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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mit einem Touch-Panel ausgerüstete Anzeigevorrichtung.
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Beispielsweise ist eine Touch-Panel-Vorrichtung, die einen Mechanismus des Rückkoppelns eines taktilen Gefühls anhand einer Berührungsoperation an den Bediener, der das Touch-Panel bedient, aufweist, durch
JP 2011-175364 A offenbart.
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Diese Vorrichtung beinhaltet ein Gehäuse, das ein Zugangsfenster aufweist, das geöffnet ist, ein in diesem Gehäuse untergebrachtes Touch-Panel, eine Bildanzeigevorrichtung, die auf einer Rückoberflächenseite des Touch-Panels platziert ist, und ein auf der Bildanzeigevorrichtungsseite des Touch-Panels und einer Position entsprechend einem das Zugangsfenster umgebenden Bereich angeordnetes gürtelförmiges piezo-elektrisches Element aufweist. Ein Bereich des Touch-Panels, der dem Bereich entspricht, der das Zugangsfenster umgibt, ist am Gehäuse fixiert und jedes Mal, wenn das Touch-Panel über das Zugangsfenster berührt wird, wird eine Operation des Anlegens einer Spannung an das piezo-elektrische Element, um dieses piezo-elektrische Element dazu zu bringen, in einer Richtung seiner Länge zu kontrahieren, und des Stoppens des Anlegens der Spannung danach, wiederholt.
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Aus
US 2010/0020036 A1 ist eine Anzeigevorrichtung bekannt, bei der mit Hilfe einer berührungsempfindlichen Bedienoberfläche eine virtuelle Tastatur realisiert wird. Dazu wird mit Hilfe einer unter der berührungsempfindlichen Bedienoberfläche angeordneten Anzeigevorrichtung das Bild der virtuellen Tastatur angezeigt. Wenn ein Benutzer eine der angezeigten virtuellen Tasten betätigt, wird durch einen Aktor eine taktile Rückkopplung gegeben. Alternativ zu der virtuellen Tastatur wird eine Tastatur mit realen Tasten erwähnt.
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In den letzten Jahren sind Bedienprozeduren, die einen Touch-Panel verwenden, diversifiziert worden und sind nicht nur für einen Betrieb auf einer Berührungsbedienungsfläche, die einer Bildanzeigefläche überlagert ist, verwendet worden, sondern auch für den Betrieb auf einer Fläche außerhalb der Bildanzeigefläche. Beispielsweise ist eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt worden, in der eine Berührungsbedienungsfläche auf solche Weise gebildet ist, dass sie breiter ist als eine Bildanzeigefläche und ist ein Bedienelement bezüglich einer spezifischen Bedienung auch in einer anderen Fläche als der Bildanzeigefläche, in der Berührungsbedienfläche gebildet worden.
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Ein in der Bildanzeigefläche als ein Icon-Bild oder ein Bedientastenbild angezeigtes Bedienelement ändert die Anzeige des Bildes desselben anhand einer Bedienung daran in vielen Fällen, selbst falls kein Bediengefühl für einen Bedienerfinger vorgesehen ist, der das Bedienelement betätigt hat, und daher kann der Bediener leicht wahrnehmen, dass er oder sie das Bedienelement korrekt bedient hat.
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Ein Problem ist jedoch, dass, weil das Bild eines außerhalb der Bildanzeigefläche angeordneten Bedienelementes unter Verwendung von Rückflächendruck auf einer Rückoberflächenseite des Touch-Panels gebildet wird, das Bild des Bedienelementes sich nicht ändert, selbst wenn das Bedienelement betätigt wird, und es ist daher für den Bediener schwierig, festzustellen, ob er oder sie in der Lage war, das Bedienelement richtig zu betätigen oder nicht, falls dem Bedienerfinger, der das Bedienelement betätigt hat, kein Bediengefühl gegeben wird.
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Beispielsweise in einem Fall, bei dem eine „Zurück“-Taste zum Zurückkehren zu vorherigen Verarbeitungsergebnissen auf einer Fläche außerhalb der Bildanzeigefläche gebildet ist, wenn wiederum eine Web-Suche und so weiter durchgeführt werden und nachdem die „Zurück“-Taste während dieser Durchführung betätigt wird und Suchergebnisse ähnlich zu jenen, die vor dieser zurück gezeigt wurden, angezeigt werden, der Bediener darüber verwirrt werden kann, ob er oder sie in der Lage gewesen ist, die Taste korrekt zu betätigen, weil das Bild der „Zurück“-Taste sich nicht ändert und dem Bediener kein Bediengefühl bereitgestellt wird.
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Die durch
JP 2011-175364 A repräsentierte konventionelle Technik ist diejenige des Rückkoppelns eines taktilen Gefühls anhand einer Bedienbetätigung, um den Bediener dazu zu bringen, zu realisieren, dass er oder sie ein Touch-Panel betätigt hat.
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Weil jedoch die konventionelle Technik auf die der Bildanzeigefläche überlagerte Berührungsbedienfläche abzielt, kann das oben erwähnte Problem bezüglich außerhalb der Bildanzeigefläche angeordneten Bedienelementen nicht gelöst werden.
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Weiter gibt es einen Fall, in welchem der Fahrer eines Fahrzeugs nicht hinreichend auf der Anzeigevorrichtung einer Fahrzeug-montierten Informationsvorrichtung angezeigte Inhalte visuell erkennen kann, weil sich der Fahrer auf das Fahren des Fahrzeugs konzentrieren muss. Insbesondere ist es für den Fahrer schwierig, zu erkennen, ob er oder sie in der Lage gewesen ist, ein in einer anderen Fläche als der Bildanzeigefläche gebildetes Bedienelement in der Berührungsbedienfläche korrekt zu betätigen.
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Die vorliegende Erfindung ist gemacht, um die oben erwähnten Probleme zu lösen und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die ein Bediengefühl angemessen für ein Zeigeobjekt bereitstellen kann, das ein Bedienelement betätigt hat, das in einer anderen Fläche als einer Bildanzeigefläche in einer Berührungsbedienfläche gebildet ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die beinhaltet: ein Touch-Panel, das eine breitere Touch-Bedienfläche als eine Bildanzeigefläche aufweist; ein in einer anderen Fläche als der Bildanzeigefläche gebildetes Bedienelement in der Touch-Bedienfläche; und ein Bediengefühlgenerator, der ein Bediengefühl für ein Zeigeobjekt bereitstellt, welches das Bedienelement betätigt hat.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Vorteil bereitgestellt, in der Lage zu sein, das Bediengefühl für das Zeigeobjekt angemessen bereitzustellen, welches das in der anderen Fläche als der Bildanzeigefläche gebildete Bedienelement betätigt hat, in der Touch-Bedienfläche.
- 1 ist eine Ansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 ist eine Ansicht, die ein außerhalb der Bildanzeigefläche gebildetes Bedienelement gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
- 3 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel der Struktur des außerhalb der Bildanzeigefläche gebildeten Bedienelements gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
- 4 ist eine Ansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 5 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel der Struktur eines außerhalb einer Bildanzeigefläche gebildeten Bedienelements gemäß Ausführungsform 2 zeigt;
- 6 ist eine Ansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt; und
- 7 ist eine Ansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Nachfolgend, um diese Erfindung detaillierter zu erläutern, werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform 1
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1 ist eine Ansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. 1(a) ist eine Frontsicht der Anzeigevorrichtung gemäß Ausführungsform 1, und 1(b) ist eine Querschnittsansicht, welche durch Pfeile angezeigt ist, und schematisch einen längs der Linie A-A von 1(a) genommenen Querschnitt zeigt. Die in 1 gezeigte Anzeigevorrichtung 1 wird beispielsweise auf eine Informationsverarbeitungs-Ausrüstung, wie etwa ein Smartphone, einen Tablet-PC oder eine PND- (portable Navigationsvorrichtung, Portable Navigation Device) angewendet. Ein Aufnahmegehäuse 2 der Anzeigevorrichtung 1 ist ein boxförmiges, dessen Bildanzeigeoberflächenseite, in der ein Touch-Panel 3 inkorporiert ist, geöffnet ist, wie in 1(b) gezeigt, und nimmt ein Flüssigkristallanzeige-Panel 4 und eine interne Schaltung 5 darin auf.
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Das Touch-Panel 3 weist eine Struktur auf, in der beispielsweise zwei transparente Elektrodenlagen über ein Beabstandungselement dazwischen laminiert sind, und ist auf solche Weise aufgebaut, dass, wenn die oberen und unteren transparenten Elektroden durch einen durch ein Zeigeobjekt durchgeführten Druck lokal in Kontakt miteinander gebracht werden, die Koordinaten der gedrückten Position detektiert werden.
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Weiter ist in der Anzeigevorrichtung 1 eine Touch-Bedienfläche des Touch-Panels 3 (mit einer Längsseitengröße von a) breiter als eine Bildanzeigefläche (mit einer Längsrichtungsgröße von b) und ist eine Bedienfläche 3a (mit einer Längsrichtungsgröße von c) in der Bildanzeigefläche ausgebildet und ist eine Bedienfläche 3b (mit einer Längsseitengröße von d) außerhalb der Bildanzeigefläche gebildet, wie in 1(a) gezeigt.
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Die Bedienfläche 3a ist diejenige, in der Symbole oder Zeichen, die Beschreibungen von Bedienelementen darin zeigen, in der Bildanzeigefläche als Icon-Bilder oder Tastenbilder angezeigt werden (im Beispiel von 1(a) ein e-Mail-Icon, ein Kamera-Icon und ein Telefon-Icon). Jedes dieser Icon-Bilder oder Tastenbilder wird durch ein Zeigeobjekt Berührungs-bedient und es wird ein Prozess entsprechend der Betätigungsbeschreibung durchgeführt. Zu dieser Zeit wird kein Bediengefühl erzeugt.
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In einer Region auf einer Rückoberflächenseite des Touch-Panels 3 entsprechend der Bedienfläche 3b wird ein gedrucktes Element 6, auf dem ein nicht transparenter Druck produziert wird, wie in 1(b) gezeigt, ausgebildet. Im gedruckten Element 6 wird der nicht transparente Druck eines Bereichs entsprechend jedem der Symbole oder Zeichen, welche die Beschreibungen der Bedienelemente in der Bedienfläche 3b zeigen, entfernt, oder wird, nachdem der nicht transparente Druck des jedem der Symbole oder Zeichen entsprechenden Bereichs entfernt wird, ein transparenter Druck produziert. Der Bereich, der jedem der Symbole oder Zeichen entspricht, welche die Beschreibungen der Bedienelemente zeigen, gestattet es, dass Licht aus einer an der Rückoberflächenseite des Touch-Panels 3 platzierten Lichtquelle hindurch passiert, so dass der Bereich illuminiert wird.
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Die Anzeigevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet Bediengefühlgeneratoren 7, von denen jeder, wenn das Bedienelement in der Bedienfläche 3b gedrückt wird (in einer Richtung eines in 1(b) gezeigten Pfeils betätigt) ein Bediengefühl für ein Zeigeobjekt, wie etwa einen Finger oder einen Stylusstift, der das Bedienelement betätigt hat, bereit. Das Bediengefühl, das jeder der Bediengefühlgeneratoren 7 erzeugt, ist dasjenige, das erzeugt wird, wenn das Zeigeobjekt eine Betätigung des Drückens des Bedienelementes in der Bedienfläche 3b durchführt und dann vom Bedienelement entfernt, und es wird ein Klickgefühl, eine Vibration oder dergleichen als das Bediengefühl bereitgestellt.
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2 ist eine Ansicht, die die Bedienelemente zeigt, die außerhalb der Bildanzeigefläche ausgebildet sind, gemäß Ausführungsform 1, und ist dasjenige, das die Bedienelemente in der Bedienfläche 3b zeigt, die von der Front der Bedienelemente gesehen wird. Wie in 2 gezeigt, werden die Bediengefühlgeneratoren 7 an Positionen platziert, die etwas weg sind von jenen der Symbole (oder Zeichen), welche jeweils die Beschreibungen der Bedienelemente zeigen. Spezifischer sind auf einer Rückoberflächenseite der Bedienfläche 3b Beleuchtungselemente 3b-1, welche die Symbole (oder Zeichen) illuminieren, angrenzend an jeweils die Bediengefühlgeneratoren 7 angeordnet. Durch derartige Konstruktion der Anzeigevorrichtung kann sie sowohl die Illuminierung für die visuelle Spezifikation der Bedienelemente als auch das Bediengefühl bereitstellen, eine Bedienung in jedem der Bedienelemente taktil wahrnehmbar zu verursachen.
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3 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel der Struktur der außerhalb der Bildanzeigefläche ausgebildeten Bedienelemente gemäß Ausführungsform 1 zeigt. In der in 3 gezeigten Struktur ist ein flexibles, transparentes Polymer 8 in einen Bereich zwischen der Rückoberfläche des Touch-Panels 3 und der Anzeigenoberfläche des Flüssigkristallanzeigepaneels 4 und auf einer Rückflächenseite der Bediengefühlgeneratoren 7 aufgefüllt. Das transparente Polymer 8 hat einen hohen Grad an Transparenz und hohe Schlagfestigkeit. Beispielsweise wird ein Polykarbonat (PC)-Polymer oder ein Acrylpolymer (Polymethylmetacrylat- (PMMA) Polymer) verwendet.
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Um das Bediengefühl, das durch jeden Bediengefühlgenerator 7 erzeugt wird, effektiver zum Zeigeobjekt zu transportieren, ist es wünschenswert, dass das Bedienelement in der Bedienfläche 3b elastisch um einen Betrag deformiert wird, um den das Bedienelement gedrückt wird.
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Dazu wird als das Touch-Panel 3 ein sogenanntes filmförmiges Touch-Panel verwendet, das aus einem filmförmigen Element aufgebaut ist, das elastisch deformiert wird, aufgrund einer daran angelegten Kraft von außerhalb des Elements. Zu dieser Zeit, um einen starken Schlag daran zu hindern, auf das Flüssigkristallanzeige-Panel 4 und jeden der Bediengefühlgeneratoren 7 angewendet zu werden, wird das transparente Polymer 8, wie in 3 gezeigt, eingefüllt. Als Ergebnis wird eine exzessive Last durch das transparente Polymer 8 absorbiert.
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Wie oben erwähnt, beinhaltet die Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform 1 das Touch-Panel 3, das die Berührungsbedienfläche breiter als die Bildanzeigefläche, die in der anderen Fläche 3b als der Bildanzeigefläche gebildeten Bedienelemente, in der Berührungsbedienfläche, und die Bediengefühlgeneratoren 7 aufweist, die alle ein Bediengefühl für ein Zeigeobjekt, welches das Bedienelement betätigt, bereitstellen.
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Durch Konstruieren der Anzeigevorrichtung auf diese Weise, kann sie angemessen das Bediengefühl für das Zeigeobjekt bereitstellen, welches jedes der Bedienelemente, die in der anderen Fläche 3b als der Bildanzeigefläche in der Berührungsbedienfläche gebildet sind, betätigt.
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Ausführungsform 2
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In der oben erwähnten Ausführungsform 1 ist das Gehäuse, in welchem die Bedienfläche 3b auf derselben Ebene wie die anderen Flächen in der Berührungsbedienfläche sind, das heißt, dass sie denselben Oberflächenzustand haben, gezeigt. In dieser Struktur ist es unmöglich, zwischen einem außerhalb der Bildanzeigefläche angeordneten Bedienelement und einem in der Bildanzeigefläche angeordneten Bedienelement zu unterscheiden, indem nur der Tastsinn verwendet wird.
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Um dieses Problem zu lösen, sind gemäß dieser Ausführungsform 2 auf der Außenseite einer Bildanzeigefläche angeordnete Bedienelemente ausgebildet, in einem Oberflächenzustand platziert zu sein, der sich stereoskopisch von demjenigen der anderen Flächen in einer Berührungsbedienfläche unterscheidet. Beispielsweise werden die Bedienelemente ausgebildet, in einem Oberflächenzustand platziert zu sein, in dem sie vorragen oder vertieft sind.
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Als Ergebnis sind die außerhalb der Bildanzeigefläche angeordneten Bedienelemente von anderen Bedienelementen durch Verwenden des Tastsinns unterscheidbar.
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4 ist eine Ansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt, und weisen die außerhalb der Bildanzeigefläche angeordneten Bedienelemente einen Oberflächenzustand auf, in welchem sie vorragen. 4(a) ist eine Querschnittsansicht, welche durch Pfeile angezeigt ist, und schematisch einen Querschnitt zeigt, der längs der Linie an derselben Position wie die A-A-Linie von 1(a) genommen ist, der Anzeigevorrichtung 1A gemäß Ausführungsform 2. 4(b) ist eine Frontsicht der Bedienelemente in einer Bedienfläche 3b1 und 4(c) ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel der Struktur der Bedienelemente in der Bedienfläche 3b1 zeigt.
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In der Anzeigevorrichtung 1A gemäß Ausführungsform 2 ist die Berührungsbedienfläche des Touch-Panels 3 breiter als die Bildanzeigefläche und ist eine Bedienfläche 3a in der Bildanzeigefläche ausgebildet und ist die Bedienfläche 3b1 außerhalb der Bildanzeigefläche ausgebildet, wie im Falle der oben erwähnten Ausführungsform 1.
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Ein in 3 gezeigter filmförmiger Touch-Panel wird als Touch-Panel 3 verwendet. Ein den Bedienelementen in der Bedienfläche 3b1 entsprechender Bereich wird ausgebildet, gegenüber den anderen Flächen in der Berührungsbedienfläche angehoben zu sein, wie in 4(a) gezeigt. Auf einer Rückoberflächenseite der Bedienfläche 3b1 ist ein gedrucktes Element 6, auf welchem ein nicht transparenter Druck produziert ist, ausgebildet, wie im Falle der oben erwähnten Ausführungsform 1. Im gedruckten Element 6 ist der nicht transparente Druck eines Bereich, der jedem von Symbolen oder Zeichen entspricht, die Beschreibungen der Bedienelemente in der Bedienfläche 3b1 zeigen, entfernt, oder, nachdem der nicht transparente Druck des Bereichs entsprechend jedem der Symbole oder Zeichen entfernt ist, wird ein transparenter Druck produziert.
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Auf einer rückwärtigen Oberflächenseite der Bedienelemente in der Bedienfläche 3b1 werden Expansionselemente 9, die alle als ein Bediengefühlgenerator arbeiten, und ihre Steuerschaltungen 10 platziert. Jedes der Expansionselemente 9 expandiert in Reaktion auf eine Zufuhr eines elektrischen Signals. Beispielsweise wird als jedes der Expansionselemente 9 ein Element, das eine Struktur des Abdichtens einer elektrolytischen Lösung darin aufweist, auf der Rückoberflächenseite des Bedienelementes in der Bedienfläche 3b1 angeordnet. Wenn ein elektrisches Signal daran geliefert wird, erzeugt dieses Element ein Gas darin und expandiert. Jede der Steuerschaltungen 10 ist eine Steuerung, welche die Expansion des Expansionselements 9 steuert und, wenn eine Drückbedienung auf dem Bedienelement durchgeführt wird, ein elektrisches Signal an das Expansionselement 9 entsprechend dem Bedienelement liefert.
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Wenn ein Zeigeobjekt ein in die Bedienfläche 3b1 vorragendes Bedienelement drückt, liest die Steuerschaltung 10 ein Berührdetektionssignal des Touch-Panels 3 aus und liefert das elektrische Signal an das Expansionselement 9, das an der Position entsprechend dem Bedienelement angeordnet ist. Wenn das elektrische Signal aus der Steuerschaltung 10 daran geliefert wird, expandiert das Expansionselement 9 gegen Drückbetätigung des Zeigeobjekts und wenn das Zeigeobjekt das Bedienelement weiter drückt, wird es weiter gedrückt. Änderungen einer Reaktionskraft zu dieser Zeit werden für das Zeigeobjekt als ein Bediengefühl (Klickgefühl) bereitgestellt.
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Weiter, wie in 4(b) gezeigt, werden die Sätze von Expansionselementen 9 und Steuerschaltung 10 an Positionen platziert, die etwas von den Symbolen (oder Zeichen) weg sind, welche jeweils die Beschreibungen der Bedienelemente zeigen. Spezifischer sind auf der Rückoberflächenseite der Bedienfläche 3b1 Beleuchtungselemente 3b-1, welche die Symbole (oder Zeichen) eliminieren, jeweils angrenzend an den Sätzen des Expansionselements 9 angeordnet. Durch Konstruieren der Anzeigevorrichtung auf diese Weise, kann sie sowohl Beleuchtung zum visuellen Spezifizieren der Bedienelemente als auch ein Bediengefühl, um eine Betätigung an jedem der Bedienelemente zu veranlassen, die taktil wahrzunehmen ist, bereitstellen.
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Zusätzlich, wie in 4(c) gezeigt, kann ein flexibles transparentes Polymer 8 in einen Bereich zwischen der Rückoberfläche des Touch-Panels 3 und der Anzeigeoberfläche des Flüssigkristallanzeigepaneels 4 gefüllt werden und auf eine Rückoberflächenseite der Steuerschaltungen 10, in dem Falle der Struktur von 3. Weil es notwendig ist, die durch die Ausdehnung jedes der Expansionselemente 9 bis zum Zeigeobjekt über das Touch-Panel 3 verursachte Reaktionskraft zu transportieren, ist es wünschenswert, ein filmförmiges Touch-Panel als das Touch-Panel 3 in Ausführungsform 2 zu verwenden.
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Daher, um einen starken Stoß daran zu hindern, an das Flüssigkristallanzeige-Panel 4, die Expansionselemente 9 und die Steuerschaltungen 10 angelegt zu werden, wird das transparente Polymer 8 verfüllt. Als Ergebnis wird eine übermäßige Last durch das transparente Polymer 8 absorbiert.
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5 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel der Struktur der außerhalb der Bildanzeigefläche ausgebildeten Bedienelemente gemäß Ausführungsform 2 zeigt. Die in 5 gezeigte Anzeigevorrichtung 1B weist einen Oberflächenzustand auf, in welchem die außerhalb der Bildanzeigefläche angeordneten Bedienelemente eine vertiefte Struktur im Gegensatz zu der in 4 gezeigten aufweisen. Auch in der Anzeigevorrichtung 1B ist die Berührungsbedienfläche des Touch-Panels 3 breiter als die Bildanzeigefläche und ist eine Bedienfläche 3a in der Bildanzeigefläche ausgebildet, und ist eine Bedienfläche 3b2 außerhalb der Bildanzeigefläche ausgebildet.
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Wie in 5 gezeigt, ist ein Bereich entsprechend den Bedienelementen in der Bedienfläche 3b2 gegenüber anderen Flächen der Berührungsbedienfläche vertieft. Auf einer Rückoberflächenseite der Bedienfläche 3b2 ist ein gedrucktes Element 6, auf welchem ein nicht transparenter Print erzeugt wird, ausgebildet, wie im Falle der oben erwähnten Ausführungsform 1. Auf einer Rückoberflächenseite der Bedienelemente in der Bedienfläche 3b2 werden Expansionselemente 9, von denen jedes einen Bediengefühlgenerator konstruiert, und ihre Steuerschaltungen 10 platziert.
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Wenn ein Zeigeobjekt ein Bedienelement, das in der Bedienfläche 3b2 vertieft ist, drückt, liest die Steuerschaltung 10 ein Berührdetektionssignal des Touch-Panels 3 aus und liefert das elektrische Signal an das Expansionselement 9, das an der Position entsprechend dem Bedienelement angeordnet ist. Wenn das elektrische Signal daran aus der Steuerschaltung 10 zugeführt wird, expandiert das Expansionselement 9 gegenüber der Drückbetätigung des Zeigeobjekts und wenn das Zeigeobjekt weiter das Bedienelement drückt, wird es weiter geschoben. Änderungen der Reaktionskraft zu dieser Zeit werden für das Zeigeobjekt als ein Bediengefühl (Klickgefühl) bereitgestellt, wie im Falle eines vorragenden Bedienelements.
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Obwohl in der oben genannten Erläuterung die Struktur, in der die Bedienelemente, die außerhalb der Bildanzeigefläche angeordnet sind, vorragen oder vertieft sein, gezeigt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt. Spezifischer sollten die außerhalb der Bildanzeigefläche angeordneten Bedienelemente nur einen Oberflächenzustand aufweisen, der sich stereoskopisch von demjenigen der anderen Flächen in solchem Ausmaß unterscheidet, dass die Bedienelemente unter Verwendung eines Tastsinns erkannt werden können.
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Beispielsweise anstelle der Struktur des Herstellens der Bedienelemente, die eine vorragende oder vertiefte Form aufweisen, kann eine Struktur des Herstellens der Oberfläche der gesamten Bedienfläche 3b1 erwogen werden, eine Mittelform mit kleinen Unebenheiten, oder eine Struktur des Herstellens der Oberfläche der Gesamt-Bedienfläche 3b1 mit Rauheit erwogen werden.
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Weiter, obwohl der Fall, in dem jeweils die Sätze von Expansionselement 9 und Steuerschaltung 10 für die Bedienelemente angeordnet sind, deren Oberflächen vorstehen oder vertieft sind, gezeigt ist, kann die Anzeigevorrichtung auf solche Weise konstruiert sein, dass ein Expansionselement 9 und eine Steuerschaltung 10 für jedes Bedienelement angeordnet sind, das flach ist, wie jene im Falle der oben erwähnten Ausführungsform 1, und ist das Expansionselement gegenüber einer Drückbedienung expandiert (ist gegenüber seinem flachen Zustand erhöht), um eine Reaktionskraft (Bediengefühl) für ein Zeigeobjekt bereitzustellen.
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wie oben erwähnt, sind gemäß dieser Ausführungsform 2 die Bedienelemente in der Bedienfläche 3b1 (oder in der Bedienfläche 3b2) ausgebildet, um in einem Oberflächenzustand platziert zu sein, welcher sich stereoskopisch von demjenigen einer anderen Fläche als den Bedienelementen in der Berührungsbedienfläche unterscheidet.
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Insbesondere werden die Bedienelemente dazu gebracht, einen Oberflächenzustand aufzuweisen, in dem sie vorragen oder vertieft sind gegenüber der Fläche, außer den Bedienelementen, in der Berührungsbedienfläche. Durch Konstruieren der Anzeigevorrichtung auf diese Weise sind die außerhalb der Bildanzeigefläche angeordneten Bedienelemente von anderen Bedienelementen unter Verwendung eines Tastsinns unterscheidbar. Weil beispielsweise in dem Fall einer Fahrzeug-montierten Informationsvorrichtung der Fahrer nicht auf die Anzeigevorrichtung blicken kann, während er sich auf das Fahren konzentriert, ist die Erkennung eines Bedienelementes unter Verwendung eines Tastsinns wirksam.
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Weiter, weil gemäß dieser Ausführungsform 2 jeder Satz des Expansionselements 9 und der Steuerschaltung 10 eine Reaktionskraft einem Betätigungsgefühl durch Expandieren gegenüber einem durch ein Zeigeobjekt durchgeführten Druck bereitstellt, kann das Bediengefühl angemessen für das Zeigeobjekt bereitgestellt werden, welches ein Bedienelement betätigt hat, das in der Bedienfläche 3b1 (oder in der Bedienfläche 3b2) ausgebildet ist.
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Ausführungsform 3
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6 ist eine Ansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt und die Anzeigevorrichtung 1C gemäß Ausführungsform 3 stellt eine Vibration als ein Bediengefühl für ein Zeigeobjekt bereit, das ein außerhalb einer Bildanzeigefläche angeordnetes Bedienelement betätigt hat. 6(a) ist eine Querschnittsansicht, die durch Pfeile angegeben ist, und welche schematisch einen Querschnitt, genommen längs der Linie an derselben Position wie der A-A-Linie von 1(a) der Anzeigevorrichtung 1C gemäß Ausführungsform 3 anzeigt, 6(b) ist eine Frontsicht von Bedienelementen, die außerhalb der Bildanzeigefläche angeordnet sind und 6(c) ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel der Struktur der außerhalb der Bildanzeigefläche angeordneten Bedienelemente zeigt. In der Anzeigevorrichtung 1C gemäß Ausführungsform 3 ist eine Berührungsbedienfläche des Touch-Panels 3 breiter als die Bildanzeigefläche und ist eine Bedienfläche 3a in der Bildanzeigefläche ausgebildet und ist eine Bedienfläche 3b außerhalb der Bildanzeigefläche ausgebildet, wie im Falle der oben erwähnten Ausführungsform 1.
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Die Bedienfläche 3b weist denselben Oberflächenzustand wie derjenige der anderen Flächen in der Berührungsbedienfläche auf. Weiter ist auf einer Rückoberflächenseite der Bedienfläche 3b ein gedrucktes Element 6, auf welchem ein nicht transparenter Druck erzeugt wird, ausgebildet, wie im Falle der oben erwähnten Ausführungsform 1. Im gedruckten Element 6 wird der nicht transparente Druck eines Bereichs entsprechend jedem von Symbolen oder Zeichen, die Beschreibungen der Bedienelemente in der Bedienfläche 3b zeigen, entfernt, oder wird, nachdem der nicht transparente Druck des Bereichs entsprechend jedweder Symbole oder Zeichen entfernt ist, ein transparenter Druck erzeugt.
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Auf einer Rückoberflächenseite der Bedienelemente in der Bedienfläche 3b werden Oszillationsschaltungen 11, die alle als ein Bediengefühlgenerator fungieren, platziert. Jede der Oszillationsschaltungen 11 besteht aus einem Vibrationselement, welches in Reaktion auf eine Zufuhr eines elektrischen Signals vibriert; und einer Steuerschaltung, welche das elektrische Signal an dieses Vibrationselement liefert. Als Vibrationselement wird beispielsweise ein piezo-elektrisches Element verwendet.
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Wenn ein Zeigeobjekt ein Bedienelement in der Bedienfläche 3b drückt, liest die Oszillationsschaltung 11 ein Berührungsdetektionssignal des Touch-Panels 3 aus und liefert das elektrische Signal an das Vibrationselement entsprechend dem Bedienelement. Wenn das elektrische Signal daran geliefert wird, vibriert das Vibrationselement und diese Vibration propagiert bis zum Touch-Panel 3. Diese Vibration wird für das Zeigeobjekt als ein Bediengefühl bereitgestellt.
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Weiter, wie in 6(b) gezeigt, sind die Oszillationsschaltungen 11 an Positionen platziert, die etwas weg von dem Symbol (oder Zeichen) sind, das jeweils Beschreibungen der Bedienelemente zeigt. Spezifischer sind auf einer Rückoberflächenseite der Bedienfläche 3b illuminierende Elemente 3b-1, welche die Symbole (oder Zeichen) illuminieren, jeweils angrenzend an den Oszillationsschaltungen 11 angeordnet. Durch Aufbauen der Anzeigevorrichtung auf diese Weise kann sie sowohl die Illuminierung zum visuellen Spezifizieren der Bedienelemente als auch ein Bediengefühl zum Veranlassen eines Betriebs auf jedem der Bedienelemente, die taktil zu erkennen sind, bereitstellen.
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Zusätzlich, wie in 6(c) gezeigt, kann ein flexibles, transparentes Polymer 8 in einen Bereich zwischen der Rückoberfläche des Touch-Panels 3 und der Anzeigenoberfläche eines Flüssigkristallanzeigepaneels 4 gefüllt werden, und auf eine Rückoberflächenseite der Oszillationsschaltungen 11, wie im Falle der Struktur von 3. Weil es nötig ist, die Vibration jedes der Vibrationselemente zu einem Zeigeobjekt über das Touch-Panel 3 zu propagieren, ist es wünschenswert, ein filmförmiges Touch-Panel als das Touch-Panel 3 in Ausführungsform 3 zu verwenden.
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Daher, um zu verhindern, dass ein starker Stoß an dem Flüssigkristallanzeige-Panel 4 und den Oszillationsschaltungen 11 angelegt wird, wird das transparente Polymer 8 eingefüllt. Als Ergebnis wird eine übermäßige Last durch das transparente Polymer 8 absorbiert.
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Wie oben erwähnt, weil gemäß dieser Ausführungsform 3 jede der Oszillationsschaltungen 11 eine Vibration einem Zeigeobjekt als ein Bediengefühl bereitstellt, kann das Bediengefühl angemessen für das Zeigeobjekt bereitgestellt werden, das ein Bedienelement betätigt hat, das in der Fläche 3b ausgebildet ist, anders als die Bildanzeigefläche, in der Berührungsbedienfläche.
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Obwohl der Fall, in welchem die Oszillationsschaltungen 11 als die Bediengefühlgeneratoren 7 in der Struktur von 1 angeordnet sind, in der oben erwähnten Ausführungsform 3 gezeigt ist, können die Oszillationsschaltungen 11 anstelle der Struktur gemäß der oben erwähnten Ausführungsform 2 angeordnet sein, das heißt die Expansionselemente 9 und die Steuerschaltungen 10 in der Struktur von 4. Selbst falls die Anzeigevorrichtung auf diese Weise aufgebaut ist, kann derselbe Vorteil wie der oben erwähnte bereitgestellt werden.
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Ausführungsform 4
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7 ist eine Ansicht, die eine Anzeigevorrichtung gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt. 7(a) zeigt eine Frontsicht von Bedienelementen, die außerhalb einer Bildanzeigefläche gemäß Ausführungsform 1 angeordnet sind, und 7(b) zeigt eine schematische Querschnittsansicht, die längs der B-B-Linie von 7(a) genommen ist, und funktionelle Blöcke einer internen Schaltung 5.
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Die in 7 gezeigte Anzeigevorrichtung 1D stellt eine Vibration als ein Bediengefühl für ein Zeigeobjekt bereit, das ein Bedienelement betätigt hat, welches außerhalb der Bildanzeigefläche angeordnet ist, wie beispielsweise, dasjenige gemäß der oben erwähnten Ausführungsform 3.
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Auf einer Rückoberflächenseite einer Bedienfläche 3b wird ein gedrucktes Element 6, auf welchem ein nicht transparenter Druck erzeugt wird, ausgebildet, wie im Falle der oben erwähnten Ausführungsform 1. Im gedruckten Element 6 wird der nicht transparente Druck eines Bereichs entsprechend jedem von Symbolen oder Zeichen, die Beschreibungen der Bedienelemente in der Bedienfläche 3b zeigen, entfernt, oder wird, nachdem der nicht transparente Druck des Bereichs entsprechend jedem der Symbole oder Zeichen entfernt wird, ein transparenter Druck erzeugt. Weiter gestattet es ein Bereich entsprechend jedem der Symbole oder Zeichen, welche die Beschreibungen der Bedienelemente zeigen, Licht aus einer Lichtquelle 12, die an einer Rückoberflächenseite des Touch-Panels 3 platziert ist, hindurch zu passieren, so dass der Bereich illuminiert ist, wie in 7(b) gezeigt.
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Wie in 7(a) gezeigt, werden Oszillationsschaltungen 11 an Positionen platziert, die ein bisschen entfernt von den Symbolen (oder Zeichen) sind, welche die Beschreibungen der jeweiligen Bedienelemente zeigen. Spezifischer sind auf der Rückoberflächenseite der Bedienfläche 3b Beleuchtungselemente 3b-1, welche die Symbole (oder Zeichen) beleuchten, angrenzend an jeweils den Oszillationsschaltungen 11 angeordnet. Durch Konstruieren der Anzeigevorrichtung auf diese Weise kann sie sowohl die Illumination zum visuellen Spezifizieren der Bedienelemente als auch ein Bediengefühl bereitstellen, um eine Bedienung jedes der Bedienelemente zu verursachen, taktil erkannt zu werden.
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Die interne Schaltung 5 ist mit einer Steuerung 5a und einer Leuchtsteuerung 5b als Funktionsblöcken versehen. Die Steuerung 5a steuert einen Lichtbetrieb des Leuchtenlassens der Lichtquelle 12, der durch die Leuchtsteuerung 5b durchgeführt wird, gemäß einer durch ein Zeigeobjekt durchgeführten Bedienung. Weiter steuert die Leuchtsteuerung 5b den Leuchtenlassen-Betrieb des Beleuchtens der Lichtquelle 12 gemäß der durch die Steuerung 5a durchgeführten Steuerung.
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Die Steuerung 5a steuert die Lichtoperation des Leuchtenlassens der Lichtquelle 12, welche durch die Leuchtsteuerung 5b gemäß einer durch ein Zeigeobjekt durchgeführten Bedienung durchgeführt wird, wodurch ein Illuminationszustand gemäß der durch das Zeigeobjekt durchgeführten Operation bereitgestellt wird. Beispielsweise illuminiert die Anzeigevorrichtung die Bedienelemente mit rotem Licht, bevor eine Bedienung durchgeführt wird, und illuminiert die Bedienelemente mit blauem Licht gemäß der durch das Zeigeobjekt durchgeführten Betätigung. In diesem Fall zeigt die rote Beleuchtung, dass jegliche Informationsverarbeitung in Ruhe ist, und zeigt die blaue Beleuchtung, dass Informationsverarbeitung gemäß der durch das Zeigeobjekt durchgeführten Betätigung stattfindet.
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Weiter bestimmt die Steuerung 5a Umgebungsbedingungen auf Basis der Zeitinformation, Geschwindigkeitsinformation und Fahrbetragsinformation, die aus einem Navigationssystem 13 erfasst werden, und steuert die Leuchtsteuerung 5b auf solche Weise, dass die Anzeigevorrichtung in einem Beleuchtungszustand entsprechend den Umgebungsbedingungen gesetzt wird.
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Spezifischer werden verschiedene Beleuchtungsmuster an der Steuerung 5a voreingestellt, wobei die Beleuchtungsmuster jeweils in Übereinstimmung mit Umgebungsbedingungen gebracht werden, die aus der Zeitinformation, der Geschwindigkeitsinformation und der Fahrbetrags-Information festgestellt werden. Die Steuerung steuert die Leuchtsteuerung 5b auf solche Weise, dass die Lichtquelle 12 ein Beleuchtungsmuster gemäß den Umgebungsbedingungen entsprechend verschiedenen Informationsteilen bereitstellt, die aus dem Navigationssystem 13 ermittelt werden. Das Beleuchtungsmuster ist durch die Luminanz (die Helligkeit des Lichts), die Chromatizität (die Färbung des Lichts) und die Differenz zwischen kontinuierlicher Beleuchtung und diskontinuierlicher Beleuchtung (Blinken) der Beleuchtung, die durch die Lichtquelle 12 vorgesehen wird, definiert.
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Beispielsweise in einem Fall, bei dem die Anzeigevorrichtung 1D in einer Fahrzeug-montierten Informationsvorrichtung montiert ist, die Geschwindigkeit eine mittel-niedrige ist und der Fahrbetrag gleich oder kleiner einem vorbestimmten Bereich ist, wählt die Anzeigevorrichtung ein Beleuchtungsmuster aus, in welchem die Luminanz und die Färbung der Illuminierung als gleich zu oder kleiner als vorbestimmte Werte eingestellt werden und ein Lang-Intervall-Blinken vorgenommen wird, weil der Fahrer in einen Zustand versetzt ist, in welchem er oder sie sich nicht auf das Fahren konzentrieren muss, im Vergleich mit einer Situation, in welcher der Fahrer bei einer hohen Geschwindigkeit fährt und lange Zeit gefahren ist. Als Ergebnis kann der Stromverbrauch der Fahrzeugbatterie ebenfalls reduziert werden.
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Im Gegensatz dazu, wenn die Geschwindigkeit eine hohe ist und der Fahrbetrag den vorbestimmten Bereich übersteigt, wählt die Anzeigevorrichtung ein Beleuchtungsmuster aus, in welchem die Luminanz und die Färbung der Beleuchtung auf Werte eingestellt sind, die die vorbestimmten Werte übersteigen, und kontinuierliche Beleuchtung oder Kurz-Intervall-Blinken vorgenommen wird, wodurch die Sichtbarkeit der Bedienelemente angehoben wird, weil der Fahrer in einen Zustand versetzt wird, in welchem er oder sie auf das Fahren als gewöhnlich konzentrieren muss. Als Ergebnis kann der Fahrer visuell die Bedienelemente der Anzeigevorrichtung 1D (die außerhalb der Bildanzeigevorrichtung angeordneten Bedienelemente) in einem Moment wahrnehmen.
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Weiter kann ein Fall erwogen werden, in welchem, wenn die Anzeigevorrichtung in Kooperation mit dem Navigationssystem 13 arbeitet, und der Fahrer in der Nachbarschaft einer Schulzone fährt und Information, welche die Schul-An- und Abfahrtszeiten angibt, als Zeitinformation bereitgestellt wird, die Anzeigevorrichtung das oben erwähnte Beleuchtungsmuster, das die Sichtbarkeit erhöht, auswählt. Die außerhalb der Bildanzeigevorrichtung angeordneten Bedienelemente entsprechen jeweils vorbestimmten Bedienbeschreibungen („Rücksprung“, „Suche“, „Anzeigenmenü“, etc.) und akzeptieren Betätigungsprozeduren (Touch-Betätigung etc.), die einfacher sind als jene für die Bedienelemente in der Bildanzeigevorrichtung. Daher gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die außerhalb der Bildanzeigevorrichtung angeordneten Bedienelemente betätigt werden, selbst wenn der Fahrer das Fahrzeug fährt. Um dieses Problem zu lösen, kann durch Beleuchten der Bedienelemente unter Verwendung des oben erwähnten Beleuchtungsmusters die Bequemlichkeit weiter gesteigert werden.
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Dem Anwender kann gestattet sein, eine Entsprechung zwischen den Umgebungsbedingungen korrekt einzurichten, die aus der Zeitinformation, der Geschwindigkeitsinformation, und der Fahrbetrag-Information sowie verschiedenen Beleuchtungsmustern bestimmt werden, unter Verwendung einer Eingabeeinheit.
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Das Navigationssystem 13 führt die Navigationsprozesse, wie etwa Routensuche, Routenführung und Kartenanzeige durch. Die Anzeigevorrichtung 1D gemäß Ausführungsform kann eine andere Fahrzeug-montierte Informationsvorrichtung als das Navigationssystem 13 sein oder eine, die im Navigationssystem 13 montiert ist.
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Das Navigationssystem 13 ermittelt Zeitinformation und Positionsinformation zum Fahrzeug (Breitengrad und Längengrad) aus dem Ergebnis einer Analyse von GPS-Funkwellen, die durch einen GPS- (Globales Positionierungs-System) Empfänger empfangen werden. Als Alternative kann das Navigationssystem Positionsinformation unter Verwendung einer autarken Navigationsvorrichtung mit einem Beschleunigungssensor etc. detektieren.
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Wie oben erwähnt, beinhaltet die Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform 4 die Beleuchtungselemente 3b-1, welche die außerhalb der Bildanzeigevorrichtung angeordneten Bedienelemente von der Rückoberflächenseite des Touch-Panels 3 beleuchten, und die Steuerung 5a und die Leuchtsteuerung 5b, welche die Beleuchtungsoperationen der Beleuchtungselemente 3b-1 anhand einer durch ein Zeigeobjekt durchgeführten Betätigung steuern. Durch Konstruieren der Anzeigevorrichtung in dieser Weise kann sie dieselben Vorteile wie jene bereitstellen, welche durch oben erwähnte Ausführungsformen bereitgestellt sind, und kann auch die Sichtbarkeit und die Bequemlichkeit der außerhalb der Bildanzeigevorrichtung angeordneten Bedienelemente verbessern.
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Weiter, weil gemäß dieser Ausführungsform 4 die Steuerung 5a und die Leuchtsteuerung 5b die Beleuchtung der Bedienelemente zu einem anderen Beleuchtungszustand gemäß den Umgebungsbedingungen ändern, kann die Sichtbarkeit und Bequemlichkeit der Bedienelemente, die außerhalb der Bildanzeigevorrichtung angeordnet sind, verbessert werden.
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Während die vorliegende Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht sich, dass eine beliebige Kombination von zwei oder mehr der oben erwähnten Ausführungsformen vorgenommen werden kann, verschiedene Änderungen an beliebigen Komponenten gemäß einer der oben erwähnten Ausführungsformen vorgenommen werden können und eine beliebige Komponente gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung weggelassen werden kann.
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Weil die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Betätigungsgefühl für ein Zeigeobjekt angemessen bereitstellen kann, das ein in einer Fläche gebildetes Bedienelement betätigt hat, außer einer Bildanzeigevorrichtung, in einer Berührungsbetätigungsfläche, ist die Anzeigevorrichtung zur Verwendung als eine Anzeigevorrichtung einer Fahrzeug-montierten Informationsvorrichtung geeignet, die in einer Umgebung platziert sein kann, in welcher die Bildanzeigevorrichtung nicht visuell erkannt werden kann, wie etwa eine Situation, in welcher der Fahrer fährt.
- 1, 1A bis 1D
- Anzeigevorrichtung;
- 2
- Aufnahmegehäuse,
- 3
- Touch-Panel,
- 4
- Flüssigkristallanzeige-Panel,
- 5
- interne Schalten,
- 5a
- Steuerung,
- 5b
- Leuchtsteuerung,
- 6
- gedrucktes Element,
- 7
- Bediengefühlgenerator,
- 8
- transparentes Polymer,
- 9
- Expansionselement
- 9, 10
- Steuerschaltung,
- 11
- Oszillationsschaltung,
- 12
- Lichtquelle,
- 13
- Navigationssystem.
