれているため、光源から光遮断部材を介して光を受けた際には、その照射光の範囲に応じたサイズの像が操作部材の表面に表示される。よって、操作部材と光遮断部材との間の距離を適宜変化させて、操作部材に照射される光の範囲を変化させれば、操作部材に映る像の表示サイズが自由に変更可能である。
【０００７】
また、例えばディスプレイによって操作部材に画像を投影して、その操作部材に応じた像を操作部材に表示する構造を用いた場合、操作部材に投影する画像の大きさを変えれば、操作部材に映る像の表示サイズを変更することも可能である。しかし、この構造を用いると高価であるディスプレイを採用することになり、装置に要するコストがアップする問題があるが、本発明の構造においては、この種の高価な部品を用いる必要がない。従って、高価な部品を用いることなく、操作部材に表示される像の表示サイズを変更することが可能となる。
【０００８】
本発明によれば、前記可変機構は、装置本体の内部において前記光遮断部材を前記操作部材に対して相対移動可能に支持する機構であることを要旨とする。
この構成によれば、操作部材と光遮断部材との間の距離の変更に際しては、操作部材ではなく光遮断部材の位置を変えることになる。従って、距離変更の前後で操作部材の位置が変わらずに済み、操作部材と光遮断部材との間の距離を変えた際に、操作部材の配置位置が変わってしまうなどの諸問題が生じない。
【０００９】
本発明によれば、前記操作部材は、前記光源から光を受けていない際には前記像を表示せず、前記光源から光を受けた際に前記像を表面で表示することを要旨とする。
この構成によれば、光源から操作部材に光が照射されていない場合、操作部材の表面には像が表示されず、光源から操作部材に光が照射されたことを条件に、操作部材の表面に像が表示される。従って、光源が光を照射しない状態をスイッチ装置のオフ状態とすると、このオフ状態においては操作部材には何も表示されないことになり、デザイン的にこのようなものを好むユーザの満足度を満たすことが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高価な部品を用いることなく、操作部材に表示される像の表示サイズを自由に変えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化したスイッチ装置の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、車両１のセンタークラスター２には、各種車載機器を作動させる際に操作する操作パネル３が配設されている。操作パネル３には、各種画面（カーナビゲーションシステム、空調システム等の画面）を表示するモニタ４と、各種機能ごとに設けられた複数のスイッチ操作部５とが配設されている。操作者は、モニタ４の画面を見たりしながら各種スイッチ操作部５を操作部位として操作することで、所望の車載機器を作動させる。なお、スイッチ操作部５が操作部材に相当する。
【００１２】
図２に示すように、センタークラスター２の内部には、スイッチ操作部５の裏面５ａ側の位置にＬＥＤ（light-emitting diode）６がスイッチ操作部５ごとに配設されている。ＬＥＤ６は、例えば赤、緑、青等の光を照射可能であり、各々組をなすスイッチ操作部５に対して拡散状の光（放射状に照射される光）を照射する。ＬＥＤ６は、例えばエンジンスイッチ（図示略）がオフ位置からアクセサリ位置やイグニッション位置に操作されたことを条件に光照射を開始する。なお、ＬＥＤ６が光源に相当する。
【００１３】
センタークラスター２の内部には、ＬＥＤ６を周囲から囲むように支持壁７が立設されている。支持壁７は上部が開口するとともに、この開口部位にスイッチ操作部５がセンタークラスター２に対して相対移動可能な状態で取り付けられている。各スイッチ操作部５は、オルタネート型、モーメンタリー型、スライド式等の種々のスイッチが用いられている。スイッチ操作部５は光半透過膜から成り、例えばハーフミラー等が用いられている。スイッチ操作部５の内部には透過率を変更することによって各スイッチ機能に応じた像８（図４及び図５参照）が組み込まれ、この像８としてはスイッチ操作部５の機能を表す文字や絵柄等がある。
【００１４】
ＬＥＤ６がスイッチ操作部５の裏面５ａに光を照射していない場合、スイッチ操作部５の表面５ｂには像８が浮き出ず、ＬＥＤ６がスイッチ操作部５の裏面５ａに光を照射した場合、この照射光がスイッチ操作部５内で拡散して、スイッチ操作部５の表面５ｂには像８が映し出された状態となる。この像８は、スイッチ操作部５の裏面５ａに照射される光の範囲Ｗに応じて表示サイズが変わる特性があり、例えば光の範囲Ｗが広いと大きいサイズで表示され、光の範囲Ｗが狭いと小さいサイズで表示される。なお、支持壁７が装置本体に相当する。
【００１５】
スイッチ操作部５とＬＥＤ６との間には、ＬＥＤ６からスイッチ操作部５に至る光の一部を遮断可能な光フィルタ９が配設されている。光フィルタ９は平板形状をなし、その中央に円形状の孔部９ａが貫設されている。孔部９ａは、その中心Ｏ１がＬＥＤ６の中心Ｏ２と同一軸心上に位置するように配置され、ＬＥＤ６の光がスイッチ操作部５に至る際の光路となる。よって、ＬＥＤ６から照射された光のうち、光フィルタ９の孔部９ａを通り抜けたものがスイッチ操作部５の裏面５ａに照射される。なお、光フィルタ９が光遮断部材に相当する。
【００１６】
光フィルタ９は、支持壁７を支持する底面１０に対して垂直方向（上下方向：図２の矢印Ａ方向）に相対移動可能な状態で支持壁７の内面に取り付けられている。支持壁７と光フィルタ９と間には、光フィルタ９を上下方向で位置調整する節度機構１１が配設されている。この節度機構１１を説明すると、支持壁７の互いに対向する内面には、複数の谷部１２が矢印Ａ方向に沿って形成され、これら谷部１２を形成することによって、隣接する谷部１２，１２の間が山部１３として複数形成されている。光フィルタ９は、谷部１２に係止することによって位置状態が保持され、操作者の操作力によって持ち上げられたり、或いは押し下げられたりすることで、山部１３を乗り越えて他の谷部１２へ移動可能である。なお、節度機構１１が可変機構に相当する。
【００１７】
光フィルタ９の周縁の所定位置には、光フィルタ９を上下方向に動かす際に摘むつまみ部９ｂが突出形成されている。支持壁７には、光フィルタ９のつまみ部９ｂと対応する位置に透し孔７ａが形成されている。透し孔７ａは矢印Ａ方向に延びるとともに、光フィルタ９のつまみ部９ｂを外部へ導出する。よって、操作者は、このつまみ部９ｂを把持して持ち上げたり、或いは押し下げたりすることで、光フィルタ９の上下方向の位置調整が可能である。
【００１８】
さて、車両製造時、車体組み立て等の各種工程とともに、スイッチ操作部５に表示される像８の表示サイズ設定作業を行なう。ここで、スイッチ操作部５に表示される像８の表示サイズを大きくしたい場合、作業者は光フィルタ９のつまみ部９ｂを把持して、光フィルタ９を下方に押し下げる操作を行なう。このとき、所定の谷部１２で位置保持されていた光フィルタ９は、作業者が付与する操作力によって、それよりも下方にある山部１３を順次乗り越える動きをとる。
【００１９】
そして、作業者が光フィルタ９の押し下げ操作を止めると、その時点で最も近傍に位置する谷部１２に光フィルタ９が係止し、光フィルタ９の位置が保持された状態となる。よって、図４（ａ），（ｂ）に示すように、スイッチ操作部５と光フィルタ９との間の距離Ｌが長くなり、光フィルタ９がカットするＬＥＤ６の照射光は少なくなる。従って、スイッチ操作部５の裏面５ａに当たる光の範囲Ｗが広くなるため、スイッチ操作部５の像８が大きなサイズで表示される。
【００２０】
一方、スイッチ操作部５に表示される像８の表示サイズを小さくしたい場合、作業者は光フィルタ９のつまみ部９ｂを把持して、光フィルタ９を上方に持ち上げる操作を行なう。このとき、所定の谷部１２で位置保持されていた光フィルタ９は、同じく作業者が付与する操作力によって、それよりも上方にある山部１３を順次乗り越える動きをとる。
【００２１】
そして、作業者が光フィルタ９の持ち上げ操作を止めると、その時点で最も近傍に位置する谷部１２に光フィルタ９が係止し、光フィルタ９の位置が保持された状態となる。よって、図５（ａ），（ｂ）に示すように、スイッチ操作部５と光フィルタ９との間の距離Ｌが短くなり、光フィルタ９がカットするＬＥＤ６の照射光は多くなる。従って、スイッチ操作部５の裏面５ａに当たる光の範囲Ｗが狭くなるため、スイッチ操作部５の像８が小さなサイズで表示される。
【００２２】
従って、本例においては、スイッチ操作部５にはスイッチ機能に応じた像８が表示されるが、光フィルタ９の上下位置を変えることによって、像８の表示サイズを自由に変更することが可能となる。よって、例えば高齢者や小さい文字が見え難い人には、スイッチ操作部５上の像８を大きいサイズに設定し、スタイリング等にこだわりがあって小さな像８を好む人には、スイッチ操作部５上の像８を小さいサイズに設定すれば、ユーザ好みの文字サイズに設定可能となり、ユーザ満足度も向上する。
【００２３】
また、例えばＬＥＤ６の代わりに液晶等のディスプレイを配置し、このディスプレイによって透明膜のスイッチ操作部５に画像を投影することにより、スイッチ操作部５に像８を表示する構造を用いた場合、スイッチ操作部５に投影する画像の大きさを変えれば、スイッチ操作部５に映る像８の表示サイズを変更することも可能である。しかし、ディスプレイを用いた構造の場合、高価な部品であるディスプレイを搭載する必要があり、その分だけ装置に要するコストが上昇する問題がある。しかし、本例においては、この種の高価な部品を用いる必要がないため、部品に要するコストを低く抑えることも可能である。
【００２４】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）本例によれば、光フィルタ９の上下位置を変えて、ＬＥＤ６がスイッチ操作部５に照射する光の範囲Ｗを変えると、スイッチ操作部５に表示される像８の大きさが変化する。従って、ディスプレイ等の高価な部品を用いることなく、スイッチ操作部５に表示される像８の表示サイズを自由に変更することができる。
【００２５】
（２）スイッチ操作部５に照射される光の範囲Ｗを変える手法として、本例においては光フィルタ９を移動させる構造をとっている。ここで、例えば光フィルタ９でなくスイッチ操作部５を動かすことによって、スイッチ操作部５に照射される光の範囲Ｗを変えることも可能である。しかし、この構造を用いると、スイッチ操作部５の配置位置が像８の表示サイズに応じて変わってしまうが、本例の構造を用いればスイッチ操作部５の位置は不変であるため、この種の問題は生じない。
【００２６】
（３）ＬＥＤ６からスイッチ操作部５に光が照射されていない場合、スイッチ操作部５の表面５ｂには像８が表示されず、ＬＥＤ６からスイッチ操作部５に光が照射された際に、スイッチ操作部５の表面５ｂに像が表示される。従って、ＬＥＤ６が光を照射しない操作パネル３のオフ状態においては、スイッチ操作部５には何も表示されないことになり、デザイン的にこのようなものを好むユーザの満足度を満たすことができる。
【００２７】
（４）スイッチ操作部５の表示サイズが変更可能であれば、スイッチ操作部５に表示される像８の大きさごとにスイッチ操作部５を用意する必要がなくなり、この点からも部品コスト抑制効果は高い。
【００２８】
（５）本例の可変機構は、節度機構１１を用いた手動式であるので、可変機構の構造が簡単で済み、実施に際して低コストで済む。
なお、本実施形態は上記構成に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
【００２９】
・  光遮断部材は、実施形態に示したような平板形状のものに限らず、例えばチューブ形状でもよい。この場合、チューブは内部にＬＥＤ６を収容した取付状態をとり、チューブを上げ下げすることで、スイッチ操作部５に照射される光の範囲Ｗを変化させる。
【００３０】
・  光源はＬＥＤ６に限らず、例えばバルブ等の拡散状態の光を照射するものであれば、特に限定されない。
・  操作部材は、スイッチ操作部５はハーフミラーを用いることに限定されず、例えばＬＥＤ６から光を受けていない状態で自然光により像８が若干浮き出るものであっても、自身に照射される光の範囲に応じて像８の表示サイズが変化すれば、ハーフミラー以外の部品を使用してもよい。
【００３１】
・  可変機構は、谷部１２と山部１３とからなる節度機構１１に限定されず、光フィルタ９の上下方向の移動を許容するとともに、所定位置で位置状態が保持可能な機構であれば、種々の構造を採用してもよい。
【００３２】
・  可変機構は、節度機構１１からなる手動式のものに限定されず、駆動源で光フィルタ９を移動させる駆動源式でもよい。この場合の駆動源としては、例えばモータ、ソレノイド、液圧シリンダ、空圧シリンダ等が用いられる。可変機構として駆動源式を用いれば、スイッチ操作等により自動で光フィルタ９が上下動するので、操作性向上に効果があり、上下動の際の動作も安定する。
【００３３】
・  スイッチ操作部５と光フィルタ９との間の距離Ｌを変える際の動かす対象は光フィルタ９に限定されず、これとは逆にスイッチ操作部５を上下方向に移動する構造を採用してもよい。また、光フィルタ９のみを動かすのではなく、例えばＬＥＤ６と光フィルタ９とを１つのユニットと見なして、同ユニットを上下方向に位置変更することで、距離Ｌを変化させてもよい。
【００３４】
・  本例のスイッチ装置の搭載対象は車両に限定されず、例えば映像機器、オーディオ、デジタルカメラ、電話機、パーソナルコンピュータ、プリンタ等の操作パネルのスイッチ群に適用してもよい。
【００３５】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（１）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記可変機構は、操作者が自ら力を付与して前記操作部材及び前記光遮断部材との間の距離を変える手動式である。この場合、可変機構が手動式であれば、可変機構の構造が簡単なもので済み、部品コストも低く抑えることができる。
【００３６】
（２）請求項２又は３において、前記可変機構は、前記装置本体の内部において前記光遮断部材の移動方向に沿って複数形成された谷部と、前記谷部の間に形成される山部とを備えた節度機構であり、前記谷部に前記光遮断部材の周縁を係止することで該光遮断部材の位置状態が保持され、前記操作部材との間の距離を変える際には、前記山部を乗り越えることによって前記距離の変更が行なわれる。この場合、山部及び谷部を用いた簡単な構造で、操作部材と光遮断部材との間の距離を変えることが可能となる。
【００３７】
（３）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記光遮断部材は平板形状を成しており、前記光源の照射光を前記操作部材側に通す孔部を有している。この場合、光遮断部材が平板形状で所定位置に孔部を有した形状をなしていれば、この形状の光遮断部材に関しては製造し易い利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一実施形態における車内を表した斜視図。
【図２】操作パネルのスイッチ部分における縦断面図。
【図３】同じく操作パネルのスイッチ部分における斜視図。
【図４】（ａ）はスイッチ操作部に大サイズの像を映す場合のスイッチ部分の模式断面図、（ｂ）は同じ場合でのスイッチ操作部の平面図。
【図５】（ａ）はスイッチ操作部に小サイズの像を映す場合のスイッチ部分の模式断面図、（ｂ）は同じ場合でのスイッチ操作部の平面図。
【符号の説明】
【００３９】
５…操作部材としてのスイッチ操作部、５ｂ…表面、６…光源としてのＬＥＤ、７…装置本体としての支持壁、８…像、９…光遮断部材としての光フィルタ、１１…可変機構としての節度機構、Ｗ…光の範囲、Ｌ…距離。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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