JP5169735B2 - タッチパネルディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネルディスプレイに関する。

液晶ディスプレイの表示面側に透明な薄膜抵抗などからなる透明タッチパネルを配置することで、ディスプレイの表示内容を視認しつつ、タッチパネルを操作するタッチパネルディスプレイとして、特許文献１が知られている。

また、ガラス基板などの透明部材の上に発光素子やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極を配置することで、ディスプレイの両面方向から表示内容を視認することができるとともに、表示を行っていない非表示領域はシースルー（一方側からディスプレイの他方側の景色が認識できる）であるいわゆる透明ディスプレイとして特許文献２が知られている。
特開平７−４４５４２号公報 特許第２８４８２３６号公報

特許文献１の技術は、ディスプレイが透明ディスプレイでないため、操作者に開放感を与えることが難しく、また、タッチパネルディスプレイの一方側からタッチパネルディスプレイの他方側を視認することができないという課題があった。

特許文献２の技術は、透明ディスプレイであるため開放感を有するものの、タッチパネル機能を有していなかった。

本発明は、上記問題に鑑み、開放感を有するタッチパネルディスプレイを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、透明ディスプレイと、透明ディスプレイの前面に設けられた透明タッチパネルと、透明タッチパネルを支持するメインフレームと、不透明なカバーとからなるタッチパネルディスプレイであって、透明タッチパネルは、少なくとも３個以上の歪検出部と、歪検出部と同数の歪伝達フレームと、透明部材と、歪検出部が出力した信号を処理する処理部とを有し、透明部材は、外周が４辺からなるものであって、被操作領域と、被操作領域と透明部材の１辺の端部との間に形成された歪検出領域とからなり、歪伝達フレームの剛性はメインフレームの剛性よりも低く、且つ、歪伝達フレームの一端は歪検出領域の３箇所以上に各々接続されるとともに、歪伝達フレームの他端はメインフレームに接続され、歪検出部は、歪伝達フレームの各々に配置され、処理部は、歪検出部から各々出力された少なくとも３種類以上の歪検出信号に基づいて、被操作領域において押圧された位置を検出し、カバーは、透明部材の１辺に設けられた歪検出領域を被覆するように設けられ、透明部材の残りの３辺には、当該カバーが設けられないことを特徴とする。

このような構成とすることで、被操作領域に歪検出手段を設ける必要が無いため、タッチパネルの機能を実現するとともに、ユーザに開放感を与えることができる。

請求項２に記載の発明は、透明部材のうち透明ディスプレイに対向する面を裏面としたとき、裏面には凹部が設けられるとともに、透明ディスプレイは凹部に配置されていることを特徴とする。

このような構成にすれば、凹部に対向する透明部材の表面と操作領域とを近づけることができ、かつ、裏面のうち凹部が形成されていない面と透明部材の裏面の高さを近づけることができる。これにより、透明部材の裏面の位置と透明ディスプレイの裏面の位置とが異なる場合に比べて、操作者（ユーザ）に違和感を感じさせにくくすることができる。

請求項３に記載の発明は、被操作領域の投射面内に、凹部が設けられることを特徴とする。これにより、操作者は、透明ディスプレイを視認しながら、被操作領域を操作することができる。

請求項４に記載の発明は、被操作領域には、突起部が設けられることを特徴とする。これにより、操作者は、容易に操作部位（たとえば指先）を突起部に接触させることができる。

請求項５に記載の発明は、突起部は、周形状であることを特徴とする。これにより、被操作領域において、操作者は、容易に操作部位で周形状をなぞることができる。

請求項６に記載の発明は、突起部は、透明部材の被操作領域に設けた孔部に、孔部の深さよりも高い突起部材を配置することにより形成されることを特徴とする。また、請求項７に記載の発明は、被操作領域には、溝部が設けられることを特徴とする。これにより、操作者は、容易に操作部位を溝部に接触させることができる。

請求項８に記載の発明は、溝部は、周形状であることを特徴とする。これにより、被操作領域において、操作者は、容易に操作部位で周形状をなぞることができる。

請求項９に記載の発明は、透明部材は、透明ディスプレイとの間に、間隙を有することを特徴とする。これにより、操作者の押圧を受けた場合に、透明部材は容易に変形するため、操作者の押圧力が少なくて済む。また、透明部材が透明ディスプレイに接触しにくいため、透明ディスプレイが曲がることによる破損の可能性を抑制することができる。

発明を実施するための最良の形態について、図１から図１０を用いて説明を行う。

図１は、本タッチパネルディスプレイ１の斜視図である。このタッチパネルディスプレイ１は、シースルー（操作者は、タッチパネルディスプレイ１の操作者（ユーザ）側の面から、他方の面側の空間を視認することができる）機能を有している。

この図１に示すように、タッチパネルディスプレイ１は、透明ＥＬディスプレイ１０、フレキシブル基板２０、透明ＥＬディスプレイ回路３０、歪ゲージ４０、押下位置・加重検出回路５０、透明樹脂部材６０、カバー７０を有する。また、図１には図示されていないが、タッチパネルディスプレイ１は後述するフレーム８０を有する。

ここで、各部の電気的な接続関係について説明をすると、透明ＥＬディスプレイ１０はフレキシブル基板２０を介して透明ＥＬディスプレイ回路３０に接続され、歪ゲージ４０は押下位置・加重検出回路５０に電気的に接続されている。

また、フレキシブル基板２０、透明ＥＬディスプレイ回路３０、歪ゲージ４０、押下位置・加重検出回路５０は、不透明なカバー７０に被覆されている。

次に透明ＥＬディスプレイ１０について説明する。透明ＥＬディスプレイ１０に用いられるパネル（以下では、ＥＬパネルと呼ぶ）は、特許第２８４８２３６号公報で知られている、ガラス基板の上に第１電極、第１絶縁膜、発光層、第２絶縁膜、第２電極、接着剤、カバーガラスが積層された構成である。特に、第１電極および第２電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極で形成されており、表示部を透明なものとしたＥＬパネルである。

次に図２および図３を用いて、各部の位置関係、固定関係について説明する。図２はユーザ側から見た正面図（但し、擬似的にカバー７０を透視表現している）である。また、図３は図２のＡ−Ａ線における断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ線における断面図である。

この図２および図３に示すように、透明ＥＬディスプレイ１０の手前にはユーザが操作を入力する透明樹脂部材６０が配置されている。すなわち、ユーザは透明樹脂部材６０を指先などで触ることで所望の操作入力を行うことができるとともに、透明樹脂部材６０の背後に設置された透明ＥＬディスプレイ１０に表示された各種表示パターンを視認することができる。一方、ユーザ側に面した透明樹脂部材６０の表面には、ユーザが操作入力を行う被操作領域６１と、主に透明樹脂部材６０の剛性を補強することを目的とした周辺領域６２とが形成されている。また、周辺領域６２は平面形状であり、被操作領域６１は凹状の湾曲面となっている。被操作領域６１を凹状の湾曲面とした場合、ユーザが視認する面（被操作領域６１）に、外部の映り込みを発生しにくくすることができる。

一方、透明ＥＬディスプレイ１０自体は、透明樹脂部材６０により被覆保護されている。また、透明樹脂部材６０の透明ＥＬディスプレイ１０側の面、すなわちユーザにとっての裏面には、透明ＥＬディスプレイ１０を収納するための凹部が形成されている。ただし、この凹部の底面に透明ＥＬディスプレイ１０は接触しておらず、透明樹脂部材６０と透明ＥＬディスプレイ１０との間には、隙間が設けられている。

図２および図３に示すように、透明樹脂部材６０の被操作領域６１うち、頻繁にユーザからの操作される領域の一部には、人を模ったメッキ部材が取り付けられている。このメッキ部材は、透明樹脂部材６０に設けられた掘り込み（穴）に嵌め込まれている。そして、このメッキ部材の表面の一部は、透明樹脂部材６０の面よりも凸になっている。図２に示すように、メッキ部材は、第一メッキ部材９０ａ、第二メッキ部材９０ｂ、第三メッキ部材９０ｃ計３個からなり、互いのメッキ部材同士は、別々に透明樹脂部材６０に設けられた掘り込み内に配置されている。このうち第一メッキ部材９０ａは後述するエアコン操作入力のＦＡＣＥモードを入力するためのものであり、第二メッキ部材９０ｂはＢＩ−ＬＥＶＥＬモードを入力するためのものであり、第三メッキ部材９０ｃはＦＯＯＴモードを入力するためのものである。

また、被操作領域６１のうち特にユーザから頻繁に操作される領域には、透明樹脂部材６０の表面側に掘られた凹部が周状に連続する溝部９０ｄが設けられている。本実施形態の場合には、ユーザはこの溝部９０ｄをなぞることで、後述するエアコン操作入力の設定温度を上下させる指示を行うことができる。

次に、図４および図５を用いて、透明樹脂部材６０に対して、ユーザがどの位置を操作しているかを検出する操作検出の構成について説明する。なお、図５は、図４におけるＣ方向からの鳥瞰図である。図４に示すように、透明樹脂部材６０は第一固定ネジ４１ａで歪ゲージフレームＵＬ４２ａの一端が固定されている。また、図５に示すように、歪ゲージフレームＵＬ４２ａの他端は第三固定ネジ４１ｃでフレーム８０に固定されている。そして、歪ゲージＵＬ４０ａは、歪ゲージフレームＵＬ４２ａのうち第一固定ネジ４１ａと第三固定ネジ４１ｃとの間の固定部位に接着されている。そして、図４および図５に示すように、各歪ゲージ４０及び各歪ゲージフレームは左右に各２組の計４組配置されている。なお、第一固定ネジ４１ａおよび第二固定ネジ４１ｂは、ユーザが操作する被操作領域６１ではなく、カバー７０で被覆された領域（歪検出領域）に設けられている。また、図５に示すように、カバー７０と透明樹脂部材６０、透明樹脂部材６０と各歪ゲージフレームとは、わずかな隙間を介して離間している。これにより、ユーザの指などで被操作領域６１が押下された場合、透明樹脂部材６０の被操作領域６１は下側（透明ＥＬディスプレイ１０側）の歪ゲージフレーム（図４の場合には歪ゲージフレームＬＬ４２ｂ）を支点に押下方向に変移する。

次に、図６を用いて、本タッチパネルディスプレイ１の信号処理の流れを説明する。４組の歪ゲージ４０から出力された信号は押下位置・加重検出回路５０に入力され、押下位置・加重検出回路５０のアンプ５１で増幅され、さらにＡ／ＤＣ５２（アナログ−デジタル変換器）でデジタル化されて、演算処理装置５３に送られる。演算処理装置５３では、被操作領域６１においてユーザの指が接触した押下位置（座標値、領域）を特定し、さらに特定した押圧位置に応じて図示しないエアコンＥＣＵにエアコン操作入力信号（ＦＡＣＥなどのモードや、設定温度）を出力するとともに、透明ＥＬディスプレイ回路３０の表示制御装置３１へ映像信号を出力する。そして、表示制御装置３１は、透明ＥＬディスプレイ１０の第一電極に接続されたロウドライバ３２と、第二電極に接続されたカラムドライバ３３を介して、演算処理装置５３の処理結果に基づく映像信号を透明ＥＬディスプレイ１０に表示する。

以下、ユーザが、図３の第一メッキ部材９０ａを押下した場合を例に、信号処理の流れを説明する。

ユーザが第一メッキ部材９０ａを押下方向に押下した時、透明樹脂部材６０を介して、図４の如く歪ゲージフレームＬＬ４２ｂには荷重方向ＬＬの向きに力が加わり、歪ゲージフレームＵＬ４２ａには荷重方向ＬＬとは逆方向の荷重方向ＵＬの向きに力が加わる。また、図４では省略されているが、右側の歪ゲージＵＲ４０ｂには左側の歪ゲージＵＬ４０ａと同じ方向の力が、右側の歪ゲージＬＲ４０ｄには左側の歪ゲージＬＬ４０ｃと同じ方向の力が加わる。このとき、各歪ゲージフレームの他端は、理想的には剛体でありユーザの押下力により変形しないフレーム８０に固定されているため、押下力が加わることで各歪ゲージフレームが歪み、各歪ゲージ４０の抵抗値が変化する。各歪ゲージ４０の抵抗値変化は極めて微小なため、押下位置・加重検出回路５０ではホイートストンブリッジ回路にて抵抗値変化を電圧値として取り出している。そして、図７に示すように、演算処理装置５３は、電圧値をアンプ５１で増幅した後にＡ／Ｄでデジタル化された信号を取り込む。演算処理装置５３は具体的にはマイコンなどで実現する。

以下、図７に示すフローチャートを用いて、演算処理装置５３における処理の流れを説明する。

ステップＳ１００以前の処理は、前述した各歪ゲージ４０からの信号をデジタル値に変換する処理である。ステップＳ１００では、演算処理装置５３に電圧値Ｖａ〜Ｖｄを取り込む。ここで、演算処理装置５３に取り込まれた電圧値Ｖａ〜Ｖｄは、各歪ゲージ４０に加わった力を表している。以下、電圧値の正負は、荷重方向ＬＬの向きに力が加わった時を正、その逆向きに力が加わった時を負とする。また、ＵＬ信号は歪ゲージＵＬ４０ａの出力信号を増幅した後にデジタル化した信号であり、ＵＲ信号は歪ゲージＵＲ４０ｂの出力信号を増幅した後にデジタル化した信号であり、ＬＬ信号は歪ゲージＬＬ４０ｃの出力信号を増幅した後にデジタル化した信号であり、ＬＲ信号は歪ゲージＬＲ４０ｄの出力信号を増幅した後にデジタル化した信号である。

Ｖａ＝現在のＵＬ信号 − ＵＬ信号のリファレンス
Ｖｂ＝現在のＵＲ信号 − ＵＲ信号のリファレンス
Ｖｃ＝現在のＬＬ信号 − ＬＬ信号のリファレンス
Ｖｄ＝現在のＬＲ信号 − ＬＲ信号のリファレンス
ステップＳ１００より続くステップＳ１０１では、まずＶａ〜Ｖｄの絶対値の何れかが、あらかじめ設定した閾値よりも大きいかを判定し、ひとつ以上大きい場合は以降の処理を行わず、処理の最初に戻る。何れも閾値を超えない場合は、ステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２では、押下力の重心位置（ｘ，ｙ）と荷重Ｗとを演算する。

ここで、荷重Ｗを以下の（数１）により計算する。
（数１） 荷重Ｗ＝（Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ＋Ｖｄ）
上記（数１）の通り、押下された場合の荷重Ｗは、電圧値の総和であらわされている。
この値は荷重の絶対値ではないが、操作の程度を認識するには相対値で十分である。また、ある一定係数をかけて絶対値に換算することも可能である。

Ｖａ〜Ｖｄは現在の各歪ゲージ４０のＡ／Ｄ出力値とリファレンスのＡ／Ｄ出力値との差である。リファレンスのＡ／Ｄ出力値とは、例えば操作をしていない時のＡ／Ｄ出力値を記憶した値などがある。

本実施形態の構成では、操作領域が押下された場合に、透明樹脂部材６０の変移の支点が歪ゲージＬＬ４０ｃと歪ゲージＬＲ４０ｄとをつなぐ線上に存在するため、歪ゲージＬＬ４０ｃと歪ゲージＬＲ４０ｄとが正の値を出力する時、歪ゲージＵＬ４０ａと歪ゲージＵＲ４０ｂとは負の値を出力する。そこで、歪ゲージＵＬ４０ａ出力と歪ゲージＵＲ４０ｂ出力の正負を逆にして増幅し、演算処理装置５３内で正負を反転することで、アンプ５１に負の電源を設ける必要を無くすことができる。また、以下の（数２）に示すように、押下力が印加された領域の重心位置（ｘ，ｙ）は座標値で表現することができる。
（数２）重心位置（ｘ，ｙ）＝（ （Ｖａ＋Ｖｃ）／Ｗ，（Ｖａ＋Ｖｂ）／Ｗ ）
なお、ｘは透明樹脂部材６０の平面方向における横方向（左右方向）、ｙが縦方向（上下方向）の座標値である。数式２は、ｘは押下力全体の荷重に対する左側の荷重の割合、ｙは押下力全体の荷重に対する上側の荷重の割合から演算することができる。

ステップＳ１０３では、求めた荷重Ｗが、あらかじめ設定した閾値よりも大きいかを判定する。そして、荷重Ｗが閾値以上と判定された場合には、ユーザによる操作がなされたと判定しステップＳ１０４に進む。なお、荷重Ｗが閾値よりも小さい場合は、操作をしていないとみなし以降の処理を行わず、処理の最初に戻る。なお、この閾値は、操作の状況によって変えると効果的である。例えば押すことでＯＮ・ＯＦＦの操作をおこなう場合は、押した感覚を持たせるために閾値を高めに設定するのに対し、なぞるなどスライドさせる操作の場合は閾値を低めに設定すると良い。

ステップＳ１０４以下は、被操作領域６１の複数設定された検出領域のうち、ユーザの指がどの検出領域に接触しているかを判定する処理である。

ステップＳ１０４では、まず重心位置（ｘ，ｙ）が第一検出領域６１ａ内であるかを判定する。重心位置（ｘ，ｙ）が第一検出領域６１ａ内に存在する（ＹＥＳ）と判定された場合には、ステップＳ１０５に進み、第一検出領域６１ａ内に存在しない（ＮＯ）と判定された場合には、ステップＳ１０６に進む。すなわちＹＥＳと判定された場合には表示制御装置３１に表示パターンＦＡＣＥを出力する処理を行い、ＮＯと判定された場合にはステップＳ１０６へ進む。なお、表示制御装置３１は、表示パターンＦＡＣＥが入力されると、透明ＥＬディスプレイ１０に図９に示すような表示を行わせる。

ステップＳ１０４で行う具体的な判定ロジックについて説明する。判定は、重心位置（ｘ，ｙ）のｘが第一検出領域６１ａを囲むｘ軸方向の最小値と最大値との間に存在するか、および、ｙが第一検出領域６１ａを囲むｙ軸方向の最小値と最大値との間に存在するかを判定することでなされる。なお、第一検出領域６１ａは、第一メッキ部材９０ａの範囲より大きく設定されている。しかし、第一メッキ部材９０ａが透明樹脂部材６０の面よりも突出しているため、ユーザの操作部位（指）は第一メッキ部材９０ａに誘導される。従って、第一検出領域６１ａの面積を第一メッキ部材９０ａよりも広く設定したとしても、ユーザの指によって第一メッキ部材９０ａ以外の部分は押されにくい。従って、検出領域を、メッキ部材の範囲より大きく設定しても誤作動の恐れはない。

ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５では、表示制御装置３１により表示パターンＦＡＣＥを表示させるとともに、表示パターンＢＩ−ＬＥＶＥＬ又は表示パターンＦＯＯＴを非表示にして、一連の処理の最初に戻る。

ステップＳ１０４より分岐するステップＳ１０６では、ステップＳ１０４と同様に重心位置（ｘ，ｙ）が第二検出領域６１ｂ内であるかを判定する。そして、重心位置（ｘ，ｙ）が第二検出領域６１ｂ内にあると判定された場合にはステップＳ１０７へ進み、第二検出領域６１ｂ内にないと判定された場合には、重心位置（ｘ，ｙ）が他の検出領域内に存在するか否かの判定を行う。

ステップＳ１０６に続くステップＳ１０７では、表示制御装置３１により表示パターン（ＢＩ−ＬＥＶＥＬ）を表示させるとともに、表示パターンＦＡＣＥ又は表示パターンＦＯＯＴを非表示にして、一連の処理の最初に戻る。

ステップＳ１０８以降になされる第三検出領域６１ｃ等の判定処理は、ステップＳ１０４、Ｓ１０５と同様の為、省略する。なお、第三メッキ部材９０ｃが押下された場合に表示される表示パターンＦＯＯＴは、図１０に示すような表示である。

ここで、ステップＳ２００以下の第一検出領域６１ａのようなユーザの指により押下されたか否かを検出する処理とは異なる溝部９０ｄを押下された場合の処理について説明する。ユーザは、溝部９０ｄの輪郭を指でなぞることで、エアコンの設定温度を変更することができる。具体的には、溝部９０ｄの輪郭を時計周りの方向になぞった場合には設定温度を上昇させ、溝部９０ｄの輪郭を反時計周りの方向になぞった場合には設定温度を下降させる処理を行う。このような処理を行うため、押下位置・加重検出回路５０は、溝部９０ｄの領域内に荷重が加えられた場合に、溝部９０ｄの輪郭にそって荷重が変化する方向、すなわち時計周り方向か反対時計周り方向かを検出する。そして、押下位置・加重検出回路５０は、荷重が変化する方向に基づいて図示しないエアコンＥＣＵに設定温度を出力するとともに、表示制御装置３１に所定の表示パターン（セグメント形式の設定温度）を表示させる。

ステップＳ２００は、ステップＳ１０４以降の第一検出領域６１ａのようなユーザの指により押下されたか否かを検出する処理が終わった後になされる処理である。このステップＳ２００では、重心位置（ｘ，ｙ）が溝部９０ｄを囲む第四検出領域６１ｄの中に存在するか否かを判定する。もし、重心位置（ｘ，ｙ）が溝部９０ｄを囲む第四検出領域６１ｄの中に存在する場合にはステップＳ２１０に進み、存在しない場合には一連の処理の最初に戻る。

ステップＳ２０１では、溝部９０ｄの中心（０）の座標と、重心位置（ｘ，ｙ）とがなす角度θを演算する。なお、この場合、なす角とは、溝部９０ｄの中心（０）からｙ軸方向に直線を延ばした場合に溝部９０ｄと交わる場所、いわゆる０時の方向を０度とし、この０時の角度を基準とした角度である。一例としては、１時の方向は３０度、３時の方向は９０度、９時の方向は２７０度となる。

ステップＳ２０１に続くステップＳ２０２では、角度θと、前回の制御周期における角度θの値であるθｏｌｄとの差（θ−θｏｌｄ）が、条件１を満たすか否かを判定する。ここで条件１とは、１＜（θ−θｏｌｄ）＜１７９、もしくは、−３５９＜（θ−θｏｌｄ）＜−１８１とする。もし、（θ−θｏｌｄ）が条件１を満たすならば重心位置（ｘ，ｙ）は時計回りに移動しているためステップＳ２０３へ進み、（θ−θｏｌｄ）が条件１を満たさないのであればステップＳ２０５へ進む。なお、制御周期の初回時など、θｏｌｄが存在しない場合には、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３の処理を行わずにステップＳ２０４の処理を行って、処理の最初に戻っても良い。

ステップＳ２０３では、エアコンＥＣＵに設定温度を出力する（例えば＋１度）とともに、表示制御装置３１に所定の表示パターン（ＵＰ）を出力する。

ステップＳ２０３より続くステップＳ２０４では、今回の角度θをθｏｌｄとして記憶する処理を行い、一連の処理の最初に戻る。

一方、ステップＳ２０２で分岐したステップＳ２０５では、角度θと、前回の制御周期における角度θの値であるθｏｌｄとの差（θ−θｏｌｄ）が、条件２を満たすか否かを判定する。ここで条件２とは、−１７９＜（θ−θｏｌｄ）＜−１、もしくは、１８１＜（θ−θｏｌｄ）＜３５９とする。もし、（θ−θｏｌｄ）が条件２を満たすならば重心位置（ｘ，ｙ）は反時計回りに移動しているためステップＳ２０６へ進み（θ−θｏｌｄ）が条件２を満たさないのであれば一連の処理の最初に戻る。

ステップＳ２０６では、エアコンＥＣＵに設定温度を出力する（例えば−１度）とともに、表示制御装置３１に所定の表示パターン（ＤＯＷＮ）を出力する。

ステップＳ２０６より続くステップＳ２０７では、今回の角度θをθｏｌｄとして記憶する処理を行い、一連の処理の最初に戻る。また、例外処理としては、重心位置（ｘ，ｙ）がすべての検出領域に入っていなかった場合は、無効な操作として何もせず一連の処理の最初に戻しても良い。また、この処理のループを、数回のＶａ〜Ｖｄ値を平均化してから処理すると、外乱ノイズの影響を受けにくくなる。

以上が、演算処理装置５３における処理の流れである。

以下、本実施形態における効果を説明する。

ユーザが操作する被操作領域６１が、透明ＥＬディスプレイ１０および透明樹脂部材６０により構成されるため、タッチパネルディスプレイ１の一方側からタッチパネルディスプレイ１の他方側を視認することが可能である。そして、このようなタッチパネルディスプレイ１は、ユーザに開放感を与えるとともに、前述の処理により透明樹脂部材６０を押下するだけの操作で、操作入力を行うことができる（第１の効果）。

ユーザが操作する被操作領域の側部に歪ゲージを設ける形態では側部に歪ゲージなどが視認されてしまい開放感が得にくいという問題が存在するが、本実施形態のようにカバー７０により被覆された透明樹脂部材６０の一方の辺に複数個の歪ゲージ４０を配置して、被操作領域６１を囲む透明樹脂部材６０の３辺（周辺領域６２）にカバー７０を設けないことで、開放感を与えることができる（第２の効果）。

透明樹脂部材６０に掘り込み（穴）を設け、この穴の中に、少なくとも頂点が穴よりも突出するようなメッキ部材９０ａ〜ｃを配設することで、ユーザの指をメッキ部材９０ａ〜ｃに誘導することができる。このため、ユーザは、必ずしも透明ＥＬディスプレイ１０を視認しながらでなくても、メッキ部材９０ａ〜ｃを押下することができる（第３の効果）。なお、言うまでも無く、メッキ部材の材質や形状は、本実施形態に限定されるものではなく、ユーザの操作を誘導できるものであれば任意である。

また、透明樹脂部材６０に周形状の溝部９０ｄを設けることで、ユーザの指を溝部９０ｄに誘導することができる。特に、円を描くといった操作をタッチパネルで行う場合に、このように周形状の溝部９０ｄを設けると、ユーザの指が比較的正確に円周をなぞることができるため、容易に操作することができる（第４の効果）。なお、言うまでも無く、周形状の溝部９０ｄを、周形状の凸部とした場合であっても、同様の効果を奏することができる。また、周形状でなく、例えば直線のスライダー形状、三角形形状などであっても良い。

なお、本実施形態では、歪ゲージおよび歪伝達フレームを４箇所設けたが、重心位置（ｘ，ｙ）を演算するためには、最低３箇所以上設ければ良い。

最良の実施形態におけるタッチパネルディスプレイの斜視図である。 最良の実施形態におけるタッチパネルディスプレイの正面図である。 図２のＡ−Ａ線断面における断面図である。 図２のＢ−Ｂ線断面における断面図である。 図４のＣ方向からの斜視図である。 本タッチパネルディスプレイの信号処理の流れを表すブロック図である。 押下位置・加重検出回路及び表示制御装置でなされる処理を示すフローチャートである。 各種検出領域を示す図である。 第一メッキ部材が押下された場合に透明ＥＬディスプレイに表示される表示パターンＦＡＣＥを示す図である。 第三メッキ部材が押下された場合に透明ＥＬディスプレイに表示される表示パターンＢＩ−ＬＥＶＥＬを示す図である。

符号の説明

１ タッチパネルディスプレイ
１０ 透明ＥＬディスプレイ
２０ フレキシブル基板
３０ 透明ＥＬディスプレイ回路
３１ 表示制御装置
３２ ロウドライバ
３３ カラムドライバ
４０ 歪ゲージ
４０ａ 歪ゲージＵＬ
４０ｂ 歪ゲージＵＲ
４０ｃ 歪ゲージＬＬ
４０ｄ 歪ゲージＬＲ
４１ａ 第一固定ネジ
４１ｂ 第二固定ネジ
４１ｃ 第三固定ネジ
４２ａ 歪ゲージフレームＵＬ
４２ｂ 歪ゲージフレームＬＬ
５０ 押下位置・加重検出回路
５１ アンプ（５１ａ〜５１ｄ）
５２ Ａ／ＤＣ（５２ａ〜５２ｄ）
５３ 演算処理装置
６０ 透明樹脂
６１ 操作領域
６１ａ 第一検出領域６１ａ
６１ｂ 第二検出領域６１ｂ
６１ｃ 第三検出領域６１ｃ
６１ｄ 第四検出領域６１ｄ
６２ 周辺領域
７０ カバー
８０ フレーム
９０ａ 第一メッキ部材
９０ｂ 第二メッキ部材
９０ｃ 第三メッキ部材
９０ｄ 溝部

Claims (10)

1. 透明ディスプレイ（１０）と、該透明ディスプレイ（１０）の前面に設けられた透明タッチパネルと、該透明タッチパネルを支持するメインフレーム（８０）と、不透明なカバー（７０）とからなるタッチパネルディスプレイであって、
   前記透明タッチパネルは、少なくとも３個以上の歪検出部（４０）と、該歪検出部（４０）と同数の歪伝達フレーム（４２ａ，ｂ）と、透明部材（６０）と、前記歪検出部（４０）が出力した信号を処理する処理部（５０，５３）とを有し、
   前記透明部材（６０）は、外周が４辺からなるものであって、被操作領域（６１）と、該被操作領域（６１）と該透明部材（６０）の１辺の端部との間に形成された歪検出領域（６２）とからなり、
   前記歪伝達フレーム（４２ａ，ｂ）の剛性は前記メインフレーム（８０）の剛性よりも低く、且つ、該歪伝達フレーム（４２ａ，ｂ）の一端は前記歪検出領域（６２）の３箇所以上に各々接続されるとともに、該歪伝達フレーム（４２ａ，ｂ）の他端は前記メインフレーム（８０）に接続され、
   前記歪検出部（４０）は、前記歪伝達フレーム（４２ａ，ｂ）の各々に配置され、
   前記処理部（５０，５３）は、前記歪検出部（４０）から各々出力された少なくとも３種類以上の歪検出信号に基づいて、前記被操作領域（６１）において押圧された位置を検出し、
   前記カバー（７０）は、前記透明部材（６０）の１辺に設けられた前記歪検出領域（６２）を被覆するように設けられ、前記透明部材（６０）の残りの３辺には、当該カバーが設けられないことを特徴とするタッチパネルディスプレイ。
2. 前記透明部材（６０）のうち前記透明ディスプレイ（１０）に対向する面を裏面としたとき、
   前記裏面には凹部が設けられるとともに、前記透明ディスプレイ（１０）は該凹部に配置されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルディスプレイ。
3. 前記被操作領域（６１）の投射面内に、前記凹部が設けられることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネルディスプレイ。
4. 前記被操作領域（６１）には、突起部（６１ａ〜ｃ）が設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のタッチパネルディスプレイ。
5. 前記突起部（６１ａ〜ｃ）は、周形状であることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルディスプレイ。
6. 前記突起部（６１ａ〜ｃ）は、前記透明部材（６０）の被操作領域（６１）に設けた孔部に、該孔部の深さよりも高い突起部材を配置することにより形成されることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルディスプレイ。
7. 前記被操作領域（６１）には、溝部（６１ｄ）が設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のタッチパネルディスプレイ。
8. 前記溝部（６１ｄ）は、周形状であることを特徴とする請求項７に記載のタッチパネルディスプレイ。
9. 前記透明タッチパネルは、前記透明部材（６０）と透明ディスプレイ（１０）との間に、間隙を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のタッチパネルディスプレイ。
10. 前記透明タッチパネルの被操作領域（６１）は、凹状の湾曲面に形成されることを特徴とする請求項９に記載のタッチパネルディスプレイ。

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