JP5976262B2 - 表示入力装置 - Google Patents

Description

この発明は、タッチパネルとディスプレイとで構成される表示入力装置に関するものである。

例えば、特許文献１には、タッチパネルが枠状の弾性部材を介して下部筐体によって支持され、その下部筐体の内部に表示部が配置された電子機器が記載されている。このタッチパネルと表示部は、間隔をあけて対向しており、両者が接触するなどして係わり合うことはない。

特開２０１２―１９４９７２号公報

上記のようにタッチパネルと表示部（ディスプレイ）とが間隔をあけて対向している場合、その間隔が広いと、ユーザが斜め方向からタッチパネルを見て操作するときに、視差の影響によって本来意図した操作とは違う操作をしてしまうことがあった。このような視差の影響は、タッチパネルとディスプレイとの間隔が広いほど大きくなる。
また、対向するタッチパネルとディスプレイの双方が扁平であれば、タッチパネル上のどの位置からもディスプレイまでの距離は同じであるが、湾曲した曲面タッチパネルと扁平なディスプレイとが対向していると、曲面タッチパネル上の位置によってディスプレイまでの距離が異なる。すると、曲面タッチパネル上で、視差の影響が出る位置と、出ない位置とが混在する。このため、曲面タッチパネルの操作感がタッチする位置によって変化してしまい、ユーザにとって操作がしにくいものであった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、対向する曲面タッチパネルと扁平なディスプレイとの間隔を狭めて、視差の影響を抑えることができる表示入力装置を得ることを目的とする。

この発明に係る表示入力装置は、開口部を有するパネルと、開口部の開口縁部に設けられた保持用リブと、パネルの裏面から保持用リブに保持されて取り付けられ、表示面が開口部から露出するフラットディスプレイと、フラットディスプレイに凹面を向けた状態でパネルの表面に取り付けられて、表示面を被覆する、湾曲したタッチパネルとを備え、保持用リブは、フラットディスプレイとタッチパネルとが相対的に遠い部位においてフラットディスプレイを保持し、フラットディスプレイとタッチパネルとが相対的に近い部位が切り欠かれていることを特徴とするものである。

この発明によれば、保持用リブは、フラットディスプレイとタッチパネルとが相対的に遠い部位においてフラットディスプレイを保持し、フラットディスプレイとタッチパネルとが相対的に近い部位が切り欠かれているので、対向する湾曲したタッチパネルとフラットディスプレイとの間隔を狭めて、視差の影響を抑えることができる。

この発明の実施の形態１に係る表示入力装置の分解斜視図である。 この発明の実施の形態１における板ばねを示す部分拡大図である。 この発明の実施の形態１におけるパネル及びクッションの平面図である。 この発明の実施の形態１におけるパネル、ディスプレイ及びクッションの平面図である。 この発明の実施の形態１に係る表示入力装置の平面図である。 この発明の実施の形態１に係る表示入力装置の断面図である。 この発明の実施の形態１に係る表示入力装置の断面図である。 視差の影響によって、タッチパネルに対する誤操作が発生する仕組みを説明する図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係る表示入力装置の分解斜視図を示す。図１（ａ）と図１（ｂ）は、互いに異なる角度から見た場合を示している。
表示入力装置は、パネル１と、このパネル１に取り付けられるタッチパネル２及びディスプレイ（フラットディスプレイ）３と、部材同士が接触する際の衝撃を吸収するクッション４等とで構成される。

パネル１には、表面１１側からタッチパネル２が、裏面１２側からディスプレイ３が取り付けられる。表面１１は、図１のＡ方向及びＢ方向に湾曲しており、表側に凸になっている。また、パネル１は、略長方形の開口部１３を有する。
開口部１３の開口縁部には、開口部１３の左右の辺と略平行に伸びる保持用リブ１４，１５が設けられる。保持用リブ１４，１５の、タッチパネル２と対向する側の面（表面）は、図１のＡ方向及びＢ方向に湾曲している。一方、保持用リブ１４，１５の、ディスプレイ３と対向する側の面（裏面）は湾曲していない。また、保持用リブ１４，１５の下端側には、切欠き部１６，１７が設けられている。

パネル１の裏面１２には、開口部１３に沿って板ばね１８，１９が設けられる。図示例では、板ばね１８は開口部１３の左右の辺のうちの一辺に沿って、板ばね１９は開口部１３の上辺に沿って、それぞれ２つずつ設けられる。
図２は、板ばね１８を示した部分拡大図である。板ばね１８は、両端が固定された板状の固定部１８ａと、固定部１８ａから略Ｕ字状に延びてその先端が自由端となるＵ字部１８ｂとから構成される。Ｕ字部１８ｂの先端には、当接面１８ｃが形成される。板ばね１８は、当接面１８ｃを押す外力が加わると、Ｕ字部１８ｂが弾性変形して、当該外力と反対方向に押し返す働きを持つ。
なお、板ばね１９も、板ばね１８と同様に構成され、同様の働きを持つ。
パネル１は、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等で構成される。

タッチパネル２は、ユーザの手指が接触した際にその接触位置を検知し、不図示の制御部に出力することで、ユーザの入力操作を受け付ける。タッチパネル２は、パネル１の表面１１と同じく、図１のＡ方向及びＢ方向に湾曲している曲面タッチパネルである。
なお、タッチパネル２は、ユーザの手指の接近を検知して、ユーザの入力操作を受け付けるものであってもよい。

ディスプレイ３は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）であり、不図示の制御部から入力される文字、画像等の情報の表示を行う。ディスプレイ３の表示面３１は、扁平である。

クッション４は、それぞれ棒状のクッション４１〜４６から構成される。
以上のようなパネル１と、タッチパネル２と、ディスプレイ３と、クッション４等とで構成される表示入力装置は、例えば車両のダッシュボードに取り付けられて、カーナビゲーションシステムの情報表示用及び入力操作用に使用される。

表示入力装置が組み立てられる様子の一例を、図３〜図７に示す。
図３は、クッション４１，４２をパネル１に貼り付けた状態を示す平面図である。
クッション４１，４２が、保持用リブ１４，１５の裏面に例えば両面テープにより貼り付けられている。

図４は、クッション４３〜４６が貼り付けられたディスプレイ３を、パネル１に裏面１２側から取り付けたときの状態を示す平面図である。ディスプレイ３は、パネル１に取り付けられると、その表示面３１が開口部１３から露出する。
クッション４３〜４６は、ディスプレイ３の表示面３１の外枠に、保持用リブ１４，１５との対向を避けて例えば両面テープにより貼り付けられている。
クッション４５はディスプレイ３の表示面３１の外枠の上辺側に、クッション４６はディスプレイ３の表示面３１の外枠の下辺側に貼り付けられている。
クッション４３は保持用リブ１４の下端側に設けられた切欠き部１６に、クッション４４は保持用リブ１５の下端側に設けられた切欠き部１７に位置する。

図４に示す状態から更にタッチパネル２をパネル１に表面１１側から取り付けて、表示入力装置として組み立てた状態が、図５〜図７に示すものである。タッチパネル２は、例えば保持用リブ１４，１５の表面に貼られた両面テープによってパネル１に取り付けられ、ディスプレイ３の表示面３１を被覆する。このとき、湾曲しているタッチパネル２の凹面とディスプレイ３の表示面３１とが対向した状態となる。
図５は表示入力装置の平面図、図６（ａ），（ｂ）は、図５のＡ―Ａ，Ｂ―Ｂ線に沿って表示入力装置を切断した断面図、図７（ａ），（ｂ）は、図５のＣ―Ｃ，Ｄ―Ｄ線に沿って表示入力装置を切断した断面図である。

図５及び図６に示すように、ディスプレイ３がパネル１に取り付けられると、ディスプレイ３は、クッション４１，４２を介して保持用リブ１４，１５に当接して、タッチパネル２側への移動が規制された状態で保持用リブ１４，１５に保持される。
また、このとき、ディスプレイ３の側面が、板ばね１８の当接面１８ｃを押す。これによりＵ字部１８ｂが弾性変形して、板ばね１８がディスプレイ３の側面を押し返す。ディスプレイ３を挟んで板ばね１８と反対側には、パネル１の裏面１２から立ち上がった係止部２０が設けられており、板ばね１８は、係止部２０にディスプレイ３を押し当てて係止させることで、ディスプレイ３を保持する。板ばね１９も板ばね１８と同様に、ディスプレイ３を挟んで板ばね１９と反対側に設けられた係止部２１に、ディスプレイ３を押し当てることで、ディスプレイ３を保持する。

このように、保持用リブ１４，１５、板ばね１８，１９の働きによって、ディスプレイ３は、パネル１に保持される。
なお、ディスプレイ３の裏から板金を取り付けて、パネル１とディスプレイ３とを更に強く固定してもよい。

また、図６及び図７に示すように、タッチパネル２のタッチ面（表面）の曲率は、タッチパネル２周囲のパネル１の表面１１の曲率とほぼ等しい。かつ、タッチパネル２は、その縁部が段差なくパネル１に取り付けられる。従って、タッチパネル２の表面とパネル１の表面１１とは、連続的な湾曲面を形成している。

また、図７（ｂ）に示すように、保持用リブ１４，１５が無い位置では、クッション４５，４６を介してタッチパネル２とディスプレイ３が接触している。
保持用リブ１５が有る位置では、図７（ａ）に示すように、クッション４２及び保持用リブ１５を介してタッチパネル２とディスプレイ３が接触しているが、保持用リブ１５の下端側に設けられた切欠き部１７の部分では、クッション４４又はクッション４６を介してタッチパネル２とディスプレイ３が接触している。なお、図７（ａ）には、タッチパネル２を取り付けるための両面テープ５も示している。
保持用リブ１４が有る位置での図７（ａ）に相当する断面については図示を省略するが、図７（ａ）で示した断面図と同様に、クッション４１及び保持用リブ１４を介してタッチパネル２とディスプレイ３が接触し、保持用リブ１４の下端側に設けられた切欠き部１６の部分では、クッション４３又はクッション４６を介してタッチパネル２とディスプレイ３が接触している。

図７（ａ）に示すように、タッチパネル２で最も凸な点Ｔの高さ位置（湾曲しているタッチパネル２の曲率中心の高さ位置）は、ディスプレイ３の中心Ｏの高さ位置よりｈだけ上方に位置している。このように、タッチパネル２で最も凸な点Ｔがディスプレイ３の中心Ｏより上方に位置することで、ディスプレイ３の上端付近よりも下端付近がタッチパネル２に接近する。すなわち、ディスプレイ３の下端付近でタッチパネル２とディスプレイ３は相対的に接近し、ディスプレイ３の下端付近より上方でタッチパネル２とディスプレイ３は相対的に遠くなる。
この相対的に接近する部分の保持用リブ１４，１５に切欠き部１６，１７を設けておくことで、タッチパネル２は、保持用リブ１４，１５と干渉することなく取り付け可能となる。そして、切欠き部１６，１７を設けることで、設けない場合と比べて、保持用リブ１４，１５の厚み分だけこの接近部分でのタッチパネル２とディスプレイ３との間隔を狭めることができる。

このように、タッチパネル２をパネル１に取り付ける際にディスプレイ３に接近する部分は、クッション４１，４２及び保持用リブ１４，１５を介してではなく、クッション４３，４４又はクッション４６といったクッションのみを介してディスプレイ３と接触させることで、タッチパネル２とディスプレイ３との間隔を可能な限り狭くすることができる。

タッチパネル２とディスプレイ３との間隔を狭くできれば、タッチパネル２の誤った位置をユーザが押してしまう可能性を抑えることができる。ここで図８に、ディスプレイ３との距離が異なるタッチパネル２ａ，２ｂを示す。
図８に示すように、ユーザが斜め方向から表示入力装置を見て、ディスプレイ３に表示されたアイコンＭを選択しようとする際、ディスプレイ３との間隔が広いタッチパネル２ａであれば、視差の影響を受けて、アイコンＭに対応する範囲ｍではなく、別のアイコンＮに対応する範囲ｎ内の位置Ｓ_１を押してしまう。一方、ディスプレイ３との間隔が狭いタッチパネル２ｂであれば、視差の影響を受けても、アイコンＭに対応する範囲ｍ内の位置Ｓ_２を押すことができる。
つまり、タッチパネルとディスプレイとの間隔が狭くなるほど、視差の影響を受けたとしても、ユーザが押す位置は範囲ｍ内に納まりやすくなるので、誤操作の可能性が低くなる。言い換えれば、視差の影響を抑えることができる。

以上のように、この実施の形態１に係る表示入力装置によれば、保持用リブ１４，１５の下端側に切欠き部１６，１７を設けておくことで、湾曲したタッチパネル２と表示面３１が扁平なディスプレイ３とを対向させてパネル１に取り付ける際、タッチパネル２とディスプレイ３との間隔を可能な限り狭くすることができる。従って、誤操作の要因となる視差の影響を抑えることができる。

また、パネル１は、保持用リブ１４，１５に保持されたディスプレイ３をその側面方向から押す板ばね１８，１９と、板ばね１８，１９によって押されたディスプレイ３が押し当てられて係止される係止部２０，２１とを備えることとした。従って、ディスプレイ３をより安定的に保持することができる。

また、切欠き部１６，１７では、クッション４３，４４，４６を挟んでディスプレイ３とタッチパネル２とが取り付けられていることとした。従って、タッチパネル２とディスプレイ３とが接触する際の衝撃を和らげることができる。

また、タッチパネル２の表面とパネル１の表面１１とは、連続的な湾曲面を形成していることとした。従って、パネル１とタッチパネル２とを外観上一体的に見せることができ、デザイン性を向上させることができる。

なお、パネル１に板ばね１８を２つ、板ばね１９を２つ設けた構成を示したが、パネル１でディスプレイ３を保持できるならば、板ばね１８，１９の個数及び設置位置は、図示したものに限らない。
また、保持用リブ１４，１５の下端側に切欠き部１６，１７を設けた構成を示したが、保持用リブ１４，１５は、パネル１にタッチパネル２及びディスプレイ３が取り付けられる際に、保持用リブ１４，１５の部位のうち、タッチパネル２とディスプレイ３とが相対的に遠い部位においてディスプレイ３を保持し、相対的に近い部位において切欠き部１６，１７が設けられていればよい。つまり、図７で示した構成と異なり、ディスプレイ３の下端付近よりも上端付近がタッチパネル２に接近する構成の場合は、保持用リブ１４，１５の上端側に切欠き部１６，１７を設けるようにする。

さらに、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

以上のように、この発明に係る表示入力装置は、ユーザが入力操作を行う際に視差の影響により発生する誤操作を抑えることができるため、車両のダッシュボードの湾曲形状に合わせた湾曲面を持つカーナビゲーションシステム等の情報表示用及び入力操作用の装置として用いるのに適している。

１ パネル、２，２ａ，２ｂ タッチパネル、３ ディスプレイ（フラットディスプレイ）、４ クッション、５ 両面テープ、１１ 表面、１２ 裏面、１３ 開口部、１４，１５ 保持用リブ、１６，１７ 切欠き部、１８，１９ 板ばね、１８ａ 固定部、１８ｂ Ｕ字部、１８ｃ 当接面、２０，２１ 係止部、３１ 表示面、４１〜４６ クッション。

Claims (4)

1. 開口部を有するパネルと、
   前記開口部の開口縁部に設けられた保持用リブと、
   前記パネルの裏面から前記保持用リブに保持されて取り付けられ、表示面が前記開口部から露出するフラットディスプレイと、
   前記フラットディスプレイに凹面を向けた状態で前記パネルの表面に取り付けられて、前記表示面を被覆する、湾曲したタッチパネルとを備え、
   前記保持用リブは、前記フラットディスプレイと前記タッチパネルとが相対的に遠い部位において前記フラットディスプレイを保持し、前記フラットディスプレイと前記タッチパネルとが相対的に近い部位が切り欠かれていることを特徴とする表示入力装置。
2. 前記保持用リブに保持された前記フラットディスプレイをその側面方向から押す板ばねと、前記板ばねによって押された前記フラットディスプレイが押し当てられて係止される係止部とを備えることを特徴とする請求項１記載の表示入力装置。
3. 前記保持用リブのうちの前記切り欠かれた部位では、クッションを挟んで前記フラットディスプレイと前記タッチパネルとが取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の表示入力装置。
4. 前記タッチパネルの表面と前記パネルの表面とは、連続的な湾曲面を形成していることを特徴とする請求項１記載の表示入力装置。

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