JP2023064288A - タッチ入力表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】外部操作装置から発せられた赤外光に対する高い受光性能が得られるタッチ入力表示システムを提供する。【解決手段】タッチ入力表示システム１０は表示装置１２とタッチ入力装置１３とを含む。表示装置１２は、表示部２０と、表示部２０の周囲を囲う額縁２２と、外部操作装置から発せられた赤外光を受光する受光部５２とを備える。タッチ入力装置１３はタッチ入力部３０と、タッチ入力部３０を囲う枠体３２とを備える。タッチ入力装置１３は、枠体３２が額縁２２の前面側に重なるように、表示部２０に取り付けられる。枠体３２には、赤外光案内部４０が設けられている。赤外光案内部４０は、外部操作装置から発せられた赤外光を受光部５２に対して案内する。【選択図】図３

Description

本発明は、タッチ入力表示システムに関する。

特許文献１には、液晶ディスプレイの前面に装着されるタブレット入力装置が記載されている。タブレット入力装置は透明タッチパネルを備えている。タブレット入力装置が液晶ディスプレイに装着されることで、ユーザーは液晶ディスプレイの画面表示に基づいて所定の位置を押圧してタッチ操作することが可能となる。

特開２０００－３１１０５９号公報

液晶ディスプレイなどの表示装置に対する入力装置として、タブレット入力装置のようなタッチ操作を受け付けるタッチ入力装置の他に、赤外光を発する外部操作装置が用いられることがある。リモコン（Ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）などの外部操作装置から発せられた赤外光を受光する受光部は、表示装置のベゼル（表示部の周囲を囲う額縁）に設けられることが多い。

ベゼルに受光部が設けられた表示装置に対して、特許文献１に記載されたタブレット入力装置が装着されると、ベゼルをタブレット入力装置が覆ってしまうため、受光部の受光性能が低下してしまう。

上記の問題点に鑑み、本発明は、表示装置に対してタッチ入力装置が取り付けられた状態で、外部装置から発せられた赤外光に対する高い受光性能が得られるタッチ入力表示システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のタッチ入力表示システムは、表示装置と、タッチ入力装置とを含む。前記タッチ入力装置は、前記表示装置に対して取り付けられる。前記表示装置は、表示部と、額縁と、受光部とを備える。前記表示部は、画像を表示する。前記額縁は、前記表示部の周囲を囲う。前記受光部は、前記額縁に設けられ、外部操作装置から発せられた赤外光を受光する。前記タッチ入力装置は、タッチ入力部と、枠体と、赤外光案内部とを備える。前記枠体は、前記タッチ入力部を囲う。前記赤外光案内部は、前記枠体に設けられ、前記外部操作装置から発せられた前記赤外光を案内する。前記タッチ入力装置は、前記枠体が前記額縁の前面側に重なるように、前記表示部に取り付けられる。前記赤外光案内部は、前記タッチ入力装置が前記表示装置に対して取り付けられた状態で、前記外部操作装置から発せられた前記赤外光を前記受光部に対して案内する。

本発明によれば、表示装置に対してタッチ入力装置が取り付けられた場合に、タッチ入力装置の枠体に設けられた赤外光案内部が、外部装置から発せられた赤外光を表示装置の受光部に案内することによって、表示装置の受光性能が向上する。

実施形態の一例としてのタッチ入力表示システムを示す斜視図である。 図１のタッチ入力表示システムの背面図および一部拡大図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面の斜視図である。 実施形態の別例におけるタッチ入力表示システムの断面斜視図である。

図１は、実施形態の一例としてのタッチ入力表示システム１０を示す斜視図である。タッチ入力表示システム１０は、表示装置１２と、表示装置１２に対して取り付けられるタッチ入力装置１３とを含む。表示装置１２は一例として、単体で機能する既製品であり、具体例としては液晶ディスプレイ装置などである。また、タッチ入力装置１３は一例として、既製品の表示装置１２に対してオプションとして取り付けられる外付け式のタッチ入力装置であり、具体例としてはタッチパネルなどである。

図１のタッチ入力表示システム１０における表示装置１２は、表示部２０と、額縁２２と、受光装置５０とを備える。表示部２０は、ユーザーに対して画像などの情報を表示する。表示部２０は例えば液晶ディスプレイ装置の液晶画面である。額縁２２は、表示部２０の周囲を囲う。

タッチ入力表示システム１０の前面側からでは視認できないが、額縁２２の奥側には、図１において破線で示される受光装置５０が配置されている。受光装置５０は、受光部５２を含む。受光部５２は、リモコンなどの外部操作装置６０から発せられた赤外光を受光する。受光部５２は、赤外光に反応する受光素子（例えばフォトダイオードなど）を備えた赤外光センサを含む。受光装置５０は、受光部５２が受光した赤外光を処理して電気信号に変換する。

図１のタッチ入力装置１３は、タッチ入力部３０と、枠体３２と、赤外光案内部４０とを備える。タッチ入力部３０はユーザーのタッチ入力を受け付ける部分であり、例えばタッチパネルである。枠体３２は、タッチ入力部３０を囲う。そして、枠体３２には、赤外光案内部４０が設けられている。赤外光案内部４０は、タッチ入力装置１３が表示装置１２に対して取り付けられた状態で、外部操作装置６０から発せられた赤外光を受光装置５０の受光部５２に対して案内する。図１に示されているように、タッチ入力装置１３は、枠体３２が額縁２２の前面側に重なるように、表示部２０に取り付けられる。

タッチ入力装置１３は、第１領域３１と、第２領域３３と、第３領域３４とを含む。第１領域３１は表示部２０を覆う。第１領域３１は表示部２０の前面側に重なるタッチ入力部３０の内側の領域となっている。第２領域３３は、第１領域３１の外側に位置する。第２領域３３は、額縁２２の前面側に重なる領域であり、第１領域３１の周縁領域となっている。第２領域３３は、第１領域３１よりも透過率が低い。具体的には例えば、第１領域３１が透明なタッチパネルで構成され、第２領域３３には遮光部としてブラックマスクが設けられるとよい。そして第３領域３４は、第２領域３３に位置する。第３領域３４は赤外光案内部４０を覆う。第３領域３４は赤外光を赤外光案内部４０の内部側へと反射または拡散する。また、赤外光案内部４０は赤外光を反射または拡散して受光部５２へと案内する。

タッチ入力表示システム１０のユーザーは、表示部２０の画面表示に基づいて、タッチ入力部３０の所定の位置にタッチ操作を行うことで、タッチ入力表示システム１０に対する入力を行うことができる。またユーザーは、外部操作装置６０を用いて受光装置５０へ赤外光を発することでも、タッチ入力表示システム１０に対して入力を行うことができる。

次に、図２を参照して、タッチ入力表示システム１０を更に詳しく説明する。図２は、図１のタッチ入力表示システム１０の背面図および一部拡大図である。図２に示されているように、背面視において表示装置１２の外周は額縁２２の周面４３となっている。そして、額縁２２の周面４３の一部に、受光装置５０が設けられている。図２の吹き出し内の一部拡大図（斜視図）に示されているように、図２の受光装置５０は、受光部５２と、引き出しつまみ５５を備える。図２において受光部５２は、額縁２２の周面４３の一部から突出している。ここで、受光部５２は受光装置５０に対して収納可能なように設けられていてもよい。例えば、受光装置５０の引き出しつまみ５５が受光部５２と機械的に接続されて、受光部５２と共に動くようになっているとよい。図２においては、引き出しつまみ５５がスライド操作されることで、受光部５２は受光装置５０に収納された状態と、受光装置５０から突出した状態とを切り替えることができる。

次に図３を参照して、タッチ入力装置１３を更に詳しく説明する。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図３に示されているように、タッチ入力装置１３の枠体３２は、図３中の左右方向に広がるタッチ入力部３０を支持している。枠体３２が額縁２２の前面側に重なるため、タッチ入力部３０は、表示装置１２の表示部２０の前面側（図３中の上方）に重なるように配置される。

表示部２０を囲う額縁２２の前面側に位置する第２領域３３のうち、額縁２２よりも外側の領域の一部に、赤外光案内部４０へ入射する赤外光の入口４１が位置している。図３に仮想線で示されているように、赤外光案内部４０は枠体３２において、額縁２２との間の隙間となる部分に設けられている。そして、入口４１は第３領域３４で覆われている。

第３領域３４は赤外光を赤外光案内部４０の内部側へと反射または拡散するようになっている。したがって、図３に示されているように、第３領域３４を通じて入口４１に入射した赤外光６２，６３は赤外光案内部４０内部へと案内される。そして、赤外光案内部４０は赤外光を反射する反射部材を含む。具体的には、赤外光案内部４０において、枠体３２の内側面３５と額縁２２の周面４３に、赤外光を反射する反射部材（例えば鏡または金属テープ）が設けられている。赤外光６２，６３は反射部材で反射を繰り返し、額縁２２の周面４３のうちの一部から突出している受光部５２へと案内される。

赤外光が赤外光案内部４０の反射部材によって受光部５２へと案内されるようになっているため、図３に示されているような、受光部５２に対して大きく角度のついた方向から入射した赤外光６２，６３であっても、受光部５２による受光が可能となる。すなわち、図３に示されている受光範囲６５は、本実施形態のタッチ入力表示システム１０によれば広い範囲からの受光が可能となり、高い受光性能が得られることを意味する。特に、本実施形態のタッチ入力表示システム１０は、図３に示されている赤外光６２のような、表示部２０の中央部側の方向から発せられた赤外光を受光することが可能である。したがって、表示装置１２が単体で使用される場合、および表示装置１２に対して赤外光案内部４０を有しないタッチ入力装置が取り付けられた場合と比較して、本実施形態のタッチ入力表示システム１０は、受光性能が大幅に向上する。

図３における赤外光案内部４０は、タッチ入力装置１３の表面（タッチ入力部３０の表面）に交差する方向（図３中の上下方向）に伸びる導光路を有する。図３において導光路は、枠体３２の内側面３５と、額縁２２の周面４３とで挟まれた経路である。受光部５２は導光路上に配置されており、導光路を通る赤外光を受光できるようになっている。赤外光案内部４０の経路は図３に示されるものに限られず、入口４１に入射した光が受光部５２へと案内されるようになっていれば、赤外光案内部４０はどのような経路となっていてもよい。例えば赤外光案内部４０は折れ曲がっていてもよい。赤外光案内部４０が折れ曲がっている場合でも、入口４１に入射した光は反射部材によって受光部５２へ案内される。また赤外光案内部４０が複雑な経路で、反射部材が含まれない場合でも、例えば経路に沿って光を導く、透明部材を含む透明導光部材が配置されていれば、赤外光案内部４０は赤外光を受光部５２へ案内することが可能である。透明導光部材とは例えば、透明部材の内部に入射した光を界面での全反射を利用して光を導くものであり、具体例としては導光板や光ファイバーである。

赤外光案内部４０の入口４１の反対側には出口４８がある。入口４１の面積は、出口４８の面積と比較して大きくなっていることが好ましい。赤外光案内部４０が入口４１から出口４８に向かって小さくなっていくことで、出口４８側に配置された受光部５２によって入口４１から入射した赤外光を受光することが容易となる。特に、赤外光を直接受光する受光部５２の面積よりも入口４１が大きくなっていれば、受光部５２はより広い範囲から到来する赤外光を受光することが可能となる。

図４に、赤外光案内部４０の入口４１の面積が出口４８の面積と比較して大きくなっている例が示されている。図４は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面の斜視図である。図４の赤外光案内部４０は、仮想線で示される筒体４６を備えている。赤外光案内部４０の有する導光路は、筒体４６内に位置する。筒体４６は例えば赤外光を反射する反射部材（鏡または金属テープなど）からなる筒状の部材で、図４においては四角筒の形状となっている。筒体４６が存在することにより、赤外光案内部４０に入射した赤外光の光路は筒体４６内に限定され、赤外光が外部に漏れなくなる。したがって受光部５２へ案内されるまでの赤外光の損失が少なくなり、受光性能が向上する。なお、筒体４６は赤外線を受光部５２まで案内できる形状であればよく、例えば円筒状の形状であってもよい。

筒体４６のうち、前後方向７３（タッチ入力装置１３の表面に交差する方向）の面には反射部材が配置されておらず、開いた面となっている。筒体４６の前方側（図４の上側）の面は赤外光案内部４０の入口４１であり、第３領域３４に対して開いている。そして、筒体４６の後方側（図４の下側）の面は赤外光案内部４０の出口４８となっており、受光部５２に対して開いている。図４に示されているように、赤外光案内部４０の入口４１の面積は、出口４８の面積と比較して大きくなっている。

図４の筒体４６は、第１側面４２、第２側面４４、第３側面４５を含み、額縁２２の周面４３、第１側面４２、第２側面４４、第３側面４５によって囲まれている。額縁２２の周面４３、第１側面４２、第２側面４４、第３側面４５のそれぞれに反射部材が設けられていれば、入口４１へ入射した赤外光が受光部５２へと案内され易くなる。

筒体４６の第１側面４２は、額縁２２から枠体３２へ向かう第１方向７１において、額縁２２の周面４３の一部と対向している。

筒体４６の第２側面４４は、第１方向７１に沿って伸びている。そして、赤外光案内部４０の第３側面４５は、第１方向７１に沿って伸びているとともに、第１方向７１に交差する第２方向７２において、第２側面４４と対向している。

また、受光部５２は、第１側面４２が対向している額縁２２の周面４３の一部から突出する。図４において、入口４１へ入射した赤外光は、額縁２２の周面４３、第１側面４２、第２側面４４、第３側面４５で囲まれた赤外光案内部４０によって受光部５２まで案内される。したがって、入口４１へ入射した赤外光の大部分が受光部５２に受光されることになる。

なお、前述したように、タッチ入力部３０のうち、表示部２０を覆う第１領域３１よりも外側で、額縁２２の前面側に重なる第２領域３３は、第１領域３１よりも透過率が低い。また、赤外光案内部４０の入口４１は、第３領域３４で覆われている。

そして、例えば第３領域３４はすりガラス加工などによって赤外光を拡散するようになっている。すると、第３領域３４を通じて入口４１に入射した赤外光は赤外光案内部４０内に拡散し、受光部５２へ案内される。第３領域３４が赤外線を拡散するようになっていることで、赤外光がどのような角度で第３領域３４に入射しても、赤外光案内部４０によって案内されることになる。

本実施形態のタッチ入力表示システム１０では、表示装置１２の額縁２２の前面側にタッチ入力装置１３の枠体３２が重なるようにして取り付けられる。そして、タッチ入力装置１３の枠体３２に設けられた赤外光案内部４０が、リモコンなどの外部操作装置６０からの赤外光を受光部５２に案内する。このタッチ入力表示システム１０によれば、受光部５２が設けられた額縁２２の前面側に枠体３２が配置されても、外部操作装置６０からの赤外光は赤外光案内部４０によって受光部５２に案内されるため、表示装置１２の受光性能が低下することがない。

また、赤外光案内部４０がタッチ入力装置１３の表面に交差する方向に伸びる導光路、および導光路が位置する筒体４６を有することにより、受光部５２へ案内されるまでの赤外光の損失が少なくなり（赤外光の大部分が受光され）、受光性能が向上する。

また、赤外光案内部４０の入口４１の面積が、出口４８の面積と比較して大きくなっていることにより、受光部５２はより広い範囲から到来する赤外光を受光することが可能となる。すなわち、表示装置１２の赤外線の受光範囲が広くなり、受光性能が向上する。

また、赤外光案内部４０が赤外光を反射する反射部材を含むことにより、受光部５２に対して大きく角度のついた方向から入射した赤外光であっても、受光部５２による受光が可能となる。すなわち、表示装置１２の赤外線の受光範囲が広くなり、受光性能が向上する。

また、赤外光案内部４０が第１側面４２、第２側面４４、第３側面４５を含むことにより、入射した赤外光を複数の側面によって囲んで受光部５２まで案内することができる。したがって、受光部５２へ案内されるまでの赤外光の損失が少なくなり、受光性能が向上する。

また、赤外光案内部４０を覆う第３領域３４が赤外光を拡散することにより、赤外光がどのような角度で第３領域３４に入射しても、赤外光案内部４０によって案内されることになる。すなわち、表示装置１２の赤外線の受光範囲が広くなり、受光性能が向上する。

図５は、タッチ入力表示システム１０の実施形態の別例を示す断面斜視図である。図５は図４と同様の範囲を示している。図５においては、図４の筒体４６が存在せず、赤外光案内部８０が第１側面８２、第２側面８４、第３側面８５を含む。図５においては赤外光案内部８０以外の構成要素については図４と同様の符号が付されており、図４と同じ符号は図４と同様の構成要素を示している。

前後方向７３において赤外光案内部８０の前方側（図５の上側）が赤外光案内部８０の入口８１となっている。入口８１は表示部２０の第３領域３４に対して開いている。赤外光案内部８０の後方側（図５の下側）が赤外光案内部８０の出口８８となっている。出口８８は開いた面であり、受光部５２よりも広い面積となっている。なお、入口８１の面積の方が、出口８８の面積と比較して大きい。

図５において、赤外光案内部８０の第１側面８２は、額縁２２から枠体３２へ向かう第１方向７１において、額縁２２の周面４３の一部と対向している。また、赤外光案内部８０の第２側面８４は、第１方向７１に沿って伸びている。そして、赤外光案内部８０の第３側面８５は、第１方向７１に沿って伸びているとともに、第１方向７１に交差する第２方向７２において、第２側面８４と対向している。

受光装置５０の受光部５２は、第１側面８２が対向している額縁２２の周面４３の一部から突出する。図５に示される実施形態において、受光部５２は、額縁２２の周面４３、第１側面８２、第２側面８４、第３側面８５で囲まれた赤外光案内部８０の内側に位置する。第３領域３４を通じて入口４１へ入射した赤外光は、赤外光案内部８０の外へ漏れることなく、出口８８側の受光部５２まで案内される。したがって、入口４１へ入射した赤外光の大部分が受光部５２に受光されることになる。

特に、赤外光案内部８０を囲む額縁２２の周面４３、第１側面８２、第２側面８４、第３側面８５に、反射部材が設けられていれば、あらゆる角度から入口４１へ入射した赤外光が受光部５２へと案内される。すなわち、受光部５２に対して大きく角度のついた赤外光であっても、受光部５２へと案内される。特に、表示部２０の中央部側の方向から発せられた赤外光が受光部５２へと案内される。したがって、図５に示される実施形態の別例においても、タッチ入力表示システム１０に含まれる表示装置１２の受光性能が大幅に向上する。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の構成から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、表示装置と、表示装置に対して取り付けられるタッチ入力装置を含むタッチ入力表示システムに利用可能である。具体例としては、液晶ディスプレイ装置およびテレビ装置などの画像表示装置と、画像表示装置に対して取り付けられるオーバーレイタイプのタッチパネルとを含むタッチ入力表示システムに利用可能である。

１０ タッチ入力表示システム
１２ 表示装置
１３ タッチ入力装置
２０ 表示部
２２ 額縁
３０ タッチ入力部
３１ 第１領域
３２ 枠体
３３ 第２領域
３４ 第３領域
３５ 枠体の内側面
４０ 赤外光案内部
４１ 入口
４２ 第１側面
４３ 額縁の周面
４４ 第２側面
４５ 第３側面
４６ 筒体
４８ 出口
５０ 受光装置
５２ 受光部
５５ 引き出しつまみ
６０ 外部操作装置
６２ 赤外光
６３ 赤外光
６５ 受光範囲
７１ 第１方向
７２ 第２方向
７３ 前後方向
８０ 赤外光案内部
８１ 入口
８２ 第１側面
８４ 第２側面
８５ 第３側面
８８ 出口

Claims (7)

1. 表示装置と、前記表示装置に対して取り付けられるタッチ入力装置と、を含むタッチ入力表示システムであって、
   前記表示装置は、
   画像を表示する表示部と、
   前記表示部の周囲を囲う額縁と、
   前記額縁に設けられ、外部操作装置から発せられた赤外光を受光する受光部と、
   を備え、
   前記タッチ入力装置は、
   タッチ入力部と、
   前記タッチ入力部を囲う枠体と、
   前記枠体に設けられ、前記外部操作装置から発せられた前記赤外光を案内する赤外光案内部と、
   を備え、
   前記タッチ入力装置は、前記枠体が前記額縁の前面側に重なるように、前記表示部に取り付けられ、
   前記赤外光案内部は、前記タッチ入力装置が前記表示装置に対して取り付けられた状態で、前記外部操作装置から発せられた前記赤外光を前記受光部に対して案内する、タッチ入力表示システム。
2. 前記赤外光案内部は、前記タッチ入力装置の表面に交差する方向に伸びる導光路を有し、
   前記受光部は、前記導光路上に配置される、請求項１に記載のタッチ入力表示システム。
3. 前記赤外光案内部は、前記導光路が位置する筒体を更に有する、請求項２に記載のタッチ入力表示システム。
4. 前記赤外光案内部の前記赤外光の入口の面積は、前記赤外光案内部の前記赤外光の出口の面積と比較して大きい、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のタッチ入力表示システム。
5. 前記赤外光案内部は、前記赤外光を反射する反射部材を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のタッチ入力表示システム。
6. 前記赤外光案内部は、第１側面と第２側面と第３側面とを含み、
   前記第１側面は、前記額縁から前記枠体に向かう第１方向において、前記額縁の周面のうちの一部と対向し、
   前記第２側面は、前記第１方向に沿って伸び、
   前記第３側面は、前記第１方向に沿って伸び、前記第１方向に交差する第２方向に前記第２側面と対向し、
   前記受光部は、前記額縁の前記周面のうちの一部から突出する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のタッチ入力表示システム。
7. 前記タッチ入力装置は、
   前記表示部を覆う第１領域と、
   前記第１領域の外側に位置し、前記第１領域よりも透過率が低い第２領域と、
   前記第２領域に位置し、前記赤外光案内部を覆う第３領域と
   を含み、
   前記第３領域は、前記赤外光を拡散する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のタッチ入力表示システム。

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