JP2005190950A - Input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種機器に用いられる静電容量方式を用いた入力装置に関するものである。 The present invention relates to an input device using a capacitance method used in various devices.
従来、各種機器の入力装置として、タッチセンサなどと称される静電容量方式を用いた入力装置が用いられている。静電容量方式の入力装置は、一般的に、間隔をあけて配置されている一対の電極を備え、一対の電極に操作者の指が近接した際に電極間の静電容量が変化したことを検出することによって、操作者による入力を認識している。このような入力装置は、たとえば特許文献1に記載されている。
Conventionally, an input device using a capacitance method called a touch sensor or the like is used as an input device of various devices. Capacitance type input devices generally include a pair of electrodes that are spaced apart, and the capacitance between the electrodes changes when an operator's finger approaches the pair of electrodes. By detecting this, the input by the operator is recognized. Such an input device is described in
図10は、従来の静電容量方式の入力装置31を用いたDVDプレーヤ32の概略的構成を示す図であり、(a)は断面図であり、(b)は正面図である。また、図11は、入力装置31を構成する検出部36の平面図である。DVDプレーヤ32は、ケーシング33内に、入力装置31と、DVD駆動装置34と、DVDプレーヤ32を制御する制御部37とを配置して構成される。DVD駆動装置34は、DVD挿排出口34aを介してDVDの挿入/排出を行い、挿入されたDVDから記録されている情報を読み取る装置である。このDVD駆動装置34は、ケーシング33内の上部側に配置され、DVD挿排出口34aがケーシング33の前面側上部から露出している。また、入力装置31と制御部37とは、ケーシング33内でDVD駆動装置34の下方に配置されている。入力装置31は前面側に配置され、制御部37は入力装置31の背後に配置されている。
10A and 10B are diagrams showing a schematic configuration of a
入力装置31は、DVDプレーヤ32に対して入力すべき入力内容を操作者が指示するための装置であり、文字や図形などで構成される入力操作と入力内容の表示を行うタッチパネル35と、操作者によって入力内容が指示されたことを検出する検出部36とを備えて構成される。タッチパネル35は、たとえば透光性材料からなる平板の一表面(表示面)に透光領域と遮光領域とを設けることによって入力内容を形成して構成されている。入力内容は、たとえば背景となる黒色の遮光領域内に、表示すべき文字や図形の形状に沿って透光領域を形成することによって形成される。
The input device 31 is a device for an operator to instruct the input content to be input to the
図10に示すタッチパネル35には、3つの操作ボタンB11〜B13が形成されている。操作ボタンB11は、音量を増加させる際に操作する音量増加ボタンであり、操作ボタンB12は、音量を減少させる際に操作する音量減少ボタンであり、操作ボタンB13は、電源をON/OFFする際に操作するON/OFFボタンである。このようなタッチパネル53は、入力内容が操作者によって目視できるように表示面が外部に露出した状態で、ケーシング33の前面側であってDVD挿排出口34aの下方に配置されている。尚、図10(b)では、タッチパネル35の表示面に関しては、背景である遮光領域を白色で表し、ボタンB11〜B13を形成する四角枠や文字などである透光領域を黒色で表している。
On the
検出部36は、図11に示すように、絶縁性の回路基板41上に、検出電極42と、検出電極42に接続されてセンシングフィールドを発生させるとともにセンシングフィールド(静電容量)の変化を検出するICチップ43と、タッチパネル35の入力内容であるボタンB11〜B13を照明するための発光素子であるLED(発光ダイオード)44と、DVDプレーヤ32の制御部37に接続されたケーブル38を接続するコネクタ45とを配置して構成されている。検出電極42は、回路基板41の表面に、タッチパネル35の入力内容であるボタンB11〜B13の表示領域とほぼ同じ大きさで形成されている。
As shown in FIG. 11, the detection unit 36 is connected to the detection electrode 42 and the detection electrode 42 on the insulating circuit board 41 to generate a sensing field and detect a change in the sensing field (capacitance).
検出部36は、タッチパネル35の背面側に配置される。このとき、検出電極42がタッチパネル35の入力内容であるボタンB11〜B13の表示領域に対応するように、タッチパネル35と検出電極42とが互いに平行になるように配置される。このようにして入力装置31が構成されている。
The detection unit 36 is disposed on the back side of the
上記の入力装置31では、検出電極42の周辺にセンシングフィールドを発生させており、このセンシングフィールド内にタッチパネル35に表示されている入力内容であるボタンB11〜B13の表示領域が存在するように構成されている。したがって、タッチパネル35に表示されているボタンB11〜B13の表示領域に、操作者の指が近接または接触すると、センシングフィールドが変化する。このセンシングフィールドの変化をICチップ43で検出することによって、入力装置31は操作者が指示した入力内容を認識している。
The input device 31 is configured such that a sensing field is generated around the detection electrode 42, and the display area of the buttons B11 to B13, which are input contents displayed on the
上述した入力装置31では、図12に示すように、検出電極42の周囲には参照符号SF1で示されるセンシングフィールドが発生しているが、検出電極42の周辺にICチップ43や接地電極などの他の電子部品が配置されていると、これらの他の電子部品の影響によって参照符号SF2で示されるようにセンシングフィールドが小さくなってしまうという問題がある。この問題を解決するために、回路基板41上でICチップ43などの他の電子部品を検出電極42から離間させて配置すると、回路基板41が大きくなるため、検出部36の大きさが増大し、これに伴って入力装置31も大きくなってしまうという問題がある。また、上記の入力装置31をDVDプレーヤ32の前面側に配置した場合、DVDプレーヤ32の前面側で入力装置31が占める面積が大きくなり、DVDプレーヤ32の高さや横幅が大きくなってしまうという問題がある。
In the input device 31 described above, as shown in FIG. 12, a sensing field indicated by reference numeral SF <b> 1 is generated around the detection electrode 42, but an
一方、ICチップ43などの他の電子部品と検出電極42とを別々の基板に配置すれば、検出電極42から発生するセンシングフィールドが小さくなることを防止することができ、また検出部36の大きさが増大することも防止できるが、この場合は、基板の数が増加するとともに基板間を接続するためのケーブルなどが必要になるため、製造コストが増大するという問題が生じてしまう。
On the other hand, if the other electronic components such as the
また、上述の入力装置31では、図13(a)に示すように、タッチパネル35と検出部36の回路基板41とが平行に配置されている。したがって、操作者がタッチパネル35を軽く押した場合は特に問題は生じないが、操作者がタッチパネル35を強く押した場合は、図13(b)に示されるように、タッチパネル35と検出部36の回路基板41とが撓んでしまい、これによってタッチパネル35と回路基板41との間に隙間が生じたり、センシング機能が損なわれたりするという問題がある。
In the input device 31 described above, as shown in FIG. 13A, the
さらに、上述の入力装置31では、タッチパネル35に表示されている入力内容であるボタンB11〜B13を照明するための発光素子を設置する必要がある。図14(a)に示されるように、検出電極42が配置されている回路基板41に発光素子としてたとえばLED44を実装した場合は、図14(b)に示されるように、タッチパネル35上でLED44によって照明される領域が非常に小さくなり、タッチパネル35に表示されているボタンB11〜B13を充分に照明することができなくなり、操作者がタッチパネル35の入力内容を認識しにくくなってしまうという問題がある。
Further, in the input device 31 described above, it is necessary to install a light emitting element for illuminating the buttons B11 to B13 which are input contents displayed on the
また図15(a)に示されるように、LED44を含めた照明機能関係の電子部品等を、検出電極42が配置されている回路基板41とは別の基板46に分離して実装し、この別の基板46を検出電極42が配置されている基板41とは離間して配置した場合は、LED44などの発光素子からの発光光が拡散するので、図15(b)に示されるように、タッチパネル35上で発光素子によって照明される領域が大きくなり、タッチパネル35に表示されている入力内容を充分に照明することができる。しかし、この場合は、基板の数が増加するとともに基板間を接続するための部材が必要になるため、製造コストが増加するという問題が生じてしまう。
Further, as shown in FIG. 15A, lighting function-related electronic components including the
さらに図16(a)に示されるように、発光素子を含めた照明機能関係の電子部品等を一体化したバックライトモジュール47を使用した場合は、図16(b)に示されるように、タッチパネル35上で照明される領域が大きくなり、タッチパネル35に表示されている入力内容を充分に照明することができる。しかし、この場合は、高価なバックライトモジュール47を使用するので、製造コストが増加するという問題が生じてしまう。
Further, as shown in FIG. 16A, when a backlight module 47 in which electronic components related to lighting functions including a light emitting element are integrated is used, as shown in FIG. The area illuminated on 35 becomes larger, and the input content displayed on the
本発明は、このような従来技術における問題点に着目してなされたものであって、検出電極による検出性能を劣化させることなく低コストで構成の小型化および強度の向上を図り、これによって入力装置が搭載される機器の低コスト化、小型化および強度の向上も図ることができる入力装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such problems in the prior art, and it is possible to reduce the configuration and improve the strength at a low cost without degrading the detection performance by the detection electrode. An object of the present invention is to provide an input device capable of reducing the cost, downsizing, and improving the strength of a device on which the device is mounted.
本発明に係る入力装置は、入力すべき入力内容が表示された表示面を有するタッチパネルと、前記表示面に表示された入力内容が操作者によって指示されたことを検出する検出部とを備え、前記検出部は、平板状の絶縁性の回路基板上に形成された検出電極を有し、該検出電極に操作者の指が近接したことによる静電容量の変化を検出することによって、操作者が指示した入力内容を認識する入力装置において、
前記検出部は、前記検出電極が前記回路基板の端部近傍に形成されるとともに、前記回路基板が前記タッチパネルの表示面に対して垂直方向に配置されて構成され、前記検出電極が形成された基板端部が、前記表示面における入力内容の表示領域に近接する位置で、前記タッチパネルの表示面とは反対側表面に当接或いは近接するように配置されることを特徴とする。
An input device according to the present invention includes a touch panel having a display surface on which input content to be input is displayed, and a detection unit that detects that the input content displayed on the display surface is instructed by an operator. The detection unit has a detection electrode formed on a flat insulating circuit board, and detects an electrostatic capacitance change caused by the proximity of an operator's finger to the detection electrode, thereby In the input device that recognizes the input content instructed by
The detection unit is configured such that the detection electrode is formed near the end of the circuit board, the circuit board is arranged in a direction perpendicular to the display surface of the touch panel, and the detection electrode is formed. The substrate end portion is arranged so as to be in contact with or close to the surface opposite to the display surface of the touch panel at a position close to the display area of the input content on the display surface.
このように構成される入力装置において、前記検出電極は、平板状の回路基板に、その一表面から端面を介して他表面にわたって形成され、端面に形成された電極部分が、前記表示面における入力内容の表示領域に近接する位置で、タッチパネルの表示面とは反対側表面に当接或いは近接するように配置にしてもよい。 In the input device configured as described above, the detection electrode is formed on a flat circuit board from one surface to the other surface through the end surface, and an electrode portion formed on the end surface is input to the display surface. You may arrange | position so that it may contact | abut or adjoin the surface on the opposite side to the display surface of a touch panel in the position close | similar to the display area of a content.
また上記入力装置において、前記検出電極は、平板状の回路基板の端面近傍表面に、一辺が前記回路基板の端面に沿うように形成された矩形状の導電体部分と、前記回路基板を貫通して導電体部分に電気的に接続され、導電体部分形成面とは反対側に突出して前記端面に平行に設けられる検出線とで構成され、前記導電体部分が沿うように形成された基板端面が、前記表示面における入力内容の表示領域に近接する位置で、タッチパネルの表示面とは反対側表面に当接或いは近接するように配置してもよい。 Further, in the above input device, the detection electrode penetrates the circuit board and a rectangular conductor portion formed on the surface near the end face of the flat circuit board so that one side is along the end face of the circuit board. And a detection line provided in parallel with the end face protruding to the opposite side of the conductor part forming surface, and the substrate end face formed so that the conductor part is along However, you may arrange | position so that it may contact | abut or adjoin to the surface on the opposite side to the display surface of a touch panel in the position close | similar to the display area of the input content in the said display surface.
また上記入力装置において、前記検出部は、前記回路基板の両面にそれぞれ検出電極を形成して構成してもよい。 In the input device, the detection unit may be configured by forming detection electrodes on both surfaces of the circuit board.
また上記入力装置において、前記タッチパネルに対して、前記検出電極から発生するセンシングフィールドに含まれる領域に導電性コーティングを付加してもよい。 In the input device, a conductive coating may be added to a region included in a sensing field generated from the detection electrode with respect to the touch panel.
本発明の入力装置によれば、検出部を構成する絶縁性の回路基板がタッチパネルの表示面に対して垂直方向に配置されているので、検出部の検出電極は、タッチパネルの表示面に対して垂直方向に延びて配置されるとともに、タッチパネルの表示面とは反対側表面であって、表示面における入力内容の表示領域に近接する位置に配置される。検出電極の静電容量は、検出電極の端面に対して垂直方向(表面に対して平行方向)から操作者の指が近接した場合でも変化することが確認されている。したがって、操作者がタッチパネルに表示されている入力内容に指を近接させれば、入力装置は操作者が指示した入力内容を認識することができる。 According to the input device of the present invention, since the insulating circuit board constituting the detection unit is arranged in a direction perpendicular to the display surface of the touch panel, the detection electrode of the detection unit is located with respect to the display surface of the touch panel. In addition to being arranged extending in the vertical direction, it is arranged on the surface opposite to the display surface of the touch panel and at a position close to the display area of the input content on the display surface. It has been confirmed that the capacitance of the detection electrode changes even when an operator's finger approaches from a direction perpendicular to the end face of the detection electrode (a direction parallel to the surface). Therefore, if the operator brings his / her finger close to the input content displayed on the touch panel, the input device can recognize the input content instructed by the operator.
また、検出部を構成する回路基板がタッチパネルの表示面に対して垂直方向に配置されているので、検出部がタッチパネルの表示面内で占める領域が、回路基板を表示面に対して平行に配置した場合に比べて小さくなる。したがって、入力装置の大きさがタッチパネルの大きさで決定されることになり、入力装置の小型化を図ることが可能となる。 In addition, since the circuit board constituting the detection unit is arranged in a direction perpendicular to the display surface of the touch panel, the area occupied by the detection unit in the display surface of the touch panel is arranged in parallel to the display surface. It becomes smaller than the case. Therefore, the size of the input device is determined by the size of the touch panel, and the size of the input device can be reduced.
また、検出部を構成する回路基板がタッチパネルの表示面に対して垂直方向に配置されているので、回路基板上で検出電極と他の電子部品とを間隔をあけて配置するために大きな回路基板を使用する場合、タッチパネルの表示面に対して垂直方向に拡張された回路基板を用いれば、検出部がタッチパネルの表示面内で占める領域を変化させることなく大きな回路基板を用いることができる。したがって、入力装置の構成を大型化することなく、回路基板上で検出電極と他の電子部品とを充分な間隔をあけて配置することができ、検出電極による充分なセンシング機能を確保することができる。 In addition, since the circuit board constituting the detection unit is arranged in a direction perpendicular to the display surface of the touch panel, a large circuit board is used to arrange the detection electrodes and other electronic components at intervals on the circuit board. If a circuit board extended in a direction perpendicular to the display surface of the touch panel is used, a large circuit board can be used without changing the area occupied by the detection unit in the display surface of the touch panel. Therefore, without increasing the size of the input device, the detection electrode and other electronic components can be arranged on the circuit board with a sufficient interval, and a sufficient sensing function by the detection electrode can be ensured. it can.
また、検出部を構成する回路基板がタッチパネルの表示面に対して垂直方向に配置され、該回路基板の端部がタッチパネルの表示面とは反対側表面であって、表示面における入力内容の表示領域に近接する位置に当接した場合、操作者が入力内容を指示する際にタッチパネルにおける入力内容の表示領域を強く押した場合でも、タッチパネルは回路基板によって支持され、撓むことはない。したがって、タッチパネルの強度が向上し、タッチパネルと回路基板との間に隙間が生じたり、センシング機能が損なわれたりすることが防止される。 In addition, the circuit board constituting the detection unit is arranged in a direction perpendicular to the display surface of the touch panel, and the end of the circuit board is the surface opposite to the display surface of the touch panel, and the display of the input content on the display surface When the operator touches a position close to the area, the touch panel is supported by the circuit board and does not bend even when the operator strongly presses the display area of the input contents on the touch panel when instructing the input contents. Therefore, the strength of the touch panel is improved, and a gap is prevented between the touch panel and the circuit board, and the sensing function is prevented from being impaired.
また、検出部を構成する回路基板がタッチパネルの表示面に対して垂直方向に配置されているので、たとえばタッチパネルの入力内容を照明するための発光素子が必要な構成の場合に、検出電極が形成されている回路基板に発光素子を実装すれば、タッチパネルから所定の間隔をあけて発光素子を配置することができる。したがって、発光素子を別基板に実装したり、高価なバックライトモジュールを使用したりすることなく、入力内容を充分に照明することができる入力装置を低コストで実現することができる。 In addition, since the circuit board constituting the detection unit is arranged in a direction perpendicular to the display surface of the touch panel, the detection electrode is formed when a light emitting element for illuminating the input content of the touch panel is required, for example. If the light emitting element is mounted on the circuit board, the light emitting element can be arranged at a predetermined interval from the touch panel. Therefore, an input device that can sufficiently illuminate input contents without mounting a light emitting element on a separate substrate or using an expensive backlight module can be realized at low cost.
また、上記本発明の入力装置において、回路基板の一表面から端面を介して他表面にわたる検出電極を形成すれば、回路基板の端面に対して垂直方向に発生するセンシングフィールドが拡大する。これによって、検出電極による検出感度が増大し、タッチパネル上での検出可能領域(操作者の指が近接または接触したことを検出できる領域)が増大する。 Further, in the input device of the present invention, if a detection electrode extending from one surface of the circuit board to the other surface via the end surface is formed, a sensing field generated in a direction perpendicular to the end surface of the circuit board is expanded. As a result, the detection sensitivity of the detection electrode is increased, and the detectable region on the touch panel (the region in which it is possible to detect that the operator's finger is close or in contact) is increased.
また、上記本発明の入力装置において、回路基板の端面近傍表面に一辺が基板端面に沿うように形成された矩形状の導電体部分に、回路基板を貫通して導電体部分形成面とは反対側に突出して前記基板端面に平行に設けられる検出線を電気的に接続して検出電極を形成すれば、比較的簡単な構成にて回路基板の端面に対して垂直方向に発生するセンシングフィールドが拡大する。これによって、検出電極による検出感度が増大し、タッチパネル上での検出可能領域が増大する。 In the input device of the present invention described above, a rectangular conductor portion formed on the surface near the end surface of the circuit board so that one side extends along the end surface of the circuit board is opposite to the conductor portion forming surface through the circuit board. If a detection electrode is formed by electrically connecting detection lines provided in parallel to the end face of the substrate, the sensing field generated in a direction perpendicular to the end face of the circuit board can be obtained with a relatively simple configuration. Expanding. As a result, the detection sensitivity of the detection electrodes increases, and the detectable area on the touch panel increases.
また、上記本発明の入力装置において、回路基板の両面にそれぞれ検出電極を形成すれば、回路基板を増やすことなく検出可能領域を増やすことができ、同時に多数の入力内容を取り扱うことができる入力装置を低コストで製造することができる。 In the input device of the present invention, if detection electrodes are formed on both sides of the circuit board, the detectable area can be increased without increasing the number of circuit boards, and a large number of input contents can be handled at the same time. Can be manufactured at low cost.
また、上記本発明の入力装置において、前記タッチパネルに対して、前記検出電極から発生するセンシングフィールドに含まれる領域に導電性コーティングを付加すれば、検出電極のみの場合に比べてセンシングフィールドを拡大することができる。 In the input device of the present invention, if a conductive coating is added to the touch panel in a region included in the sensing field generated from the detection electrode, the sensing field is expanded as compared with the case of only the detection electrode. be able to.
図1は、本発明の第1実施形態である入力装置1を備えたDVDプレーヤ2の概略的構成を示す図であり、(a)は側面縦断面図であり、(b)は正面図である。また、図2は、入力装置1を構成する検出部6の平面図である。DVDプレーヤ2は、ケーシング3内に、入力装置1と、DVD駆動装置4と、DVDプレーヤ2を制御する制御部7とを配置して構成される。DVD駆動装置4は、DVD挿排出口4aを介してDVDの挿入/排出を行い、挿入されたDVDから記録されている情報を読み取る装置である。このDVD駆動装置4は、ケーシング3内の上部側に配置され、DVD挿排出口4aがケーシング3の前面側上部から露出している。また、入力装置1と制御部7とは、ケーシング3内でDVD駆動装置4の下方に配置されている。入力装置1は前面側に配置され、制御部7は入力装置1の背後に配置されている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
入力装置1は、DVDプレーヤ2に対して入力すべき入力内容を操作者が指示するための装置である。入力装置1は、文字や図形などで構成される入力内容を表示するタッチパネル5と、操作者によって入力内容が指示されたことを検出する検出部6とを備えて構成される。
The
タッチパネル5は、たとえば透光性材料からなる平板の一表面(表示面)に透光領域と遮光領域とを設けることによって入力内容を形成して構成されている。入力内容は、たとえば背景となる黒色の遮光領域内に、表示すべき文字や図形の形状に沿って透光領域を形成することによって形成される。本実施形態では、タッチパネル5には図1(b)に示すように、指先の接触等による操作位置を示す3つの操作ボタンB1〜B3が形成されている。操作ボタンB1は、音量を増加させる際に操作する音量増加ボタンであり、操作ボタンB2は、音量を減少させる際に操作する音量減少ボタンであり、操作ボタンB3は、電源をON/OFFする際に操作するON/OFFボタンである。このようなタッチパネル5は、入力内容が操作者によって目視できるように表示面が外部に露出した状態で、ケーシング3の前面側であってDVD挿排出口4aの下方に配置されている。尚、図1(b)では、タッチパネル5の表示面に関しては、背景である遮光領域を白色で表し、ボタンB1〜B3を形成する四角枠や文字などである透光領域を黒色で表している。
The
検出部6は、図1(a)および図2に示すように、絶縁性の回路基板11上に、検出電極12と、検出電極12に接続されてセンシングフィールドを発生させるとともにセンシングフィールドの変化すなわち静電容量の変化を検出するICチップ13と、タッチパネル5の入力内容を照明するための発光素子であるLED(発光ダイオード)14と、DVDプレーヤ2の制御部7に接続されたケーブル8を接続するコネクタ15とを配置して構成されている。
As shown in FIGS. 1A and 2, the
検出部6は、矩形状の検出電極12が回路基板11の端部近傍表面であって一辺が基板端面に沿うように形成されるとともに、回路基板11がタッチパネル5の表示面に対して垂直方向に配置されて構成され、検出電極12が形成された基板端部が、表示面における入力内容の表示領域に近接する位置で、タッチパネル5の表示面とは反対側表面に当接するように配置されている。尚、検出部6は、タッチパネル5の表示面とは反対側表面に当接させることなく、近接するように配置してもよい。
The
上述の入力装置1では、図3(a)に示されるように、検出電極12を中心としてその周辺にセンシングフィールドSFを発生させている。このセンシングフィールドSFは、検出電極12に対する電荷の充電と放電(検出回路への供給)とを100ナノ秒単位の間隔で行うことによって発生する。センシングフィールドSFが乱れていない状態では、一定の電荷量が検出回路に供給されるので、検出回路では所定の静電容量が検出される。そして、このセンシングフィールドSFが発生している状態で、図3(b)に示されるように、操作者の指Yが検出電極12に対してその表面に垂直方向から近接すると、センシングフィールドSFの一部が指Yに吸収されるなどして乱れる。その結果、検出回路に供給される電荷量が変化し、検出回路では静電容量の変化が検出される。このようにして入力装置1では、操作者の指Yが検出電極12に近接したことを検出している。このような静電容量方式のセンサについては、たとえばUSP5730165、USP6452514、USP6466036に記載されている。
In the
ところで、上述のセンシングフィールドSFは検出電極12を中心として発生しているので、図3(c)に示されるように、検出電極12を回路基板11の端部近傍表面であって一辺が基板端面に沿うように形成すれば、センシングフィールドSFは検出電極12の端面12sすなわち回路基板11の端面11sから外方に向かって突出して存在することになる。したがって、図3(d)に示されるように操作者の指Yが、検出電極12の端面12s(回路基板11の端面11s)に対して垂直方向、すなわち検出電極12の表面に対して平行方向から近接した場合でも、上述と同様にセンシングフィールドSFの一部が指Yに吸収されるなどして乱れ、検出回路で静電容量の変化を検出することができる。
By the way, since the sensing field SF described above is generated around the
本発明は、上述したように操作者の指Yが検出電極12の端面12sに対して垂直方向から近接した場合でも、指Yの近接を検出できることに着目してなされたものである。入力装置1では、検出電極12が回路基板11の端部近傍表面であって一辺が基板端面に沿うように形成されるとともに、回路基板11がタッチパネル5の表示面に対して垂直方向に配置されて構成され、検出電極12が形成された基板端部が、表示面における入力内容の表示領域に近接する位置で、タッチパネル5の表示面とは反対側表面に当接するように配置されている。すなわち、センシングフィールドSF内にタッチパネル5に表示されている入力内容であるボタンB1〜B3の表示領域が存在するように、検出部6の位置が決定されている。したがって、タッチパネル5に表示されているボタンB1〜B3の表示領域に、操作者の指Yが近接または接触すると、センシングフィールドSFが変化する。このセンシングフィールドSFの変化をICチップ13で検出することによって、入力装置1は操作者が指示した入力内容を認識している。
The present invention has been made by paying attention to the fact that the proximity of the finger Y can be detected even when the operator's finger Y approaches the end surface 12s of the
また、上述の入力装置1では、検出部6を構成する回路基板11がタッチパネル5の表示面に対して垂直方向に配置されているので、検出部6がタッチパネル5の表示面内で占める領域が、回路基板11を表示面に対して平行に配置した場合に比べて小さくなる。したがって、入力装置1の操作面が存在する前面側の大きさがタッチパネル5の大きさで決定されることになり、入力装置1の前面側の大きさを小さくすることができ、入力装置1の小型化を図ることが可能となる。
Further, in the above-described
また、上述の入力装置1では、検出部6を構成する回路基板11がタッチパネル5の表示面に対して垂直方向に配置されているので、回路基板11上で検出電極12とICチップ13などの他の電子部品とを間隔をあけて配置するために大きな回路基板11を使用する場合、図4に示されるように、タッチパネル5の表示面に対して垂直方向に拡張された回路基板11を用いれば、検出部6がタッチパネル5の表示面内で占める領域を変化させることなく大きな回路基板11を用いることができる。したがって、入力装置1の操作面側の構成を大型化することなく、回路基板11上で検出電極12とICチップ13などの他の電子部品とを充分な間隔をあけて配置することができる。これによって、センシングフィールドSFがICチップ13などの他の電子部品の影響によって変化することを防止できるので、検出電極12による充分なセンシング感度を確保することができる。
In the
また、上述の入力装置1では、図4に示されるように、検出部6を構成する回路基板11がタッチパネル5の表示面に対して垂直方向に配置されており、回路基板11の端部がタッチパネル5の表示面とは反対側表面であって、表示面に表示されたボタンB1〜B3の表示領域に近接する位置に当接しているので、操作者がボタンB1〜B3を指示する際にタッチパネル5におけるボタンB1〜B3の表示領域を強く押した場合でも、タッチパネル5は回路基板11によって支持され、撓むことはない。したがって、タッチパネル5の強度が向上し、タッチパネル5と回路基板11との間に隙間が生じたり、センシング機能が損なわれたりすることが防止される。
In the
また、上述の入力装置1では、検出部6を構成する回路基板11がタッチパネル5の表示面に対して垂直方向に配置されているので、タッチパネル5のボタンB1〜B3を照明するためのLED14を、検出電極12が形成されている回路基板11に実装した場合でも、タッチパネル5から所定の間隔をあけてLED14を配置することができる。したがって、LED14を別基板に実装したり、高価なバックライトモジュールを使用したりすることなく、ボタンB1〜B3を充分に照明することができる入力装置1を低コストで実現することができる。
In the
図5は、本発明の第2実施形態を説明するための説明図であり、(a)は斜視図であり、(b)は側面図である。第2実施形態は、上述の第1実施形態と類似した構成であるので、同一の構成には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。第2実施形態に係る入力装置の特徴は、検出部6における検出電極12を、平板状の回路基板11に、その一表面11aから端面11sを介して他表面11bにわたって形成したことである。すなわち、検出電極12は、回路基板11の一表面11aに形成される導電体部分12aと、他表面11bに形成される導電体部分12bと、端面11sに形成されるとともに導電体部分12aと12bとを接続する導電体部分12sとで構成される。そして、検出部6は、回路基板11の端面11sに形成された導電体部分12sが、タッチパネル5におけるボタンB1〜B3の表示領域に近接する位置で、タッチパネル5の表示面とは反対側表面に当接するように配置される。尚、検出部6は、導電体部分12sをタッチパネル5の表示面とは反対側表面に当接させることなく、近接するように配置してもよい。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a second embodiment of the present invention, in which (a) is a perspective view and (b) is a side view. Since the second embodiment has a configuration similar to that of the first embodiment described above, the same reference numeral is given to the same configuration, and detailed description thereof is omitted. A feature of the input device according to the second embodiment is that the
このように、入力装置1において、回路基板11の一表面11aから端面11sを介して他表面11bにわたる検出電極12を形成すれば、回路基板11の端面11sに対して垂直方向に発生するセンシングフィールドが拡大する。これによって、検出電極12による検出感度が増大し、タッチパネル5上での検出可能領域(操作者の指が近接または接触したことを検出できる領域)が増大する。尚、第2実施形態においても第1実施形態と同様の効果が得られる。
Thus, in the
図6は、本発明の第3実施形態を説明するための説明図であり、(a)は側面図であり、(b)は正面図であり、(c)は斜視図である。第3実施形態は、上述の第1実施形態と類似した構成であるので、同一の構成には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。第3実施形態に係る入力装置1の特徴は、検出部6における検出電極12を、平板状の回路基板11の端面11s近傍の一表面11aに、一辺が回路基板11の端面11sに沿うように形成された矩形状の導電体部分12cと、回路基板11を貫通して導電体部分12cに電気的に接続されるとともに、導電体部分12cの形成面とは反対側、すなわち回路基板11の他表面11b側に突出して端面11sに平行に設けられる検出線12jとで構成したことである。検出線12jは、導電性の金属線材で構成され、導電体部分12cに対して2箇所で電気的に接続されている。そして、検出部6は、導電体部分12cが沿うように形成された基板端面11sが、タッチパネル5におけるボタンB1〜B3の表示領域に近接する位置で、タッチパネル5の表示面とは反対側表面に当接するように配置される。尚、検出部6は、基板端面11sをタッチパネル5の表示面とは反対側表面に当接させることなく、近接するように配置してもよい。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a third embodiment of the present invention, in which (a) is a side view, (b) is a front view, and (c) is a perspective view. Since the third embodiment has a configuration similar to that of the above-described first embodiment, the same configuration is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted. A feature of the
このように、入力装置1において、回路基板11の端面11s近傍の一表面11aに一辺が基板端面11sに沿うように形成された矩形状の導電体部分12cと、両端が回路基板11を貫通して導電体部分12cに電気的に接続されるとともに、導電体部分12cの形成面(一表面11a)とは反対側に突出して基板端面11sに平行に設けられる検出線12jと検出電極12を形成すれば、回路基板11の端面11sに対して垂直方向に発生するセンシングフィールドが拡大する。これによって、検出電極12による検出感度が増大し、タッチパネル5上での検出可能領域が増大する。尚、第3実施形態においても第1実施形態と同様の効果が得られる。
Thus, in the
図7は、センシングフィールドSFの発生状態を示す側面図であり、(a)は第2実施形態における発生状態を示しており、(b)は第3実施形態における発生状態を示している。図7に示されるように、検出電極12を回路基板11の両面および端面に形成した導電体部分12a,12b,12sで形成した第2実施形態に比べて、検出電極12を回路基板11の一表面に形成された導電体部分12cと該導電体部分12cに対して回路基板11を貫通して電気的に接続されて回路基板11の他表面側に突設された検出線12jとで形成した第3実施形態の方が、回路基板11の端面11sを基準としたとき、より遠方までセンシングフィールドSFが発生していることが確認された。尚、上記図6並びに図7(b)に示す第3実施形態では、検出線12jを導電性の金属線材によって構成しているが、これに限定されることなく、L字状或いはコ字状等の薄い導電性の金属板によって構成してもよい。この場合、L字状或いはコ字状の金属板の一端或いは両端を、回路基板11を貫通させて導電体部分11cに対して電気的に接続して、金属板を回路基板11の他表面側に突設させて検出線12jを構成する。
FIG. 7 is a side view showing the state of occurrence of the sensing field SF, (a) showing the state of occurrence in the second embodiment, and (b) showing the state of occurrence in the third embodiment. As shown in FIG. 7, compared with the second embodiment in which the
図8は、本発明の第4実施形態を説明するための説明図であり、(a)はタッチパネル5の背面図であり、(b)はセンシングフィールドSFの発生状態を示す側面図である。第4実施形態は、上述の第2実施形態と類似した構成であるので、同一の構成には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。第4実施形態に係る入力装置1の特徴は、タッチパネル5の背面部に、検出電極12から発生しているセンシングフィールドSFに含まれる領域に導電性コーティング20を付加したことである。実施形態におけるタッチパネル5は、LED14からの光を透過させることによってボタンB1〜B3を表示するいわゆる透過型のタッチパネルであるので、導電性コーティング20は、導電性高分子PEDOT(polyethylenedioxithiophene)を主成分としたスクリーン印刷用透明導電性インク(Orgacon:登録商標)や、ITO(インジウム錫酸化物)などの透光性を有する導電材料で実現される。
FIGS. 8A and 8B are explanatory views for explaining a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8A is a rear view of the
このように入力装置1において、タッチパネル5に検出電極12から発生しているセンシングフィールドに含まれる領域に導電性コーティング20を付加すれば、図8(b)に示されるように、検出電極12のみの場合に比べてセンシングフィールドSFが拡大することが確認された。また、導電性コーティング20は、タッチパネル5を構成する部品であって絶縁性材料からなる部品に付加するようにしてもよい。たとえば、タッチパネル5を構成している透光性材料からなる基板の前面側に、LED14からの光が基板の端部周辺から外部に漏れるのを防止するために、オーバーレイと称される被覆部材を配置する場合は、このオーバーレイに導電性コーティング20を付加してもよい。
In this way, in the
尚、導電性コーティング20は、第2実施形態に係る入力装置1に対してだけでなく、第1または第3実施形態に係る入力装置1に対して付加するようにしてもよい。
The
図9は、本発明の第5実施形態を説明するための説明図であり、(a)は側面縦断面図であり、(b)は斜視図であり、(c)はタッチパネル5の正面図である。第5実施形態は、上述の第1実施形態と類似した構成であるので、同一の構成には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。第5実施形態に係る入力装置1の特徴は、回路基板11の両面にそれぞれ検出電極12を形成し、さらにタッチパネル5に表示された入力内容を照明するLED14も回路基板11の両面にそれぞれ実装したことである。回路基板11の一方面に実装されるLED14と他方面に実装されるLED14とは、出射される光の色彩が異なるものを用いている。この入力装置1では、検出部6を構成する回路基板11をその端面11sがタッチパネル5の背面部に当接するように配置されているので、回路基板11が遮光板として機能し、LED14から出射した光はそのLED14の実装面とは反対側に到達することはない。したがって、図9(c)に示されるように、タッチパネル5上で上下方向に近接して表示された入力内容(表示領域)RA,RBをそれぞれ異なる色彩で表示することができる。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a fifth embodiment of the present invention, in which (a) is a side longitudinal sectional view, (b) is a perspective view, and (c) is a front view of the
このように入力装置1において、回路基板11の両面にそれぞれ検出電極12を形成すれば、回路基板11を増やすことなく検出可能領域を増やすことができ、同時に多数の入力内容を取り扱うことができる入力装置1を低コストで製造することができる。また、回路基板11の両面に検出電極12およびLED14を配置するとともに、回路基板11の一方面に配置されるLED14と他方面に配置されるLED14として互いに発光の色彩が異なるものを用いれば、回路基板11が遮光板として機能するので、別途遮光板を設けることなく低コストで、タッチパネル5における多色表示を実現することができる。尚、回路基板11の両面にそれぞれLED14を実装する構成は、第1実施形態に係る入力装置に対してだけでなく、第2、第3または第4実施形態に係る入力装置に対して適用するようにしてもよい。
In this manner, in the
本発明の入力装置は、DVDプレーヤのように機器の動作内容などの入力すべき情報を操作者が直接操作して機器に対して入力するための入力装置を備えた機器に対して広く使用することができる。また本発明の入力装置は、据置型のDVDプレーヤやCDプレーヤのように、比較的薄型であってその前面側に入力装置が配置されている機器に対して特に有用である。 The input device of the present invention is widely used for devices including an input device for an operator to directly input information to be input such as operation contents of the device, such as a DVD player, into the device. be able to. The input device of the present invention is particularly useful for devices such as stationary DVD players and CD players that are relatively thin and have the input device disposed on the front side thereof.
1 入力装置
2 DVDプレーヤ
3 ケーシング
4 DVD駆動装置
4a DVD挿排出口
5 タッチパネル
6 検出部
7 制御部
8 ケーブル
11 回路基板
11a 一表面
11b 他表面
11s 端面
12 検出電極
12a 導電体部分
12b 導電体部分
12c 導電体部分
12s 導電体部分
12j 検出線
13 ICチップ
14 LED(発光ダイオード)
15 コネクタ
20 導電性コーティング
B1 音量増加ボタン
B2 音量減少ボタン
B3 ON/OFFボタン
SF センシングフィールド
SF1 センシングフィールド
SF2 センシングフィールド
Y 操作者の指
DESCRIPTION OF
15
Claims (5)
前記検出部は、前記検出電極が前記回路基板の端部近傍に形成されるとともに、前記回路基板が前記タッチパネルの表示面に対して垂直方向に配置されて構成され、前記検出電極が形成された基板端部が、前記表示面における入力内容の表示領域に近接する位置で、前記タッチパネルの表示面とは反対側表面に当接或いは近接するように配置されることを特徴とする入力装置。 A touch panel having a display surface on which input content to be input is displayed, and a detection unit that detects that the input content displayed on the display surface is instructed by an operator, and the detection unit has a flat plate shape It has a detection electrode formed on an insulating circuit board, and recognizes the input content instructed by the operator by detecting a change in capacitance caused by the proximity of the operator's finger to the detection electrode. In the input device,
The detection unit is configured such that the detection electrode is formed near the end of the circuit board, the circuit board is arranged in a direction perpendicular to the display surface of the touch panel, and the detection electrode is formed. An input device, wherein an end portion of a substrate is disposed so as to be in contact with or close to a surface opposite to the display surface of the touch panel at a position close to a display area of input content on the display surface.
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