JP2008052559A - 表示機構を備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ケース上面に入力機構を備えても、可能な限り大きな画面サイズの表示部を搭載できるようにした表示機構を備えた電子機器を提供する。
【解決手段】 入力機構を構成する凹部１１ａおよび静電センサ３０を、ケース１１の端部であるエッジ部１１Ｄおよびその裏面に配置する。ケース１１の上面１１Ａ上に、入力機構を確保するための領域を確保する必要がなく、前記上面１１Ａの領域のほとんどを、表示機構２０を配置する表示領域として利用することが可能となる。このため、表示機構２０の画面サイズを、ケース１１のエッジ部１１Ｄに達するぎりぎりのサイズとすることができる。よって、大きな画面サイズの表示機構２０を搭載することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶ディスプレイなどの表示機構を備えた電子機器に係わり、特に小型の機器本体に可能な限り大型のディスプレイを搭載できるようにした表示機構を備えた電子機器に関する。

以下に示す特許文献１にはメンブレンタッチパネル装置に関する発明が記載されている。このタッチパネル装置では、機器本体の表面に、ＬＥＤや液晶パネルなどの表示機構を装着可能なパネル面が設けられ、その周囲に複数の押圧キーが配置されている。

前記押圧キーは、タッチパネル装置の表面に対して起伏を有しているこのため、操作者は起伏を手がかりに、押圧キーの場所を検索し、または操作の有無を指の感覚だけで知覚することが可能とされている。
特開平７−１９２５７４号公報

しかし、上記特許文献１に記載された装置では表示機構の周囲に押圧キーが配置された構成であるため、大きな画面サイズからなる表示機構を採用し難いという問題がある。

すなわち、機器本体（ケース）の大きさには制限があるため、押圧キーの配置スペースを確保しようとすると、どうしても画面サイズはケースよりも小さくなる。

また前記表示機構の画面サイズを大きくするには、押圧キーを無くしてタッチパネルだけで構成することが考えられる、しかし、通常タッチパネル面は平面で構成されているため、キーの位置や操作の有無を指の感覚だけで判断することは困難である。

本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、ケースの上面に入力機構を備えた場合であっても、可能な限り大きな画面サイズの表示部を搭載できるようにした表示機構を備えた電子機器を提供することを目的としている。

また本発明は、操作時の感覚だけで指の位置を知ることができる表示機構を備えた電子機器を提供することを目的としている。

本発明は、ケースと、前記ケースの上面に対し表示部が視認可能な状態で設けられた表示機構と、必要な操作情報を入力する入力機構と、を有する電子機器であって、
前記入力機構が、前記表示機構が設けられた前記ケースの一面とその側面とのエッジ部に形成された凹部と、前記エッジ部に対応する前記ケースの背面側に設けられた静電センサとで形成されていることを特徴とするものである。

本発明では、ケースの上面のほぼ全域を、表示機構を設置するための表示領域として利用することができる。よって、小型の機器に可能な限り大型の画面を有する表示機構を搭載することが可能となる。

上記において、前記凹部が、操作者の指の形状に対応して窪む湾曲面で形成されているものが好ましい。

上記手段では、操作者の指が凹部に適合するようになる。このため、操作者の操作性を向上させることができる。
また前記凹部が、前記エッジ部に複数設けられているものが好ましい。

上記手段では、入力機構（スイッチ機構）を構成する複数の凹部を備えることができる。このため、様々な操作を行うことが可能となる。

前記凹部が、Ｘ方向に沿うエッジ部と、前記Ｘ方向に直交するＹ方向に沿うエッジ部の少なくとも一方に形成されていればよい。

すなわち、凹部はエッジ部のすべてに設けた構成であってもよいし、いずか一つのエッジ部に設けた構成であってもよい。

例えば、前記静電センサは、前記ケースの背面上で且つ前記凹部に対して面対向するように配置された電極で形成されている。

上記手段では、操作者の指が凹部に接近したか離間したかを操作情報として検出することができる。

あるいは、前記静電センサが、互いに直交配置されたＸ検出電極とＹ検出電極とを有する座標入力機構で形成されている。

上記手段では、操作者の指の位置やクリック操作に伴う操作情報を検出することができる。

本発明では、表示機構を搭載するための表示領域を広くすることができる。
すなわち、入力機構を備えた場合であっても、ケースの上面のほぼ全部を表示領域として利用することができるため、表示部の画面サイズを大きくできる。

また本発明は、操作時の感覚だけで指の現在位置を知ることができるため、操作性を向上させることが可能となる。

図１は本発明の実施の形態を示す電子機器の斜視図、図２は図１の２−２線におけるエッジ部の縦断面図、図３はエッジ部の横断面図である。

図１に示す電子機器１０は、例えば携帯用のデジタルオーディオプレーヤをイメージしたものである。ただし、前記電子機器１０はこのようなデジタルオーディオプレーヤに限られるのではなく、例えば携帯電話機、デジタルカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などその他の電子機器であってもよい。

前記電子機器１０は、箱型形状からなるケース１１（筐体）を有している。前記ケース１１は、プラステックなどの合成樹脂を射出成型等することにより形成されている。前記ケース１１の上面１１Ａには、長方形状に大きく開口する開口部１１Ｂが形成されている。前記開口部１１Ｂには表示機構２０が埋設されている。

前記表示機構２０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid CrystalDisplay）、あるいは有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）などであり、画面表示を行う表示面２１を図示Ｚ１方向の上方に向けた状態で、すなわち上方から表示面２１を視認することが可能な状態で取り付けられている。なお、ケース１１内には、前記表示機構２０の他、例えばハードディスクや半導体メモリなどから構成される記録部、オーディオ信号出力部、制御部、入力機構および電源部などが設けられている（図示せず）。

前記表示機構２０の表示面２１には、例えばアーティスト名、アルバム名、曲名などの文字情報、静止画、動画などの画像情報など様々な情報を表示することが可能とされている。

図１に示すように、前記ケース１１を構成する上面１１Ａと側面１１Ｃとの境界には、図示Ｘ方向およびＹ方向に延びるエッジ部１１Ｄが形成されている。そして、このエッジ部１１Ｄの複数の箇所には、凹部１１ａ，１１ａ，・・・が並ぶように形成されている。すなわち、図示Ｙ方向に沿って延びる一方のエッジ部１１Ｄ１には、複数の凹部（個別に、１１ａ１，１１ａ２，２，１１ａ３として示す）が一定の間隔で並ぶように配置されている。同様に、図示Ｘ方向に沿って延びる一方のエッジ部１１Ｄ２にも複数の凹部１１ａ（個別に、１１ａ４，１１ａ５，１１ａ６，１１ａ７として示す）が一定の間隔で並ぶように配置されている。なお、前記エッジ部１１Ｄは、図２に示すように角を削ることによって面取りした構成が好ましい。

各凹部１１ａは、前記エッジ部１１Ｄの表面からケース１１の内部方向に湾曲する面で窪み形成されている。なお、前記凹部の曲率半径は、操作者の指ｆの先端部の平均的な曲率半径と同一または近似させた形状として形成されたものが好ましい。このような形とすると、指ｆが各凹部１１ａにフィットしやすくなるため、操作性を高めることができる。すなわち、このような形状で形成しておくと、前記エッジ部１１Ｄ上に載せた指ｆを前記エッジ部１１Ｄが延びるＸ方向またはＹ方向に沿って摺動させたときに、前記指ｆの先端が前記凹部１１ａ１，１１ａ２，・・・によって順次掛止されるようになる。このため、操作者は指ｆの感覚だけで、指ｆの現在位置を知ることが可能となる。例えば、指ｆを図示Ｙ１側からＹ２方向に向かって前記エッジ部１１Ｄ１上を滑らした場合においては、前記指ｆが最初に掛止されるのは凹部１１ａ１であり、次に掛止されるのは凹部１１ａ２であり、最後に掛止されるのは凹部１１ａ３である。このため、操作者は、前記掛止の状況（掛止数や指の曲がり角度など）を手探りで把握することにより、現在位置を把握することが可能となる。

図２に示す実施の形態では、前記ケース１１の背面で且つ前記エッジ部１１Ｄに対応する裏側部分には、それぞれＸ方向またはＹ方向に延びる平坦面１１ｂが形成されている。そして、この平坦面１１ｂには、入力機構としての静電センサ３０が前記凹部１１ａに対して面対向する状態で固定されている。

図２に示すように、前記静電センサ３０は、例えば平面状の電極３１の上に誘電体３２を重ねた積層構造をしており、前記誘電体３２をケース１１の内側に向けた状態で前記平坦面１１ｂに固定されている。なお、ケース１１自体が誘電率を有する材料で形成されている場合には、前記誘電体３２を有しない構成、すなわち電極３１だけからなる構成であってもよい。

図３に示すように、前記静電センサ３０は、個々の凹部１１ａの裏側の位置にそれぞれ設けられている。各静電センサ３０は、電極３１が平行平板型コンデンサの一方（電源側）の対向電極を形成しており、操作者の指ｆが他方（接地側）の対向電極を形成する。

前記ケース１１内には、前記一方（電源側）の対向電極に一定の抵抗ｒを介して所定のパルス電圧を印加し、且つ前記一方（電源側）の対向電極の電圧の変化を検出する検出回路を設けられている（図示せず）。

前記指ｆが、前記いずれかの凹部１１ａに接近しまたは接触すると、これに応じて前記電極３１と前記指ｆとの間に形成されるコンデンサの静電容量ｃが変化する。これにより、検出回路を構成する時定数ｃｒ（前記抵抗ｒと前記静電容量ｃの積）の値が変化する。よって、前記検出回路は、前記パルス電圧の出力の立ち上がり時間を所定の周期で監視することにより、操作者の指ｆが接近したか離間したかを前記立ち上がり時間の遅れ度合いに基づいて検知することができる。そして、このような監視を前記複数の凹部１１ａに対して所定の周期で随時行うことにより、操作者の指ｆが現在どの凹部１１ａに対応しているか、すなわちいずれの凹部１１ａが操作されたか否かの操作情報を検出することができる。

したがって、個々の凹部１１ａに実行される機能を割り当てることにより、前記凹部１１ａを必要な操作情報を入力する入力機構（スイッチ機構）として利用することが可能である。この点で前記凹部１１ａ、静電センサ３０および検出回路は、操作情報を入力する入力機構を構成している。

例えば、凹部１１ａ１に再生ボタンとしての機能を、凹部１１ａ２に停止ボタンとしての機能を、凹部１１ａ３に早送りボタンとしての機能を割り当てる。そして、操作者の指ｆが、前記凹部１１ａ１、１１ａ２または１１ａ３のいずれを操作したときには、このときの操作情報の入力に基づいて、前記再生ボタン、停止ボタンまたが早送りボタンのいずれかが操作されたことを検知して、これに対応する各種動作を実行させることが可能となる。

図４は静電センサの他の実施の形態を示す図３同様の横断面図、図５は凹部の他の実施の形態を示す図２同様の縦断面図である。

図４に示す実施の形態では、静電センサ３０として、Ｙ方向に延びる複数の細線状の電極がＸ方向に所定の間隔で並べられたＸ検出電極３５と、Ｘ方向に延びる複数の細線状の電極がＹ方向に所定の間隔で並べられたＹ検出電極３６とが、これらの間に設けられた絶縁層３７を介して立体交差状に対向配置された座標入力機構を示している。なお、前記Ｘ検出電極３５またはＹ検出電極３６のうち、前記エッジ部１１Ｄとともに長手方向に延びる一方の電極の数は１本で構成することも可能である。

前記Ｘ検出電極３５の上面と前記Ｙ検出電極３６の下面は、他の絶縁層３８，３９で覆われている。そして、この静電センサ３０では、前記上面側の絶縁層３８が接着層を介して前記平坦面１１ｂに固定されている。

この実施の形態では、指ｆをエッジ部１１Ｄに配置すると、いずれかのＸ検出電極３５とＹ検出電極３６との間の静電容量ｃが指ｆの位置に応じて変化する。よって、検出回路が、前記静電容量ｃの変化を電圧の変化として検出することにより、指ｆの位置を特定することが可能である。

このため、例えば指ｆがいずれの凹部１１ａに位置するときには、凹部１１ａが操作されたものと検出することも可能である。ただし、指ｆが任意の凹部１１ａに位置したというだけで、当該凹部１１ａが操作されたと判断する場合には誤検出と判断される確率が高い。そこで、例えば指ｆが任意の凹部１１ａと対向する時間が、一定時間以上の場合に当該凹部１１ａが操作されたものと検出するようにする。または任意の凹部１１ａにおいて、クリック操作（指ｆを凹部１１ａから瞬間的に離した後に再接触させる動作）、あるいはダブルクリック操作（クリック操作を素早く２回繰り返す操作）が行われたときに、当該凹部１１ａが操作されたものと検出するようにする。このようにすると、前記任意の凹部１１ａに対する操作の有無を正しく検出することが可能となる。すなわち、上記同様に前記凹部１１ａを入力機構（スイッチ機構）として利用することが可能となる。

上記本願発明の電子機器１０では、入力機構を構成する凹部１１ａおよび静電センサ３０を、ケース１１の端部であるエッジ部１１Ｄおよびその裏面にそれぞれ配置することができる。このため、ケース１１の上面１１Ａの領域のほとんどを、表示機構２０を配置するためだけの表示領域として利用することが可能となる。すなわち、ケース１１の上面１１Ａ上に、従来のように入力機構を確保するための広い領域を確保する必要がない。このため、表示機構２０の画面サイズを、ケース１１のエッジ部１１Ｄに達するぎりぎりのサイズとすることができる。すなわち、ケース１１の上面１１Ａの領域を、前記エッジ部１１Ｄに達するぎりぎりまで利用することができるため、より大きな画面サイズの表示機構２０を搭載することが可能となる。

また本願発明では、前記複数の凹部１１ａからなる入力機構を、ケース１１のエッジ部分１１Ｄに配置することができるため、手探りだけで容易に各凹部１１ａの位置を特定することができる。このため、特に照明の暗いところであっても、操作者は指ｆの感覚だけで、指ｆの現在位置とこれに対応する凹部１１ａの位置を知ることが可能となる。このため、電子機器１０に対する誤操作の発生を少なくできる。また操作者が前記電子機器の操作方法に慣れた場合には、各凹部１１ａに対応する機能（動作の内容）を覚えてしまうため、手探りだけで迅速な操作を行うことが可能となる。

上記実施の形態では、前記複数の凹部１１ａが、ケース１１の上部側に設けられた４つのエッジ部１１Ｄのうち、それぞれＹ方向に沿うエッジ部１１Ｄ１とＸ方向に沿うエッジ部１１Ｄ２のみに設けた構成を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、少なくとも１以上のエッジ部１１Ｄに設けた構成であればよい。

またケース１１が、前記Ｘ方向および前記Ｙ方向の双方に直交するＺ方向に延びる外形を有する電子機器１０である場合には、前記複数の凹部１１ａを前記Ｚ方向に沿って延びるエッジ部１１Ｅ（図１参照）上に形成する構成としたものであってもよい。

また上記実施の形態では、１つのエッジ部１１Ｄに形成される凹部１１ａの数が、３ヶまたは４ヶのものを示したが、本発明はこれに限られるものではなく、１ヶ又は２ヶであってもよく、さらには５ヶ以上設けた構成であってもよい。

また前記凹部１１ａの裏面の形状は、上記図２に示すような平坦面１１ｂに限られるものではない。例えば図５に示すように、凹部１１ａに沿う湾曲面１１ｃで形成した構成であってもよい。この場合、前記静電センサ３０の形状は、この湾曲面１１ｃに沿う湾曲形状とした構成が好ましい。この構成では、電極３１と湾曲面１１ｃの表面までの距離ｄをほぼ一定とすることができる。このため、各凹部１１ａでの静電容量ｃの値を安定化させ、より安定した検出電圧を取得することができる。よって、安定して動作する入力機構とすることができる。

本発明の実施の形態を示す電子機器の斜視図、 図１の２−２線におけるエッジ部の縦断面図、 エッジ部の横断面図、 静電センサの他の実施の形態を示す図３同様の横断面図、 凹部の他の実施の形態を示す図２同様の縦断面図、

符号の説明

１０ 電子機器
１１ ケース（筐体）
１１Ａ 上面
１１ａ，１１ａ１〜１１ａ７ 凹部
１１ｂ 平坦面
１１ｃ 湾曲面
１１Ｃ 側面
１１Ｄ，１１Ｄ１，１１Ｄ２ エッジ部
２０ 表示機構
２１ 表示面
３０ 静電センサ
３１ 電極
３２ 誘電体
３５ Ｘ検出電極３５
３６ Ｙ検出電極
ｆ 指

Claims (6)

1. ケースと、前記ケースの上面に対し表示部が視認可能な状態で設けられた表示機構と、必要な操作情報を入力する入力機構と、を有する電子機器であって、
   前記入力機構が、前記表示機構が設けられた前記ケースの一面とその側面とのエッジ部に形成された凹部と、前記エッジ部に対応する前記ケースの背面側に設けられた静電センサとで形成されていることを特徴とする表示機構を備えた電子機器。
2. 前記凹部が、操作者の指の形状に対応して窪む湾曲面で形成されている請求項１記載の表示機構を備えた電子機器。
3. 前記凹部が、前記エッジ部に複数設けられている請求項１または２記載の表示機構を備えた電子機器。
4. 前記凹部が、Ｘ方向に沿うエッジ部と、前記Ｘ方向に直交するＹ方向に沿うエッジ部の少なくとも一方に形成されている請求項１ないし３のいずれか記載の表示機構を備えた電子機器。
5. 前記静電センサは、前記ケースの背面上で且つ前記凹部に対して面対向するように配置された電極で形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の表示機構を備えた電子機器。
6. 前記静電センサが、互いに直交配置されたＸ検出電極とＹ検出電極とを有する座標入力機構で形成されている請求項１ないし４のいずれか記載の表示機構を備えた電子機器。

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