JP2582370Y2 - 光学的検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば液晶画面等の表
示装置の表示画面を指やタッチペン等で触れてその画面
に表示された情報を選択する際等において、表示画面の
前面に位置する傷害物（指等）の有無及び位置を光学的
に検出する光学的検出装置に関し、特に防滴性及び防塵
性に優れた光学的検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光学的検出装置は図４及び図５
に示すように構成されている。

【０００３】図中の１は表示画面で、液晶画面等の表示
装置の画面部分である。光学的検出装置２はこの表示画
面１を含む表示装置全体を覆って設けられる。

【０００４】光学的検出装置２は、表示画面１の前面を
直接覆って設けられ表示画面１を保護する保護パネル５
と、この保護パネル５の周縁部を支持すると共にこの保
護パネル５と相俟って表示画面１を含む表示装置全体を
覆って設けられる枠体６と、この枠体６内において保護
パネル５の周囲を囲繞するように配設され保護パネル５
の外側表面に沿って赤外線ビームＢ（検出光線）を出す
複数の発光素子７と、枠体６内において保護パネル５の
周囲を囲繞するようにかつ各発光素子７にそれぞれ対向
する位置に配設された複数の受光素子８とから概略構成
されている。発光素子７及び受光素子８は図５に示すよ
うに配設されている。即ち、保護パネル５の外周のうち
隣り合う２つの辺５Ａ，５Ｂに複数の発光素子７がそれ
ぞれ一列に配設され、隣り合う２つの辺５Ｃ，５Ｄに複
数の受光素子８がそれぞれ一列に配設されている。各発
光素子７及び受光素子８は枠体６に一体的に取り付けら
れた基板９によって支持されている。

【０００５】枠体６のベゼル部１０は、赤外線ビームＢ
を透過し得るフィルタとなっている。各発光素子７から
の赤外線ビームＢは、ベゼル部１０を透過して保護パネ
ル５の外側表面に沿って走り、対向側のベゼル部１０を
透過して受光素子８に入射するようになっている。これ
により、赤外線ビームＢは、保護パネル５の外側表面に
マトリックス状に通され、指やタッチペン等の障害物１
１が保護パネル５の表面に接触すると、マトリックス状
に通された縦と横のそれぞれの赤外線ビームＢが何本か
遮られ、それによって障害物の有無と位置が特定され
る。

【０００６】ベゼル部１０には、保護パネル５と接合す
るための接合しろ１０Ａが形成されている。この接合し
ろ１０Ａは、保護パネル５をその下側面から支持するよ
うに、水平方向に内側に張り出して形成されている。

【０００７】前記構成の光学的検出装置２において、防
滴性及び防塵性を考慮した保護パネル５とベゼル部１０
との接続構造としては、以下のようなものがあげられ
る。

【０００８】［第１接続構造］ 第１接続構造は、図４に示すように、保護パネル５とベ
ゼル部１０とを両面テープ１４より固定するものであ
る。即ち、ベゼル部１０の接合しろ１０Ａの上側面に両
面テープ１４を貼付し、この両面テープ１４の上側に保
護パネル５を搭載してこれらを張り合わせる。

【０００９】［第２接続構造］ 第２接続構造は、図６に示すように、保護パネル５をベ
ゼル部１０の接合しろ１０Ａの下側面に接続するもので
ある。接合しろ１０Ａの下側面には環状の溝１５が形成
され、この溝１５にＯリング１６が装着されて、ベゼル
部１０と保護パネル５とがネジ（図示せず）で固定され
る。

【００１０】［第３の接続構造］ 第３の接続構造は、保護パネル５とベゼル部１０の接合
しろ１０Ａとが振動溶着により固定されたものである。
図７に示すように、保護パネル５の上側面にはその全周
に亘って溶着リブ５Ａが設けられている。この溶着リブ
５Ａが振動溶着により図８に示すように接合しろ１０Ａ
の全域に広がって、保護パネル５とベゼル部１０が接合
される。接合しろ１０Ａは溶着リブ５Ａとの溶着による
バリを溜めるためにある程度の幅を有する。また、溶着
リブ５Ａを備えた保護パネル５は射出成形で製作され
る。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような各従来技術では以下のような問題点がある。

【００１２】［第１接続構造］ （１） 水平に内側に張り出した接合しろ１０Ａのため
に、デザイン上の制約が大きい。

【００１３】（２） 枠体６の内部には発光素子７や受
光素子８等の電子部品が収納されるためこの部分の小型
化は不可能である。さらに、接合しろ１０Ａの部分で表
示画面１が隠れないようにする必要がある。この結果、
枠体６自体が大きくなり、光学的検出装置２が嵩ばる。

【００１４】（３） 両面テープ１４では液密性に問題
があり、防滴性に劣る。

【００１５】［第２接続構造］ （１） 第２接続構造においても、防滴性を除いて前記
第１接続構造と同様の問題点がある。

【００１６】（２） 接合しろ１０Ａの厚さがそのまま
段差部Ｃとなる。この段差部Ｃのために、保護パネル５
の上側面から発光素子７の赤外線ビームＢまでの高さＤ
がこの段差部Ｃの分だけ高くなる。これにより、障害物
が保護パネル５の表面に触れる前に赤外線ビームＢが遮
られてしまうことになり、誤動作の原因となる。

【００１７】［第３接続構造］ （１） 第３接続構造においても、防滴性を除いて前記
第１接続構造と同様の問題点がある。

【００１８】（２） また段差部Ｃもあり、第２接続構
造と同様の問題がある。

【００１９】（３） 射出成形される保護パネル５は通
常の板材に比較して面精度が劣り、特に大型になると歪
み等も生じてしまう。

【００２０】（４） 保護パネル５の表面に耐傷性ハー
ドコートを施すと表面の光度は向上するが、振動溶着が
不可能になる。

【００２１】本考案は上記問題点に鑑みなされたもの
で、デザイン上の制約が少なく、小型で信頼性に優れ、
かつ防滴性及び防塵性のある光学的検出装置を提供する
ことを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本考案は、外側表面に耐傷性ハードコートが施される
と共に表示画面の前面を覆って設けられ当該前面を保護
する保護パネルと、該保護パネルの周縁部を支持すると
共に当該保護パネルと相俟って前記表示画面を含む表示
装置全体を覆って設けられた枠体と、当該枠体内におい
て前記保護パネルの周囲を囲繞するように配設され当該
保護パネルの外側表面に沿って障害物検出用の検出光線
を出射する発光素子と、前記枠体内において前記保護パ
ネルの周囲を囲繞するように、かつ該発光素子に対向す
る位置にそれぞれ配設されて当該発光素子からの検出光
線を受ける受光素子とからなり、前記枠体の前記保護パ
ネル側に当該保護パネルの周縁部を囲繞するように形成
され、当該周縁部に直接当接されて保護パネルを支持す
ると共に、前記発光素子からの検出光線を枠体内から保
護パネルの外側表面を通ってさらに枠体内の受光素子ま
で透過させるフィルタとして機能するベゼル部を備えた
光学的検出装置において、前記ベゼル部の前記保護パネ
ルへの当接部分のうち当該保護パネルの中心側である外
側に全周に亘って形成され当該保護パネルの外側表面に
直接に接触する環状の接触面と、前記当接部分のうち内
側に全周に亘って形成され前記保護パネルの外側表面に
振動溶着される環状の溶着リブと、前記当接部分のうち
前記接触面と溶着リブとの間に全周に亘って形成された
バリ受け環状溝と、前記ベゼル部の内側面に前記検出光
線の障害にならないように複数枚設けられ前記溶着リブ
が振動溶着される際に生じるバリを受け止めるバリ止め
リブと、前記保護パネルの周縁部に前記耐傷性ハードコ
ートを除いた状態で中央部より薄く形成されそれによる
境壁が前記バリ受け環状溝に面する位置に設定されると
共に前記溶着リブが振動溶着される段差部とを有し、前
記溶着リブとバリ受け環状溝と段差部とで振動溶着時の
バリを受けるバリ受け空間部を形成することを特徴とす
る。

【００２３】

【作用】溶着リブが段差部に振動溶着されて保護パネル
がベゼル部に確実に支持されるので、接合しろが不要に
なる。このため、デザイン上の制約がなくなると共に装
置の小型化を図れる。

【００２４】溶着リブが段差部に振動溶着された状態
で、接触面は保護パネルの耐傷性ハードコートが施され
た部分に当接し、この接触面によって保護パネルの高さ
が正確に調整される。また、保護パネルの表面に耐傷性
ハードコートを施すので、保護パネルが傷つきにくいと
共に歪みも少なく、表示内容が見づらくなることがな
い。

【００２５】さらに、溶着リブが段差部に振動溶着され
る際にバリがこの溶着リブの両側に生じることがある
が、この場合はバリ受け空間部とバリ止めリブとでバリ
による障害を防止する。即ち、溶着リブから外側に生じ
るバリはバリ受け空間部に溜まり、ベゼル部から外部に
まではみ出して外観を損うのを防止する。また、溶着リ
ブから内側に生じるバリはバリ止めリブに受け止めら
れ、検出光線を遮るのを防止する。

【００２６】また、溶着リブは保護パネルの周縁部全周
に亘って振動溶着されるため、防滴性及び防塵性に優れ
た構造となる。

【００２７】これにより、光学的検出装置に対する信頼
性が大幅に向上する。

【００２８】

【実施例】以下、本考案に係る光学的検出装置の一実施
例について図１から図３を参照しながら詳細に説明す
る。

【００２９】本実施例に係る光学的検出装置２１の全体
構成は、前述した従来技術とほぼ同様である。具体的に
は、表示画面２２の前面を直接覆って保護する保護パネ
ル２３と、この保護パネル２３を支持すると共に表示装
置全体を覆って設けられた枠体２４と、保護パネル２３
の外側表面（後述するハードコート面２３Ａ）に沿って
検出光線としての赤外線ビームＢを出す複数の発光素子
２５と、各発光素子２５にそれぞれ対向する位置に配設
された複数の受光素子２６とから概略構成されている。
発光素子２５及び受光素子２６は基板２７に支持されて
いる。

【００３０】枠体２４のベゼル部２８は、保護パネル２
３に直接接続されてこの保護パネル２３を支持すると共
に、赤外線ビームＢを透過し得るフィルタとなってい
る。ベゼル部２８から出た赤外線ビームＢは保護パネル
２３の外側表面にマトリックス状に通され、障害物の有
無等を検出する。

【００３１】このベゼル部２８は保護パネル２３の周囲
を囲繞するように構成されているため、全体は四角環状
に形成されている。このベゼル部２８の保護パネル２３
への当接部分（四角環状の当接部分）のうち保護パネル
２３の中心側（図中の右側）である外側の全周には、接
触面２８Ａが設けられている。この接触面２８Ａは保護
パネル２３のハードコート面２３Ａに直接に接触し、ベ
ゼル部２８と保護パネル２３との位置決めを行なう。ベ
ゼル部２８の当接部分のうち内側の全周には、保護パネ
ル２３の表面に振動溶着される四角環状の溶着リブ２８
Ｂが設けられている。さらに、これら接触面２８Ａと溶
着リブ２８Ｂとの間に四角環状のバリ受け環状溝部２８
Ｃが設けられている。

【００３２】ベゼル部２８の外側表面２８Ｄにはシボ加
工が施され、発光素子２５からの赤外線ビームＢ以外の
光が受光素子２６に入射して誤動作等を起こさないよう
に、不要な光を散乱させる。

【００３３】ベゼル部２８の内側にはバリ止めリブ２９
が設けられている。このバリ止めリブ２９は、振動溶着
によって溶着リブ２８Ｂがバリ３５となって発光素子２
５（受光素子２６）側にはみ出した場合に赤外線ビーム
Ｂの光路を遮らないように、はみ出したバリ３５を支え
るものである。このバリ止めリブ２９は、垂直に、かつ
赤外線ビームＢに平行に配設された板材で構成され、複
数本が通される赤外線ビームＢの間に複数枚配設されて
いる。バリ止めリブ２９の配設枚数は、はみ出したバリ
がバリ止めリブ２９にかかって隣り合うバリ止めリブ２
９間で撓んだときに、赤外線ビームＢの光路を遮らない
程度の間隔で配設される。

【００３４】保護パネル２３は外側表面に耐傷性ハード
コートが施された透明板材により構成されている。この
保護パネル２３の外側表面であるハードコート面２３Ａ
にはノングレア処理が施されている。この保護パネル２
３の例としては例えば三菱レイヨン製または住友化学製
のノングレア板が用いられる。

【００３５】この保護パネル２３の周縁部には段差部３
１が設けられている。この段差部３１は、保護パネル２
３の周縁部のハードコート面２３Ａを切削することで耐
傷性ハードコートを除去して形成される。このように段
差部３１において耐傷性ハードコートを除去すること
で、ベゼル部２８との振動溶着を可能にしている。

【００３６】段差部３１の境壁３１Ａは、バリ受け環状
溝部２８Ｃの外側壁部付近（バリ受け環状溝部２８Ｃと
接触面２８Ａとの境界付近）に位置している。これによ
り、この境壁３１Ａと底面壁３１Ｂと前記溶着リブ２８
Ｂとバリ受け環状溝部２８Ｃとで空間が形成され、この
空間がバリ受け空間部３２となっている。このバリ受け
空間部３２は、溶着リブ２８Ｂが段差部３１の底面壁３
１Ｂに振動溶着されるときに外側に生じるバリ３６を溜
めて、ベゼル部２８から外側にはみ出すのを防止する。

【００３７】以上の構成により、溶着リブ２８Ｂが段差
部３１の底面壁３１Ｂに振動溶着されて保護パネル２３
がベゼル部２８に確実に支持されるので、従来の接合し
ろ１０Ａが不要になる。この結果、従来の光学的検出装
置において設けられていた接合しろ１０Ａのために生じ
ていたデザイン上の制約がなくなると共に装置の小型化
を図ることができる。

【００３８】また、溶着リブ２８Ｂが段差部３１に振動
溶着された状態で、接触面２８Ａは保護パネル２３のハ
ードコート面２３Ａに当接し、この接触面２８Ａによっ
て保護パネル２３の高さが正確に調整される。

【００３９】また、保護パネル２３の表面に耐傷性ハー
ドコートを施すことで、保護パネル２３が傷つきにくく
なる。さらに歪みも少なく、表示内容が見づらくなるこ
とがない。

【００４０】溶着リブ２８Ｂが段差部３１に振動溶着さ
れる際にバリ３５，３６が生じるが、この場合はバリ受
け空間部３２とバリ止めリブ２９とでこのバリ３５，３
６による障害を解消する。即ち、溶着リブ２８Ｂから外
側に生じるバリ３６はバリ受け空間部３２に溜まり、ベ
ゼル部２８から外部にまではみ出して外観を損うのを防
止する。また、溶着リブ２８Ｂから内側に生じるバリ３
５はバリ止めリブ２９に受け止められ、赤外線ビームＢ
を遮るのを防止する。

【００４１】また、溶着リブ２８Ｂは保護パネル２３の
周縁部全周に亘って振動溶着されるため、液密性が向上
し、防滴性及び防塵性に優れた構造となる。

【００４２】また、図３に示すように、発光素子２５か
らの赤外線ビームＢ以外の不要な赤外線４１が赤外線ビ
ームＢと異なる角度で受光素子２６の方向に入射して
も、シボ加工が施されたベゼル部２８の外側表面２８Ｄ
で乱反射される。これにより、不要な赤外線４１がベゼ
ル部２８を透過し受光素子２６に入射して誤動作するの
を防止する。

【００４３】さらに、保護パネル２３のハードコート面
２３Ａでそのまま反射するとすれば受光素子２６の方向
に進む不要な赤外線４２の場合も、ノングレア処理され
た保護パネル２３のハードコート面２３Ａで乱反射して
しまい、受光素子２６に入射することはない。これによ
り、誤作動が防止される。

【００４４】以上により、光学的検出装置に対する信頼
性が大幅に向上する。

【００４５】

【考案の効果】以上詳述したように、本考案の光学的検
出装置によれば以下のような効果を奏することができ
る。

【００４６】（１） 溶着リブが段差部に振動溶着され
て保護パネルがベゼル部に確実に支持されるので、接合
しろが不要になる。このため、デザイン上の制約がなく
なると共に装置の小型化を図れる。

【００４７】（２） 溶着リブが段差部に振動溶着され
た状態で、接触面は保護パネルの耐傷性ハードコートが
施された部分に当接し、この接触面によって保護パネル
の高さが正確に調整される。

【００４８】（３） 保護パネルの表面に耐傷性ハード
コートを施すので、保護パネルが傷つきにくいと共に歪
みも少なく、表示内容が見づらくなることがない。

【００４９】（４） 溶着リブが段差部に振動溶着され
る際にこの溶着リブの両側に生じるバリはバリ受け空間
部とバリ止めリブとで止められてそれ以上はみ出すこと
がないので、外観を損うことがなく、さらに検出光線を
遮ることもなくなる。

【００５０】（５） 溶着リブは保護パネルの周縁部全
周に亘って振動溶着されるため、防滴性及び防塵性に優
れた構造となる。

【００５１】（６） 以上により、光学的検出装置に対
する信頼性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る光学的検出装置の要部を示す部分
断面図である。

【図２】本考案に係る光学的検出装置の枠体を示す部分
断面図である。

【図３】不要な赤外線の散乱状態を示す模式図である。

【図４】第１従来例に係る光学的検出装置を示す断面図
である。

【図５】発光素子及び受光素子の配列状態を示す模式図
である。

【図６】第２従来例を示す部分断面図である。

【図７】第３従来例を示す部分断面図である。

【図８】第３従来例において保護パネルと枠体を溶着し
た状態を示す部分断面図である。

【符号の説明】

２１…光学的検出装置、２２…表示画面、２３…保護パ
ネル、２３Ａ…ハードコート面、２４…枠体、２５…発
光素子、２６…受光素子、２８…ベゼル部、２８Ａ…接
触面、２８Ｂ…溶着リブ、２８Ｃ…バリ受け環状溝部、
２９…バリ止めリブ、３１…段差部、３１Ａ…境壁、３
１Ｂ…底面壁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−175350（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−199848（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 3/03 310 G06F 3/03 330

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外側表面に耐傷性ハードコートが施され
   ると共に表示画面の前面を覆って設けられ当該前面を保
   護する保護パネルと、 該保護パネルの周縁部を支持すると共に当該保護パネル
   と相俟って前記表示画面を含む表示装置全体を覆って設
   けられた枠体と、 当該枠体内において前記保護パネルの周囲を囲繞するよ
   うに配設され当該保護パネルの外側表面に沿って障害物
   検出用の検出光線を出射する発光素子と、 前記枠体内において前記保護パネルの周囲を囲繞するよ
   うに、かつ該発光素子に対向する位置にそれぞれ配設さ
   れて当該発光素子からの検出光線を受ける受光素子とか
   らなり、 前記枠体の前記保護パネル側に当該保護パネルの周縁部
   を囲繞するように形成され、当該周縁部に直接当接され
   て保護パネルを支持すると共に、前記発光素子からの検
   出光線を枠体内から保護パネルの外側表面を通ってさら
   に枠体内の受光素子まで透過させるフィルタとして機能
   するベゼル部を備えた光学的検出装置において、 前記ベゼル部の前記保護パネルへの当接部分のうち当該
   保護パネルの中心側である外側に全周に亘って形成され
   当該保護パネルの外側表面に直接に接触する環状の接触
   面と、 前記当接部分のうち内側に全周に亘って形成され前記保
   護パネルの外側表面に振動溶着される環状の溶着リブ
   と、 前記当接部分のうち前記接触面と溶着リブとの間に全周
   に亘って形成されたバリ受け環状溝と、 前記ベゼル部の内側面に前記検出光線の障害にならない
   ように複数枚設けられ前記溶着リブが振動溶着される際
   に生じるバリを受け止めるバリ止めリブと、 前記保護パネルの周縁部に前記耐傷性ハードコートを除
   いた状態で中央部より薄く形成されそれによる境壁が前
   記バリ受け環状溝に面する位置に設定されると共に前記
   溶着リブが振動溶着される段差部とを有し、前記溶着リ
   ブとバリ受け環状溝と段差部とで振動溶着時のバリを受
   けるバリ受け空間部を形成することを特徴とする光学的
   検出装置。