JP2004227997A

JP2004227997A - 照光式タッチパネル

Info

Publication number: JP2004227997A
Application number: JP2003016257A
Authority: JP
Inventors: Mikio Sekine; 幹夫関根; Kazuyoshi Yamagata; 一芳山縣
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】光源からの光の損失を抑えて、しかも各入力領域の視認性を高めることができる照光式のタッチパネルを提供する。
【解決手段】導光板５Ａの下面には、各入力領域に対向する位置に反射面Ｒ１〜Ｒ４が設けられている。また各入力領域の境界に対向する位置に十字状に形成された反射面Ｒ５が設けられている。光源６から発せられた光は、前記反射面Ｒ１〜Ｒ５で反射させられて、表示部と入力領域の境界の輝度がそれぞれ高められて、入力領域毎の視認性が高められる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定式の操作面が設けられた照光式タッチパネルに係り、特に、導光板の側方から入射された光で前記操作面の特定の領域を発光させる照光式タッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、下記特許文献１に示す表示装置には、表示板の裏側に導光板が設けられているものがある。前記表示板の背面には、文字に沿って溝が設けられて、前記溝を除く部分には遮光層が設けられている。また前記導光板には、前記溝に対向する位置に、前記導光板の側方から入射された光を前記溝内に向けて反射させる反射面が設けられている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、自動車用照明プレートに関するものが記載されており、これには前記と同様に導光板の側方から光が入射されるものが記載されている。導光板の表面にはカバーが積層され、このカバーには文字に沿って透過孔が形成されている。前記導光板の背面には、前記透過孔に対向する位置に反射層が設けられている。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６２−２０１７８５号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６３１１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許文献１と２に示す従来の表示装置は、いずれも文字の部分のみを明るく発光させて視認性を高めているものである。しかし、特許文献１に示すものは、文字以外の部分に遮光層が積層されているため、導光板に入射された光の損失が大きくなる問題がある。また特許文献２に示すものも、前記カバーの文字以外の部分を光を透過しない材料で形成しているため、光のロス（損失）が大きくなる。
【０００６】
また、反射面（反射層）で光を前記文字に向けて反射させる必要があるため、反射させる向きがずれた場合には各文字の輝度が低くなって、視認性が低下する。
【０００７】
本発明は上記した従来の課題を解決するものであり、複数の入力領域が形成されるものにおいて、光の損失を生じることなく各入力領域の視認性を高めることができる照光式タッチパネルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の入力領域を有する光透過性の検知パネルと、前記検知パネルの後方に設けられる導光体と、前記導光体の側方に設けられて前記導光体の側方から光を入射する光源を有し、前記導光体に入射された光を前記検知パネルに向けて反射させる照光式タッチパネルにおいて、
前記導光体には、少なくともひとつの前記入力領域に対し照射する光量を高く設定して前記入力領域の少なくとも一部を強調する反射面が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
例えば、前記反射面は、前記導光体に対して前記入力領域の境界の光量を高くする位置に設けられている。また前記反射面は、前記導光体に対して前記入力領域内の所定の領域の光量を高くする位置に設けられていてもよい。
【００１０】
上記本発明では、入力領域の所定の領域以外の部分を遮光する必要がないため、光の損失を防止することができ、しかも各入力領域の視認性を高めることができる。
【００１１】
また、前記境界に対する光量が前記所定の領域に対する光量より高く設定され、前記所定の領域の光量が他の領域の光量より高く設定されている構成にできる。入力領域の境界を明確にすることで、操作ミスを効果的に防止できるようになる。
【００１２】
前記検知パネルには、前記入力領域に対向する表示部が設けられた表示シートが積層されている構成であってもよい。ただし、表示シートを設けずに、前記導光体に形成される反射面で光量を調整して前記検知パネルの表面に現れる光の濃淡の差によって前記表示部が現れるようにしてもよい。
【００１３】
また、前記反射面は、前記表示部に対向する領域のみに設けられていてもよいが、前記表示部より広い領域に前記反射面が設けられていてもよい。
【００１４】
また、前記反射面は、前記導光体の前記検知パネルに対向する前面または前記前面とは逆側の背面に形成されている構成にできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の照光式タッチパネルの積層構造の一例を示す分解斜視図、図２は図１の照光式タッチパネルを示す断面図、図３は導光体の一例を示す断面図、図４は導光体に形成される反射面のパターンを示す平面図、図５は操作面に表れるパターンを示す平面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態の照光式タッチパネル１は、前方（Ｚ１側）から順に検知パネル２、表示シート３、光拡散板４及び導光板５Ａが重ねられている。
【００１７】
図２に示すように、前記検知パネル２は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）による合成樹脂などで形成されたシート部材２ａ，２ｂが対向して設けられている。各シート部材２ａ，２ｂは、光透過性を有し、フィルム状に形成されているものである。
【００１８】
前記シート部材２ａと２ｂとの間の外縁部にはスペーサ２ｃが介装されて、シート部材２ａとシート部材２ｂとの間に所定間隔の隙間Ｓが形成されている。この隙間Ｓ内において、前記シート部材２ａにはＸ電極ｘａ，ｘｂ，ｘｃと、Ｘ電極ｘｄ，ｘｅ，ｘｆで構成されるＸ方向検出電極１１ａ，１１ｂが形成され、各Ｘ電極ｘａ〜ｘｆが所定間隔を置いて平行に形成されている。また前記Ｘ電極ｘａ〜ｘｃがその一方の端部においてＸ方向に延びる電極１１ａ１で接続され、またｘｄ〜ｘｆが同様にＸ方向に延びる電極１１ｂ１で接続され、それぞれ３本１組となるように形成されている。
【００１９】
また、前記隙間Ｓ内において、前記シート部材２ｂには、Ｘ方向に延びるＹ電極ｙａ，ｙｂで構成されるＹ方向検出電極１２ａと、同様にＸ方向に延びるＹ電極ｙｃ，ｙｄで構成されるＹ方向検出電極１２ｂが互いに平行に形成されている。またＹ電極ｙａとｙｂが、その一端においてＹ方向に延びる電極１２ａ１で接続され、前記Ｙ電極ｙｃとｙｄが同様にＹ方向に延びる電極１２ｂ１で接続されている。
【００２０】
なお、前記Ｘ電極ｘａ〜ｘｆ及びＹ電極ｙａ〜ｙｄは、銀などでパターン印刷されたものであり、電極１本１本が細く形成されている。なお、前記Ｘ電極及びＹ電極は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）などの透明電極で形成されたものでもよい。
【００２１】
よって、Ｘ方向検出電極１１ａとＹ方向検出電極１２ａとが重なる部分が本実施の形態の入力領域Ｔ１になる。また同様にＸ方向検出電極１１ａとＹ方向検出電極１２ｂとが重なる部分、Ｘ方向検出電極１１ｂとＹ方向検出電極１２ａとが重なる部分、及びＸ方向検出電極１１ｂとＹ方向検出電極１２ｂとが重なる部分がそれぞれ入力領域Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４となる。よって、本実施の形態では、４つの入力領域が形成されているが、これに限られるものではなく、５つ以上の入力領域が形成されていてもよく、３つ以下の入力領域が形成されていてもよい。
【００２２】
このように形成された前記検知パネル２では、例えばＸ方向検出電極１１ａ，１１ｂをドライブ電極とし、Ｙ方向検出電極１２ａ，１２ｂを検出電極とすると、例えば入力領域Ｔ１がＺ１側から押圧操作されたときにはＸ方向検出電極１１ａとＹ方向検出電極１２ａとが接触して、Ｘ方向検出電極１１ａに所定の電流が与えられたときにＹ方向検出電極１２ａから検出電流が出力される。そして前記検出電流を図示しない検出部で検知することにより、前記入力領域Ｔ１が押圧操作されたことが認識される。
【００２３】
前記表示シート３は、ＰＥＴなどの合成樹脂製のシート３ａの表面（Ｚ１側の面）に図形（記号）で形成された表示部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が形成されている。前記表示部Ｓ１〜Ｓ４の部分は、光透過性のインクなどで着色して形成されている。なお、色の種類は適宜変更することができ、また表示部Ｓ１〜Ｓ４の光の透過率も適宜変更できる。なお、この表示シート３には、図形などの記号に限らず、文字や数字などが形成されていてもよい。
【００２４】
前記光拡散板４は、前記表示シート３の裏側（Ｚ２側）に積層されている。この光拡散板４は、例えばガラスシートや、プラスチックシートをすりガラスのような粗面で形成することにより光拡散機能を持たせたもの、あるいはプラスチック、アクリル又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの光透過性に優れた樹脂に乳白色の顔料を含有させたシート状の合成樹脂などで形成されている。この光拡散板４を介在させると、表示シート３の裏面（Ｚ２側の面）を均一に照らし出すことが可能になり、表示シート３に印刷された表示部Ｓ１〜Ｓ４をより鮮明に視認させることが可能になる。また、この光拡散板４を設けると、前記検知パネル２の前記Ｘ，Ｙ電極が透明電極ではなく銀パターンで形成されている場合であっても、前記Ｘ，Ｙ電極を前記検知パネル２の表面から見え難くできる。
【００２５】
前記導光板（導光体）５Ａは、例えばガラス基板、アクリル樹脂など透明な板状の部材で形成されている。また図２と図３に示すように、前記導光板５Ａの側方には、ＬＥＤ（発光ダイオード）、電球、蛍光管などで形成された光源６が設けられている。なお、この光源６は、導光板５Ａの側面に近接して設けられているものが図示されているが、これに限られず、例えば導光板５Ａの側面５ａに半円または半球状の凹部が切り欠き形成されて、この凹部内に前記光源６の先部の発光部分が入り込むようにして設置されるものであってもよい。
【００２６】
図３に示すように、前記導光板５ＡのＺ２側の背面（図３では下面）５ｂには、反射手段１０が設けられている。この反射手段１０は、図４に示すように、前記入力領域Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に対向する位置に四角形状の反射面Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４がマトリックス状に形成されている。また前記反射面Ｒ１〜Ｒ４の互いの隣接する領域には、前記入力領域Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の境界に対向する位置に、十字状に形成された別の反射面Ｒ５が形成されている。前記反射面Ｒ１〜Ｒ４は、図３に示すように、それぞれ断面が鋸歯状に形成され、また前記反射面Ｒ５は略Ｖ字状に形成されている。ただし、反射面Ｒ１〜Ｒ５の形状はこれに限られるものではなく、例えば、表面を粗面化処理したものであってもよく、あるいは鏡面処理されたシートが接着固定されたものであってもよい。
【００２７】
したがって、光源６が発光して前記導光板５Ａの側面から光が入射されると、導光板５Ａ内に光が伝達されるが、このとき反射面Ｒ１ないしＲ４に当った光は、図３の一点鎖線で示すようにＺ１方向に向けて反射させられる。また、反射面Ｒ５に当った光も同様にＺ１方向に向けて反射させられる。
【００２８】
なお、図４に示すＹ方向に延びる反射面Ｒ５の形状は、図３に示す略Ｖ字状の溝が延びて形成されたものであり、またＸ方向に延びる反射面Ｒ５は、前記反射面Ｒ１ないしＲ４で示すように鋸歯状に形成されていてもよい。これにより、光源６の方向から入射された光をＺ１側に向けて反射させ易くなる。
【００２９】
このようにして形成された照光式タッチパネル１では、光源６からの光は前記導光板５Ａ内を伝達されるが、このとき前記光は前記反射面Ｒ１ないしＲ４、反射面Ｒ５において反射させられて、その他の領域よりも光量が増すように反射させられる。
【００３０】
そして、反射された光は前記光拡散板４に入射して、光拡散板４の全体が例えば白色に発光する。このとき、光拡散板４では、前記導光板５Ａの反射面Ｒ１〜Ｒ４と反射面Ｒ５に対向する部分がそれ以外の部分よりも明るく発光する。そして、前記光拡散板４を透過した光は、前記表示シート３に入射して前記検知パネル２の表面から放出される。前記表示シート３においても、前記反射面Ｒ１〜Ｒ４によって表示部Ｓ１〜Ｓ４が高い輝度の光で透過させられ、また前記反射面Ｒ５によって前記表示部Ｓ１〜Ｓ４の境界部分が高い輝度の光で透過させられる。
【００３１】
前記検知パネル２の表面では、図５において、斜線で示す前記表示部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と、網かけ線で示す前記入力領域Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の境界Ｓ５がそれぞれ他の領域よりも高い輝度で発光する。なお、本実施の形態では、表示部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の領域よりも反射面Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の領域が大きく形成されているため、前記表示部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の周囲の領域がそのさらに周囲の領域よりも明るく発光させられる。
【００３２】
このように、入力領域Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を示す境界Ｓ５の輝度が高く設定されるため各入力領域Ｔ１〜Ｔ４の操作位置が明確になる。さらに表示部Ｓ１〜Ｓ４の輝度が高く設定されることにより、押圧操作する位置を誘導しやすくなり、間違った操作部を操作していまうといった操作ミスを低減できる。また、光源６と検知パネル２との間において、光を遮る層を設けていないため、光源で発光された光の損失を低く抑えることができる。
【００３３】
なお、本発明の照光式タッチパネル１は、上記した実施の形態に限らず、図６ないし図８に示す導光板５Ｂ〜５Ｄに変更することができる。なお、前記導光板５Ｂ〜５Ｄは、前記導光板５Ａと同様に光透過性のガラスや合成樹脂で形成されている。
【００３４】
図６に示す導光板５Ｂでは、その背面５ｂに前記表示部Ｓ１〜Ｓ４に対向する部分のみに鋸歯状の反射面Ｒ１〜Ｒ４が形成されている。この反射面Ｒ１〜Ｒ４は前記と同様に前記表示部Ｓ１〜Ｓ４よりも表面積が大きな四角形状に形成されている。よって、光源６が発光させられると、検知パネル２の表面では、図５において斜線で示した表示部Ｓ１〜Ｓ４の部分がその周囲よりも明るく発光するようになる。このように表示部Ｓ１〜Ｓ４のみが明るく強調されるものであっても、入力領域Ｔ１〜Ｔ４の視認性を高めることができる。
【００３５】
また図７に示す導光板５Ｃは、反射面Ｒ１〜Ｒ４が、前記導光板５Ａ，５Ｂとは逆側のＺ１側の前面５ｅに形成されているものである。なお、この反射面Ｒ１〜Ｒ４は、前記前面５ｅの平面に対して凸状に形成されていてもよく、または前記前面５ｅに対して凹状に形成されていてもよい。
【００３６】
また図８に示す導光板５Ｄには、その背面５ｂにおいて、Ｚ−Ｘ平面で切断したときの断面が三角形状の溝部Ｍが形成されており、この溝部Ｍの傾斜面に鋸歯状の反射面Ｒ６が形成されている。なお、前記溝部Ｍに形成された反射面Ｒ６は、図４に示したように表示シート３に形成された表示部Ｓ１〜Ｓ４に対向する位置にそれぞれ設けられている。
【００３７】
また図９に示すように、前記導光板５Ｂにおいて、反射面Ｒ１〜Ｒ４の形状が、前記表示部Ｓ１〜Ｓ４と同じかまたはほぼ同じ形状の反射面Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３となるように形成されていてもよい。このように形成することで検知パネル２の表面に、前記表示部Ｓ１〜Ｓ４に沿った形状で輝度を高めることができるため、前記表示シート３を設けない構成することが可能になる。なお、前記導光板５Ｃ，５Ｄについても同様に形成することができる。
【００３８】
なお、図６ないし図９に示す実施の形態において、入力領域Ｔ１〜Ｔ４の境界部分を強調する反射面Ｒ５が組み合わされて形成されていてもよい。また、入力領域Ｔ１〜Ｔ４の所定の領域を強調する反射面Ｒ１〜Ｒ４と、入力領域Ｔ１〜Ｔ４の境界を強調する反射面Ｒ５とが組み合わされている実施の形態において、前記反射面Ｒ１〜Ｒ４の形状と前記反射面Ｒ５との形状を互いに違えて、入力領域Ｔ１〜Ｔ４の境界部分の輝度が、前記表示部Ｓ１〜Ｓ４の輝度よりも高くなるように設定してもよい。例えば、反射面Ｒ５において、図８に示したように、傾斜面にさらに反射面を設けることで輝度を高めることができる。
【００３９】
また、入力領域Ｔ１〜Ｔ４の境界部分、表示部Ｓ１〜Ｓ４、それ以外の部分の輝度を順番に高くなるように設定してもよい。
【００４０】
また、検知パネル２、表示シート３、光拡散板４及び導光板５Ａを重ねる順序については図２に示す実施の形態に限られるものではなく、図１０に示すように、Ｚ１側の表面から順番に、表示シート３、光拡散板４、検知パネル２及び導光板５Ａとなるように積層したものであってもよい。なお、各部材の構成については図２と同一の符号を付してその説明を省略する。このような構成によっても前記光拡散板４により光を均一化でき、図２に示すタッチパネルと同様な効果を発揮できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した本発明では、光源の光が導光板の側方から入射されるものにおいて、光を大きくロスすることなく、しかも各入力領域の視認性を高めて操作性を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照光式タッチパネルの積層構造の一例を示す分解斜視図、
【図２】図１の照光式タッチパネルを示す断面図、
【図３】導光体の一例を示す断面図、
【図４】導光体に形成される反射面のパターンを示す平面図、
【図５】操作面に表れるパターンを示す平面図
【図６】導光体の反射面の変形例を示す断面図、
【図７】導光体の反射面の他の変形例を示す断面図、
【図８】導光体の反射面のさらに他の変形例を示す断面図、
【図９】導光体の反射面のさらに他の変形例を示す平面図、
【図１０】図１に示す照光式タッチパネルの変形例を示す断面図、
【符号の説明】
Ｒ１〜Ｒ５反射面
Ｓ１〜Ｓ４表示部
Ｔ１〜Ｔ４入力領域
１照光式タッチパネル
２検知パネル
３表示シート
４光拡散板
５Ａ〜５Ｄ導光板（導光体）

Claims

複数の入力領域を有する光透過性の検知パネルと、前記検知パネルの後方に設けられる導光体と、前記導光体の側方に設けられて前記導光体の側方から光を入射する光源を有し、前記導光体に入射された光を前記検知パネルに向けて反射させる照光式タッチパネルにおいて、
前記導光体には、少なくともひとつの前記入力領域に対し照射する光量を高く設定して前記入力領域の少なくとも一部を強調する反射面が設けられていることを特徴とする照光式タッチパネル。
前記反射面は、前記導光体に対して前記入力領域の境界の光量を高くする位置に設けられている請求項１記載の照光式タッチパネル。
前記反射面は、前記導光体に対して前記入力領域内の所定の領域の光量を高くする位置に設けられている請求項１または２記載の照光式タッチパネル。
前記境界に対する光量が前記所定の領域に対する光量より高く設定され、前記所定の領域の光量が他の領域の光量より高く設定されている請求項２または３記載の照光式タッチパネル。
前記検知パネルには、前記入力領域に対向する表示部が設けられた表示シートが積層されている請求項１ないし４のいずれかに記載の照光式タッチパネル。
前記反射面は、前記表示部に対向する領域のみに設けられている請求項５記載の照光式タッチパネル。
前記反射面は、前記導光体の前記検知パネルに対向する前面または前記前面とは逆側の背面に形成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の照光式タッチパネル。