JP5307227B2 - タッチ式操作入力装置及びそれを備えた電子機器 - Google Patents
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Description
請求項1記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項1の入力装置」という)は、タッチ面と、当該タッチ面とは反対側の背面とを備える操作パネルと、当該操作パネルの背面側に配した複数の透光性タッチセンサと、当該複数の透光性タッチセンサを挟んで当該操作パネルと対向する位置に配した複数の副光源と、当該複数の副光源から見て当該複数の透光性タッチセンサと対向する遮光パネルと、当該遮光パネルを挟んで当該副光源と対向する所定位置に配した複数の主光源と、当該副光源及び当該主光源を点灯・消灯制御する制御回路と、を含めて構成してある。当該操作パネルの背面には、当該複数の透光性タッチセンサ各々に対応する複数の透光性操作ボタンと、当該複数の透光性操作ボタン各々の外郭に形成した透光性外郭部とを、光源点灯時のみ発光表示される隠し印刷によって形成してあり、当該遮光パネルには、当該複数の透光性タッチセンサ各々に対応する複数の非遮光領域を設けてある。ここで、点灯した当該複数の主光源各々の光が、当該非遮光領域、当該透光性タッチセンサを透光して対応する透光性操作ボタンのみを発光表示されるように構成してあり、点灯した当該複数の副光源各々の光が、当該透光性タッチセンサを透光して対応する透光性外郭部のみを発光表示されるように構成してある。さらに、当該制御回路が、操作可能な透光性操作ボタン各々に対応する主光源を点灯させたときに、当該制御回路が、点灯する主光源に対応する透光性操作ボタンが操作されたことを条件に当該透光性操作ボタンに対応する副光源を点灯させるように構成してある。
請求項2記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項2の入力装置」という)は、タッチ面と、当該タッチ面とは反対側の背面とを備える操作パネルと、当該操作パネルの背面側に配した複数の透光性タッチセンサと、当該複数の透光性タッチセンサを挟んで当該操作パネルと対向する位置に配した複数の副光源と、当該複数の副光源から見て当該複数の透光性タッチセンサと対向する遮光パネルと、当該遮光パネルを挟んで当該副光源と対向する所定位置に配した複数の主光源と、当該副光源及び当該主光源を点灯・消灯制御する制御回路と、を含めて構成してある。当該操作パネルの背面には、当該複数の透光性タッチセンサ各々に対応する複数の透光性操作ボタンと、当該複数の透光性操作ボタン各々の外郭に形成した透光性外郭部とを、光源点灯時のみ発光表示される隠し印刷によって形成してあり、当該遮光パネルには、当該複数の透光性タッチセンサ各々に対応する複数の非遮光領域を設けてある。ここで、点灯した当該複数の主光源各々の光が、当該非遮光領域、当該透光性タッチセンサを透光して対応する透光性操作ボタンのみを発光表示されるように構成してあり、点灯した当該複数の副光源各々の光が、当該透光性タッチセンサを透光して対応する透光性外郭部のみを発光表示されるように構成してある。さらに、当該制御回路が、操作可能な透光性操作ボタン各々に対応する主光源を点灯させたときに、当該制御回路が、点灯する主光源に対応する透光性操作ボタンが操作されたことを条件に当該主光源と同時に点灯させた当該透光性操作ボタンに対応する副光源を消灯させるように構成してある。
請求項3記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項3の入力装置」という)は、請求項1の入力装置であって、前記遮光パネルには、前記非遮光領域各々の周囲から起立する筒状遮蔽リブを形成してあり、当該筒状遮蔽リブ各々の中に前記主光源を収納してある。
請求項4記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項4の入力装置」という)は、請求項1又は3の入力装置であって、前記複数の透光性操作ボタン各々の輝度と、対応する前記透光性外郭部の輝度を異ならせてある。
請求項5記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項5の入力装置」という)は、請求項1、3又は4の入力装置であって、前記透光性操作ボタンが、複数の主操作用ボタンと、当該複数の主操作用ボタンの各々の機能に対応して設けた複数の副操作用ボタンと、から構成してある。
請求項6記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項6の入力装置」という)は、請求項5の入力装置であって、前記複数の副操作用ボタン各々の表示面積が、対応する主操作用ボタンの表示面積よりより狭く形成してある。
請求項7記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項7の入力装置」という)は、請求項5又は6の入力装置であって、前記主光源がLEDを含めて構成してあり、かつ、前記副光源がEL若しくは有機ELを含めて構成してある。
請求項8記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項8の入力装置」という)は、請求項5乃至7いずれかの入力装置であって、前記主光源が、前記複数の主操作用ボタン各々が互いに異なる色で発光表示されるように構成してある。
請求項9記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項9の入力装置」という)は、請求項8の入力装置であって、前記副光源が、前記主操作用ボタン各々の色と同系色の色で対応する副操作用ボタンが発光表示されるように構成してある。
請求項10記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項10の入力装置」という)は、請求項5乃至7いずれかの入力装置であって、前記制御回路が、前記複数の主操作用ボタンに係る主光源が全消灯のときにいずれかの主操作用ボタンが操作されたことを条件に全点灯させ、かつ、全点灯後に先行操作された主操作用ボタンに対応する副操作用ボタンに係る主光源を全点灯させる一方、当該操作された主操作用ボタン以外の主操作用ボタンが後行操作されたときは当該後行操作に係る副操作用ボタンに係る主光源を全点灯させるとともに当該先行操作に係る副操作用ボタンに係る副光源を全消灯させるように構成してある。
請求項11記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項11の入力装置」という)は、請求項10の入力装置であって、前記制御回路が、前記発光表示させた副操作用ボタンに係る前記主操作用ボタンが再操作されたことを条件に前記全発光表示している副操作用ボタン及び前記主操作用ボタンの発光表示を停止するように構成してある。
請求項12記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項12の入力装置」という)は、請求項10又は11の入力装置であって、前記主光源が、前記複数の主操作用ボタン各々が互いに異なる色で発光表示されるように構成してある。
請求項13記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項13の入力装置」という)は、請求項12の入力装置であって、前記副光源が、前記主操作用ボタン各々の色と同系色の色で対応する副操作用ボタンが発光表示されるように構成してある。
請求項14記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項14の入力装置」という)は、請求項5乃至14いずれかの入力装置であって、前記操作パネルのタッチ面上には、前記主操作用ボタン又は前記副操作用ボタンの機能を補完若しくは代替する機能を司る操作レバー若しくは操作ダイヤル、又は、操作レバー並びに操作ダイヤルを設けてある。
請求項15記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項15の入力装置」という)は、請求項5乃至14いずれかの入力装置であって、前記主操作用ボタン若しくは前記副操作用ボタンのいずれかがタッチ操作されたときに、タッチした指に振動を与える加振手段若しくはタッチ音を発する報知手段、又は、加振手段並びに報知手段を設けてある。
請求項16記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項16の入力装置」という)は、請求項15の入力装置であって、前記加振手段の振動周波数若しくは前記報知手段のタッチ音の周波数が、操作ボタンによって異ならせてある。
請求項17記載の発明に係るタッチ式操作入力装置(以下、適宜「請求項17の入力装置」という)は、請求項13の入力装置であって、前記タッチ式操作入力装置が、車載用に構成してあり、前記主操作用ボタンが、車載されたエアコン、AV装置及びカーナビゲーションを含めて選択操作するように構成してある。
請求項18記載の発明に係る電子機器(以下、適宜「請求項18の電子機器」という)は、請求項1乃至13いずれか記載のタッチ式操作入力装置を備えている。
(外観構造)
図1から5に示すように、タッチ式操作入力装置1(以下、「入力装置1」という)は、操作者から見て離れる方向に、操作パネル3と、複数の透光性タッチセンサ5(以下、「タッチセンサ5」という)と、タッチセンサ5と同数の副光源7と、遮光パネル9と、タッチセンサ5と同数の主光源11と、を含めて主構成してある。さらに、外観的には、操作レバー13及び操作ダイヤル15を、内面的には、加振手段である振動アクチュエータ17を、それぞれ設けてある。符号19は回路基板を示す。
操作パネル3は、黒を基調とする薄い矩形の合性樹脂製板(たとえば、ポリカーボネイト)から構成してあり、操作者が指先で触れることのできるタッチ面3aと、タッチ面3aとは反対側(裏側)の背面3bとを備える(図5参照)。操作パネル3の裏面3bには、複数の透光性操作ボタン23と、当該複数の透光性操作ボタン23の各々の外郭に形成した透光性外郭部25とを、隠し印刷してある。隠し印刷とは、背面3b側から光を当てたときにタッチ面3a側で印刷画像が発光表示されて見えるが、光が当てられないときは見えないか見えてもほとんど分からない印刷のことをいう。発光表示させられるように、透光性操作ボタン23各々と、透光性外郭部25各々とは、いずれも透光性を有する。すなわち、透光性操作ボタン23各々と透光性外郭部25各々は、対応する主光源11及び副光源7を点灯した時のみ、その透光性によって発光表示され、点灯していないときは目視できない、若しくはできてもほとんど分からないようになっている。
操作パネル3の背面3b側には、透光性操作ボタン23,・・各々と透光性外郭部25,・・に対応させたタッチセンサ5,・・を配してある。タッチセンサ5各々は、操作パネル3とほぼ同じ大きさの透明矩形フィルムに半透明の導電性ペーストによって印刷形成したタッチ電極を備えている。各タッチ電極は、互いに対向させてあり、操作パネル3のタッチ面3bに操作者の指先が触れて操作されたときの両電極間の静電容量変化を検知できるように構成してある。
説明の都合上、副光源7を先に説明する。副光源7は、タッチセンサ5,・・を挟んで操作パネル3と対向する位置に配したEL(若しくは有機EL)によって構成してある。副光源7は、図5に示す回路基板19の制御回路41(後述の図6参照)が、操作可能な透光性操作ボタン23各々に対応する主光源11を点灯させたときに、制御回路41が、点灯する主光源11に対応する透光性操作ボタン23が操作されたことを条件に透光性操作ボタン23に対応する副光源7を点灯させるように構成してある。この点は、改めて説明する。主光源11は、LEDによって構成してあり、副光源7から見てタッチセンサ5と対向する遮光パネル9の、反対側にタッチセンサ5と対向するように配してある。遮光パネル9は、透光性合成樹脂製のパネルの背面に、複数の非遮光領域9a(図5参照)を残して遮光塗料を塗布したものである。遮光塗料は、LEDの光をパネルの厚み方向に透光させないためのものであり、非遮光領域9aは、同方向の透光を行なわせるための窓としての機能を有する。遮光パネル9の背面の非遮光領域9a各々の周囲には、筒状遮蔽リブ9b,・・を起立形成してある。遮蔽リブ9b各々は、遮光パネル9と一体成形によって形成し、その外周面に上記遮光塗料を一体塗布すると、その形成が簡単である。筒状遮蔽リブ9b各々の中には、主光源7であるLED及びLEDの光を非遮光領域9aに対して均一化するための導光フィルタを配してある。LEDの光は、筒状遮蔽リブ9bの作用によって、側方には漏れないようになっている。各LEDは回路基板11pに固定してあり、回路基板11pは、筒状遮光リブ9bを背面から遮光する役目をも担っている。
本実施形態では、透光性操作ボタン23,・・は、複数(本実施形態では3個)の主操作用ボタン31、33及び35と、主操作用ボタン31、33及び35の各々の機能に対応して設けた複数(本実施形態では5個乃至6個)の副操作用ボタン31a〜31f、33a〜33e及び35a〜35eと、から構成してある。主操作用ボタンと副操作用ボタンとに分けたのは、主操作と副操作とによる段階的操作ができるようにして、操作性を高めるためである。主操作用ボタン31、33及び35は、それぞれエアコン、AV装置及びカーナビゲーションの選択操作ができるようにしてあり、それぞれを、たとえば、緑色、オレンジ色及び青色に発光表示されるように色分けし、たとえば、25mm程度の半径を持つ円形に構成してある。色分けしたのは、色彩によって操作可能な機能を見分けられるようにするためである。副操作用ボタン31a〜31f、33a〜33e及び35a〜35eは、それぞれ対応する主操作用ボタンと同系色、すなわち、緑色、オレンジ色及び青色に発光表示されるように色分けしてある。限定する趣旨ではないが同系色を選んだのは、主操作と副操作との対応を簡単に見分けられるようにするためである。副操作用ボタンの面積は、すべて同じとして、主操作用ボタンの面積よりも小さい、たとえば、横20mm、縦10mm程度の矩形に構成してある。透光性外郭部25,・・は、主操作用ボタン31、33及び35のそれぞれをリング状に囲む透過性外郭部31´、33´及び35´及び副操作用ボタン31a〜31f、33a〜33e並びに35a〜35eのそれぞれをリング状に囲む透過性外郭部31´a〜31´f、33´a〜33´e並びに35´a〜35´eによって構成してある(見やすくするために、主操作用ボタン各々の符号を図1に、副操作用ボタン各々の符号を図2に、それぞれ記す)。上述した副操作用ボタンは、いずれも対応する主操作用ボタンと同系色に、かつ、輝度を落として発光表示するように構成してある。
図6を参照しながら、回路基板19に搭載された制御回路41について説明する。制御回路41は、主光源11、副光源7及び振動アクチュエータ17を主として制御する回路である。制御回路41は、副光源7(EL)を制御するEL制御回路43、主光源11(LED)を制御するLED制御回路45及び振動アクチュエータ17を制御する振動アクチュエータ回路47から概ね構成してある。EL制御回路43には、全体の制御を行うマイコン49を主要部品として搭載してある。マイコン49は、いずれも図示を省略するが内部に制御と演算を行うCPU(Central Processing Unit )と、記憶を行うROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)と、入出力を行うI/Oポートを備えた電子部品である。マイコン43は、副光源7、主光源11および振動アクチュエータ17を制御するプログラムをROMに記憶している。CPUは、そのプログラムをROMから読み出して実行する。その際、CPUは、RAM上に制御や演算のワークエリアを展開する。EL制御回路43には、マイコン49に図外の調整用パソコンに接続するためのUSBコネクタ51及びUSBをUARTに変換するための変換IC53、さらに、DCジャック55から入力した電源を、レギュレータ57を介して各部位へ供給するようにしてある。さらに、マイコン49には、タッチセンサIC59、フォトMOSリレー61及びトランスインバータ電池ボックス63を接続してあり、これら三者は、コネクタ65を介して各タッチセンサ5及び各副光源7(EL)に接続してある。タッチセンサ59は、タッチセンサ5の一部を構成している。フォトMOSリレー61は、複数ある副光源7,・・のうち点灯させるものに対してトランスインバータ電池ボックス63を接続して電源を供給するためのリレーである。
タッチ式操作入力装置1の動作について説明する。本実施形態におけるタッチ式操作入力装置1の制御回路41は、操作可能な透光性操作ボタン各々に対応する主光源を点灯させたときに、当該制御回路41が、点灯する主光源に対応する透光性操作ボタンが操作されたことを条件に当該透光性操作ボタンに対応する副光源を点灯させるように構成してある。又は、操作可能な透光性操作ボタン各々に対応する主光源を点灯させたときに、当該制御回路41が、点灯する主光源に対応する透光性操作ボタンが操作されたことを条件に当該主光源と同時に点灯させた当該透光性操作ボタンに対応する副光源を消灯させるように構成することもできる。以下、これらの動作について更に詳細に説明する。
3 操作パネル
5 タッチセンサ
7 副光源
9 遮光パネル
11 主光源
13 操作レバー
15 操作ダイヤル
17 振動アクチュエータ
23 透光性操作ボタン
25 透光性外郭部
41 制御回路
Claims (18)
- タッチ面と、当該タッチ面とは反対側の背面とを備える操作パネルと、
当該操作パネルの背面側に配した複数の透光性タッチセンサと、
当該複数の透光性タッチセンサを挟んで当該操作パネルと対向する位置に配した複数の副光源と、
当該複数の副光源から見て当該複数の透光性タッチセンサと対向する遮光パネルと、
当該遮光パネルを挟んで当該副光源と対向する所定位置に配した複数の主光源と、
当該副光源及び主光源を点灯・消灯制御する制御回路と、
を含めて構成してあり、
当該操作パネルの背面には、当該複数の透光性タッチセンサ各々に対応する複数の透光性操作ボタンと、当該複数の透光性操作ボタン各々の外郭に形成した透光性外郭部とを、光源点灯時のみ発光表示される隠し印刷によって形成してあり、
当該遮光パネルには、当該複数の透光性タッチセンサ各々に対応する複数の非遮光領域を設けてあり、
点灯した当該複数の主光源各々の光が、当該非遮光領域、当該透光性タッチセンサを透光して対応する透光性操作ボタンのみを発光表示されるように構成してあり、
点灯した当該複数の副光源各々の光が、当該透光性タッチセンサを透光して対応する透光性外郭部のみを発光表示されるように構成してあり、
当該制御回路が、操作可能な透光性操作ボタン各々に対応する主光源を点灯させたときに、当該制御回路が、点灯する主光源に対応する透光性操作ボタンが操作されたことを条件に当該透光性操作ボタンに対応する副光源を点灯させるように構成してある
ことを特徴とするタッチ式操作入力装置。 - タッチ面と、当該タッチ面とは反対側の背面とを備える操作パネルと、
当該操作パネルの背面側に配した複数の透光性タッチセンサと、
当該複数の透光性タッチセンサを挟んで当該操作パネルと対向する位置に配した複数の副光源と、
当該複数の副光源から見て当該複数の透光性タッチセンサと対向する遮光パネルと、
当該遮光パネルを挟んで当該副光源と対向する所定位置に配した複数の主光源と、
当該副光源及び当該主光源を点灯・消灯制御する制御回路と、
を含めて構成してあり、
当該操作パネルの背面には、当該複数の透光性タッチセンサ各々に対応する複数の透光性操作ボタンと、当該複数の透光性操作ボタン各々の外郭に形成した透光性外郭部とを、光源点灯時のみ発光表示される隠し印刷によって形成してあり、
当該遮光パネルには、当該複数の透光性タッチセンサ各々に対応する複数の非遮光領域を設けてあり、
点灯した当該複数の主光源各々の光が、当該非遮光領域、当該透光性タッチセンサを透光して対応する透光性操作ボタンのみを発光表示されるように構成してあり、
点灯した当該複数の副光源各々の光が、当該透光性タッチセンサを透光して対応する透光性外郭部のみを発光表示されるように構成してあり、
当該制御回路が、操作可能な透光性操作ボタン各々に対応する主光源を点灯させたときに、当該制御回路が、点灯する主光源に対応する透光性操作ボタンが操作されたことを条件に当該主光源と同時に点灯させた当該透光性操作ボタンに対応する副光源を消灯させるように構成してある
ことを特徴とするタッチ式操作入力装置。 - 前記遮光パネルには、前記非遮光領域各々の周囲から起立する筒状遮蔽リブを形成してあり、
当該筒状遮蔽リブ各々の中に前記主光源を収納してある
ことを特徴とする請求項1記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記複数の透光性操作ボタン各々の輝度と、対応する前記透光性外郭部の輝度を異ならせてある
ことを特徴とする請求項1又は3記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記透光性操作ボタンが、複数の主操作用ボタンと、当該複数の主操作用ボタンの各々の機能に対応して設けた複数の副操作用ボタンと、から構成してある
ことを特徴とする請求項1、3又は4記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記複数の副操作用ボタン各々の表示面積が、対応する主操作用ボタンの表示面積よりより狭く形成してある
ことを特徴とする請求項5記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記主光源がLEDを含めて構成してあり、かつ、前記副光源がEL若しくは有機ELを含めて構成してある
ことを特徴とする請求項5又は6記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記主光源が、前記複数の主操作用ボタン各々が互いに異なる色で発光表示されるように構成してある
ことを特徴とする請求項5乃至7いずれか記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記副光源が、前記主操作用ボタン各々の色と同系色の色で対応する副操作用ボタンが発光表示されるように構成してある
ことを特徴とする請求項8記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記制御回路が、前記複数の主操作用ボタンに係る主光源が全消灯のときにいずれかの主操作用ボタンが操作されたことを条件に全点灯させ、かつ、全点灯後に先行操作された主操作用ボタンに対応する副操作用ボタンに係る主光源を全点灯させる一方、当該操作された主操作用ボタン以外の主操作用ボタンが後行操作されたときは当該後行操作に係る副操作用ボタンに係る主光源を全点灯させるとともに当該先行操作に係る副操作用ボタンに係る副光源を全消灯させるように構成してある
ことを特徴とする請求項5乃至7いずれか記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記制御回路が、前記発光表示させた副操作用ボタンに係る前記主操作用ボタンが再操作されたことを条件に前記全発光表示している副操作用ボタン及び前記主操作用ボタンの発光表示を停止するように構成してある
ことを特徴とする請求項10記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記主光源が、前記複数の主操作用ボタン各々が互いに異なる色で発光表示されるように構成してある
ことを特徴とする請求項10又は11記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記副光源が、前記主操作用ボタン各々の色と同系色の色で対応する副操作用ボタンが発光表示されるように構成してある
ことを特徴とする請求項12記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記操作パネルのタッチ面上には、前記主操作用ボタン又は前記副操作用ボタンの機能を補完若しくは代替する機能を司る操作レバー若しくは操作ダイヤル、又は、操作レバー並びに操作ダイヤルを設けてある
ことを特徴とする請求項5乃至14いずれか記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記主操作用ボタン若しくは前記副操作用ボタンのいずれかがタッチ操作されたときに、タッチした指に振動を与える加振手段若しくはタッチ音を発する報知手段、又は、加振手段並びに報知手段を設けてある
ことを特徴とする請求項5乃至14いずれか記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記加振手段の振動周波数若しくは前記報知手段のタッチ音の周波数が、操作ボタンによって異ならせてある
ことを特徴とする請求項15記載のタッチ式操作入力装置。 - 前記タッチ式操作入力装置が、車載用に構成してあり、
前記主操作用ボタンが、車載されたエアコン、AV装置及びカーナビゲーションを含めて選択操作するように構成してある
ことを特徴とする請求項13記載のタッチ式操作入力装置。 - 請求項1乃至13いずれか記載のタッチ式操作入力装置を備える電子機器。
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