JP7079145B2 - 操作装置 - Google Patents

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Description

本発明は、操作装置に関する。
特許文献1には、筐体、接着シート及び多面操作用の入力シートを備える入力装置が開示される。筐体は、表示面操作領域及び側面操作領域を有している。入力シートは、表示面タッチシート部分と側面タッチシート部分とを形成した展開入力シートが選択的に折曲げられ、表示面操作領域に表示面タッチシート部分が取り付けられ、かつ、側面操作領域に側面タッチシート部分が取り付けられた入力シート折曲げ構造を有する。表示面タッチシート部分は、表示面操作領域に位置合わせされて、筐体の操作面内側に接着シートによって接着されている。側面タッチシート部分は、側面操作領域に位置合わせされて、その壁面内側に接着シートによって接着されている。
特開2007-72902号公報
筐体内に入力シートを折り曲げて取り付ける場合、入力シートを折曲げることなく平面部分に取り付ける場合に比べて入力シートの取付けが難しくなり、例えば入力シートが筐体に対して浮き上った状態が生じ易くなる。入力シートが筐体に対して大きく浮き上ると、例えば入力シートの感度の低下が発生する。
本発明は、タッチセンサを成すフィルムを筐体内に折曲げて入れる構造を備える操作装置の性能を安定させることができる技術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本発明の操作装置は、操作面にてタッチ操作を受け付ける操作装置であって、前面を前記操作面とする筐体と、前記筐体内面に配置され前記タッチ操作を検出するタッチセンサを成すフィルムと、前記筐体に取り付けられ前記フィルムを覆う蓋体と、を備え、前記筐体は、前記操作面を有する前壁部と、前記前壁部から後方に延びる側壁部と、を有し、前記フィルムは、前記前壁部の内面と対向するフィルム前部と、前記側壁部の内面と対向するフィルム側部と、を有し、前記蓋体は、前記前壁部から後方に間隔をあけて配置されるとともに、前方に突出するリブを有し、前記側壁部と前記リブとの間に前記フィルム側部が介在する構成(第1の構成)になっている。
上記第1の構成の操作装置において、前記筐体と前記フィルムとの間のうち、前記前壁部と前記フィルム前部との間にのみ前記筐体と前記フィルムとを接合する接着層が設けられている構成(第2の構成)とすることが好ましい。
上記第1又は第2の構成の操作装置において、前記側壁部は、前記前壁部の上端部から後方に延びる上側壁部と、前記前壁部の下端部から後方に延びる下側壁部と、を有し、前記フィルム側部は、前記上側壁部の内面と対向する上フィルム側部と、前記下側壁部の内面と対向する下フィルム側部と、のうちの少なくとも一方を有し、前記リブは、前記上側壁部との間に前記上フィルム側部を介在させる上リブと、前記下側壁部との間に前記下フィルム側部を介在させる下リブと、の少なくとも一方を有する構成(第3の構成)であることが好ましい。
上記第3の構成の操作装置において、前記前壁部は、光を透過する光透過部を有し、前記光透過部に光を供給する発光素子と、前記フィルム前部と前記蓋体との前後方向間に配置され前記発光素子を搭載する基板と、を更に備え、前記基板は、前記上リブと前記下リブとの間に位置する構成(第4の構成)であることが好ましい。
上記第4の構成の操作装置は、前記基板に搭載され前記発光素子からの光を前記光透過部に向けて出射する導光板を更に備える構成(第5の構成)であることが好ましい。
本発明によると、タッチセンサを成すフィルムを筐体内に折曲げて入れる構造を備える操作装置の性能を安定させることができる。
本発明の実施形態に係る操作装置を備える電子機器の概略斜視図 操作装置の分解斜視図 筐体の縦断面図 前壁部を前方から見た平面図 フィルムの筐体内に配置される前の状態を示す図 フィルムが折曲げられた状態を示す図 筐体とフィルムとの関係を示す図 操作装置の縦断面図
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本明細書では、操作装置1の説明において、操作面1aが上下左右に延びる構成であるとして上下方向および左右方向の表現を使用する。また、上下方向および左右方向に直交する方向を前後方向とし、操作面1aは操作装置1の前面に設けられるとして前後の表現を使用する。ただし、上下方向、左右方向、および、前後方向は、単に説明のために用いられる名称であって、製品の実際の方向を限定する意図はない。
<1.操作装置の概要>
図1は、本発明の実施形態に係る操作装置1を備える電子機器100の概略斜視図である。本実施形態では、電子機器100は、車載用のナビゲーション装置である。すなわち、操作装置1は、ユーザがナビゲーション装置を操作するための装置である。
ただし、操作装置1を備える電子機器は、他の車載機器でもよく、例えば、オーディオ機器、AV(Audio Visual)機器、ワンセグテレビ、ドライブレコーダ、通信機器等であってもよい。また、操作装置1を備える電子機器は、車載機器に限らず、例えば、冷蔵庫、テレビ又はエアコン等の家庭用の電子機器、パーソナルコンピュータ、携帯端末等であってもよい。
電子機器100は、操作装置1の他に、機器本体部2とディスプレイ3とを有する。機器本体部2は、例えばCDやDVD等の光ディスク、及び、SDメモリカード(登録商標)等のメモリカードが挿入可能になっている。電子機器100は、ナビゲーション機能に加えてAV機能を有する。
ディスプレイ3は、例えば、液晶パネルや有機ELパネル等の表示パネルを含んで構成される。ディスプレイ3は、表示パネルの他にタッチパネル等の他のパネルを含んで構成されてよい。ディスプレイ3は、平板状であり、画像を表示する画面3aを前方に向けて配置される。ディスプレイ3は、傾斜変更可能に設けられており、画面3aの傾きを変更することができる。ディスプレイ3の傾斜変更機能を使って、機器本体部2に設けられる光ディスクやメモリカードの挿入口を露出させることができる。
操作装置1は、ディスプレイ3の下端部に取り付けられている。操作装置1は、操作面1aにてタッチ操作を受け付ける。操作面1aは、上下左右に延びる。操作面1aに対するタッチ操作によって、例えば、地図画面、オーディオ画面、および、メニュー画面といった画面の選択や音量調整等を行うことができる。操作装置1の詳細構成については後述する。
電子機器100は、操作面1aおよび画面3aを車室内に露出した状態で、例えば車両の内装の一部であるセンターコンソールに取り付けられる。すなわち、ユーザは、車両内において、操作面1aにタッチして電子機器100の操作を行うことができる。
<2.操作装置の詳細>
図2は、操作装置1の分解斜視図である。図2に示すように、操作装置1は、筐体11と、フィルム12と、基板13と、蓋体14とを備える。
図3は、筐体11の縦断面図である。筐体11は、断面視においてC字状の箱形形状であり、左右方向に細長く延びる。筐体11は、前面を操作面1aとする。本実施形態では、操作面1aは、前後方向からの平面視において上下方向に比べて左右方向の長さが長い矩形状である。操作面1aは、上下方向および左右方向と平行な平面である。ただし、操作面1aは、平面に限定されず、例えば前後方向に凸又は凹となる曲面を含んで構成されてよい。筐体11は、例えば、光の透過を遮る塗料が塗られた乳白色の樹脂部材で構成される。光を遮る塗料は、例えば黒色の塗料である。
詳細には、筐体11は、前壁部111と側壁部112とを有する。前壁部111は、操作面1aを有する。本実施形態では、前壁部111は平板状である。前壁部111の前面が操作面1aである。図4は、前壁部111を前方から見た平面図である。なお、図4は、前壁部111の一部を示す模式図である。図4に示すように、前壁部111は、光を透過する光透過部111aを有する。本実施形態では、前壁部111は複数の光透過部111aを有する。換言すると、操作面1aには、複数の光透過部111aが設けられている。
本実施形態では、光透過部111aの形状は、例えばアルファベット等の文字である。ただし、光透過部111aの形状は、文字に限らず、図形、記号、これらの組み合わせ等であってよい。前壁部111には、複数の光透過部111aの組み合わせによって形成された文字列が左右方向に間隔をあけて複数配置されている。詳細には、前壁部111には、MAP、AUDIO、MENU等の文字列が間隔をあけて並列配置されている。光透過部111aは、例えば、筐体11の光を遮る塗装被膜の一部を例えばレーザ加工等によって除去して乳白色の部材を露出させることによって形成することができる。
側壁部112は、前壁部111から後方に延びる。詳細には、図3に示すように、側壁部112は、上側壁部112aと下側壁部112bとを有する。上側壁部112aは、前壁部111の上端部から後方に延びる。下側壁部112bは、前壁部111の下端部から後方に延びる。上側壁部112aは、上方からの平面視において前後方向に比べて左右方向の長さが長い矩形状である。下側壁部112bは、下方からの平面視において前後方向に比べて左右方向の長さが長い矩形状である。その他、側壁部112は、前壁部111の左右の両端部から後方に延びる左側壁部112cと右側壁部112dとを有する(図2参照)。左側壁部112cと右側壁部112dとは、いずれも、上端が上側壁部112aと繋がり、下端が下側壁部112bと繋がっている。
フィルム12は、筐体11内に配置される。フィルム12は、タッチ操作を検出するタッチセンサを成す。本実施形態では、タッチセンサの検出方式は静電容量方式である。タッチセンサは、操作面1aのタッチ位置を静電容量の変化に基づいて検出する。例えば、ユーザが操作面1aの「MAP」(図4参照)の位置に触れると、タッチセンサによって「MAP」がタッチ操作されたことが検出される。当該検出情報が、電子機器100の制御部(不図示)に送られ、ディスプレイ3の画面3aに地図が表示される。
フィルム12は、任意に曲げることが可能な、光透過性を有する部材で構成される。図5は、フィルム12の筐体11内に配置される前の状態を示す図である。図5に示すように、フィルム12は、筐体11内に入れられる前は平ら(フラット)である。フィルム12は、フィルム本体部12aとフィルム配線部12bとを有する。
フィルム本体部12aは、左右方向に細長く延びる矩形状である。フィルム本体部12aには、タッチ操作を検出するための電極パターンが構成される。フィルム配線部12bは、フィルム本体部12aの一辺から直交する方向に延び出す。本実施形態では、フィルム配線部12bの数は2つである。フィルム配線部12bには、フィルム本体部12aに設けられる電極パターンから引出された引出線が配置されている。フィルム配線部12bの数および形状は適宜変更されてよい。フィルム12は、フィルム本体部12aが折曲げられて筐体11内に配置される。
図6は、フィルム12が折曲げられた状態を示す図である。図6は、左右方向から側面視した図である。フィルム12は、筐体11内に配置される前に、治具を用いて熱を加えて型付けされる。これにより、図6に示すように、フィルム12は折曲げられた状態にされる。詳細には、フィルム本体部12aが、左右方向からの側面視においてC字状に折曲げられる。なお、フィルム本体部12aの折り曲げ形状は、C字状に限定されず、例えばL字状等であってもよい。
図7は、筐体11とフィルム12との関係を示す図である。型付けされたフィルム12は、例えば吸着機能を有する治具に吸着された状態で筐体11内に押し込まれ、筐体11の内部に固定される。筐体11とフィルム12とは、両者の間に介在する接着層15によって固定される。接着層15は、フィルム12における筐体11の内面と対向する面の少なくとも一部に設けられる。本実施形態では、接着層15は、フィルム12における筐体11の内面と対向する面の一部に設けられている。ただし、接着層15は、フィルム12における筐体11の内面と対向する面の全部に設けられてもよい。
図7に示すように、フィルム12は、フィルム前部121とフィルム側部122とを有する。フィルム前部121は、前壁部111の内面(後面)と対向する。詳細には、フィルム前部121は、前壁部111の後面と接着層15を挟んで対向する。
フィルム側部122は、側壁部112の内面と対向する。詳細には、フィルム側部122は、上フィルム側部122aと下フィルム側部122bとを有する。上フィルム側部122aは、上側壁部112aの下面(内面)と上下に対向する。下フィルム側部122bは、下側壁部112bの上面(内面)と上下に対向する。なお、例えばフィルム12がC字状ではなくL字状に曲げられる場合には、上フィルム側部122aと下フィルム側部122bとのうちの一方が設けられなくてもよい。すなわち、フィルム側部122は、上フィルム側部122aと下フィルム側部122bとの少なくとも一方を有すればよい。
本実施形態では、筐体11とフィルム12との間のうち、前壁部111とフィルム前部121との間にのみ筐体11とフィルム12とを接合する接着層15が設けられている。換言すると、接着層15は、前後方向に直交するする平面状部分に設けられている。上側壁部112aと上フィルム側部122aとの上下方向間、および、下側壁部112bと下フィルム側部122bとの上下方向間には接着層15が設けられていない。型付けされたフィルム12が治具に吸着された状態で筐体11内に押し込まれることによって、フィルム前部121が接着層15を介して前壁部111に貼り付き、フィルム12は筐体11に固定される。
接着層15は例えば両面テープで構成されてよい。この場合、両面テープは、フィルム12を型付けする前に、フィルム12に予め貼っておくことが好ましい。ただし、両面テープは、型付け後にフィルム12に貼られてもよいし、フィルム12ではなく筐体11側に予め貼られてもよい。
本実施形態のように接着層15を構成すると、型付けしたフィルム12を筐体11内に押し込む途中でフィルム側部122が本来の位置と異なる場所に貼り付くことを防止することができる。このために、フィルム12の筐体11への貼り付け作業を行い易くすることができる。また、フィルム12の筐体11への貼り付けを安定して正しく行うことができ、操作装置1の性能を安定させることができる。また、接着層15が存在しないために、フィルム12を筐体11内に押し込んだ後に、別の治具を用いて側壁部112とフィルム側部122との接着を確実とする圧着工程を行う必要がなくなる。すなわち、本実施形態のように接着層15を構成すると、工程を削減することができる。
図8は、操作装置1の縦断面図である。図2および図8に示すように、基板13は、フィルム前部121と蓋体14との前後方向間に配置される。基板13は、前後方向からの平面視において上下方向に比べて左右方向の長さが長い矩形状である。基板13上には、発光素子16と導光板17とが搭載される。換言すると、操作装置1は、発光素子16と導光板17とを備える。基板13には、発光素子16を発光させるための回路が形成されている。基板13は、後方に配置される蓋体14に固定される。基板13の蓋体14への固定には、例えば両面テープを用いた接着固定が用いられる。基板13はフレキシブル基板であることが好ましい。これにより、基板13の厚みを薄くできる。ただし、基板13は、フレキシブル基板に限らず、例えばリジッド基板等であってよい。
発光素子16は、例えば白色光を発光するLED(Light Emitting Diode)を用いて構成される。発光素子16の発光色は、白色に限定されず、他の色であってよい。発光素子16は、LEDに限らず、例えばOLED(Organic Light Emitting Diode)や半導体レーザ等で構成されてよい。
詳細には、発光素子16は光透過部111aに光を供給する。発光素子16からの光を光透過部111aに供給することによって、光透過部111aが操作面1aの他の部分に比べて明るくなる。これにより、ユーザは、タッチ操作のために操作面1aのいずれの位置にタッチすれば良いかを容易に認識することができる。本実施形態では、基板13には、複数の発光素子16が搭載されている。複数の発光素子16は、左右方向に間隔をあけて並ぶ。ただし、発光素子16の数は、導光板17の数等に対応して適宜変更可能であり、発光素子16の数は単数であってもよい。
導光板17は、例えばアクリル樹脂等で構成される。導光板17は直方体形状である。導光板17は、発光素子16からの光を光透過部111aに向けて出射する。導光板17が設けられることにより、発光素子16から出射される光を面状に均一に光透過部111aが設けられる前壁部111に向けて出射することができる。なお、導光板17の前方には拡散シートが配置されてもよい。導光板17の後方には反射シートが配置されてもよい。
本実施形態では、発光素子16と導光板17とは左右に対向している。詳細には、基板13上には、導光板17が複数搭載されている。複数の導光板17は左右方向に間隔をあけて配列されている。発光素子16は、各導光板17の左右に1つずつ配置される。すなわち、各導光板17に対して左右一対の発光素子16が配置される。本実施形態では、導光板17の数は6個であり、発光素子16の数は12個である。ただし、各導光板17に対して配置される発光素子16の数は適宜変更してよく、例えば、各導光板17に対して1つの発光素子16が配置される構成等としてもよい。
各導光板17において、左右一対の発光素子16から出射された光は、導光板17の左右の側面から導光板17の内部に入り、導光板17の前面から面状に出射される。導光板17を用いた構成にすることによって、操作装置1の前後方向の厚みを薄く抑えつつ、光透過部111aに向けてムラのない均一な光を照射することができる。なお、導光板17の数は、例えば、光透過部111aによって形成される文字列の数に合わせて適宜変更されてよい。
図8に示すように、蓋体14は、筐体11に取り付けられフィルム12を覆う。図2に示すように、蓋体14は、前後方向からの平面視において上下方向に比べて左右方向の長さが長い矩形状である。基板13は、蓋体14の前面に固定される。基板13の蓋体14への固定には、両面テープ等を用いた接着固定が使用される。蓋体14は、ディスプレイ3に取り付けられる。例えば、蓋体14は、ディスプレイ3に両面テープ等を用いて接着固定される。
本実施形態では、前壁部111は、後方に突出する柱状の突起(不図示)を有する。当該突起は、左右方向に間隔をあけて複数配置される。基板13および蓋体14には、前後方向に貫通する貫通孔(不図示)が複数設けられている。蓋体14は、突起と貫通孔とが嵌め合されることによって筐体11に支持される。蓋体14は、例えば接着固定等の手法により筐体11に固定される。
図8に示すように、蓋体14は、前壁部111から後方に間隔をあけて配置される。前壁部111と蓋体14との前後方向間には、フィルム12と、発光素子16および導光板17が搭載された基板13とが配置される。蓋体14は、前方に突出するリブ141を有する。側壁部112とリブ141との間に、フィルム側部122が介在する。
詳細には、リブ141は、上リブ141aと下リブ141bとを有する。上リブ141aは、蓋体14の上部から前方に向けて突出する。下リブ141bは、蓋体14の下部から前方に向けて突出する。上リブ141aおよび下リブ141bは、蓋体14の左右の一方端から他方端まで延びてよいが、それより短くてもよい。上リブ141aおよび下リブ141bは、フィルム12の左右方向の長さと同程度の長さ以上であることが好ましい。
上リブ141aは、上側壁部112aとの上下方向間に上フィルム側部122aを介在させる。換言すると、上側壁部112aと上リブ141aとの上下方向間に、上フィルム側部122aが介在する。下リブ141bは、下側壁部112bとの上下方向間に下フィルム側部122bを介在させる。換言すると、下側壁部112bと下リブ141bとの上下方向間に、下フィルム側部122bが介在する。
なお、例えばフィルム12がC字状ではなくL字状に曲げられて、上フィルム側部122aと下フィルム側部122bとのうちの一方が存在しない場合には、上リブ141aと下リブ141bとのうち、フィルム側部が存在しない側のリブは設けられなくてよい。また、フィルム12が上フィルム側部122aと下フィルム側部122bとの両方を有する場合であっても、上リブ141aと下リブ141bとのうち、リブを設ける効果が少ない側は設けられなくてもよい。すなわち、リブ141は、上リブ141aと下リブ141bとのうちの少なくとも一方を有すればよい。
本実施形態によれば、フィルム側部122が筐体11に対して浮き上る動きをリブ141によって押さえることができる。このために、フィルム側部122の浮き上りによるタッチセンサの感度の低下を抑制することができる。すなわち、本実施形態によれば、操作装置1の性能を安定させることができる。
特に、本実施形態では、フィルム側部122が筐体11の内面に接着層15で固定されない構成となっている。このために、フィルム側部122が筐体11に対して浮き上り易くなるが、リブ141によってフィルム側部122の動きを押さえることができるために、タッチセンサの感度の低下を抑制することができる。なお、フィルム側部122には、タッチ操作の感度に影響を与える要素は、できる限り設けないことが好ましい。
また、リブ141は、フィルム側部122に接触することが好ましい。しかし、リブ141がフィルム側部122を筐体11に強く押し付ける状態となることは好ましくない。このために、リブ141とフィルム側部122との間に若干の隙間が形成されるようにし、製造ばらつきが発生した場合でもリブ141はフィルム側部122を筐体11に強く押し付けない程度にフィルム側部122に接触するという構成を採用することが好ましい。換言すると、リブ141とフィルム側部122との間には隙間が設けられてよい。
本実施形態では、図8に示すように、発光素子16が搭載される基板13は、上リブ141aと下リブ141bとの間に位置している。詳細には、上リブ141aおよび下リブ141bの前端は、発光素子16よりも前方に位置している。このために、上リブ141aと下リブ141bとによって、発光素子16から出射された光が外部に漏れることを抑制することができる。また、上リブ141aと下リブ141bとによって、外部から操作装置1内に浸入した水が基板13に至るまでの浸入経路を長くすることができる。このために、基板13に水がかかる可能性を低減することができる。
<3.留意事項>
本明細書における実施形態や変形例の構成は、本発明の例示にすぎない。実施形態や変形例の構成は、本発明の技術的思想を超えない範囲で適宜変更されてもよい。また、複数の実施形態及び変形例は、可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。
以上においては、操作装置1の筐体11が上下方向に比べて左右方向に長く延びる構成としたが、これは例示にすぎず、例えば操作装置1の筐体は左右方向に比べて上下方向に長く延びる構成であってよい。このような構成の操作装置1は、上下方向が左右方向に向くように配置されることによって、以上に示した実施形態と同様の構成にすることができ、本発明の範囲内に含まれる。また、本発明は、筐体11の左右方向と上下方向との長さが異なる構成としたが、これらの方向の長さは互いに同じであってもよい。
1・・・操作装置
1a・・・操作面
11・・・筐体
12・・・フィルム
13・・・基板
14・・・蓋体
15・・・接着層
16・・・発光素子
17・・・導光板
111・・・前壁部
111a・・・光透過部
112・・・側壁部
112a・・・上側壁部
112b・・・下側壁部
121・・・フィルム前部
122・・・フィルム側部
122a・・・上フィルム側部
122b・・・下フィルム側部
141・・・リブ
141a・・・上リブ
141b・・・下リブ

Claims (5)

  1. 操作面にてタッチ操作を受け付ける操作装置であって、
    前面を前記操作面とする筐体と、
    前記筐体内面に配置され前記タッチ操作を検出するタッチセンサを成すフィルムと、
    前記筐体に取り付けられ前記フィルムを覆う蓋体と、
    を備え、
    前記筐体は、
    前記操作面を有する前壁部と、
    前記前壁部から後方に延びる側壁部と、
    を有し、
    前記フィルムは、
    前記前壁部の内面と対向するフィルム前部と、
    前記側壁部の内面と対向するフィルム側部と、
    を有し、
    前記蓋体は、前記前壁部から後方に間隔をあけて配置されるとともに、前方に突出するリブを有し、
    前記側壁部と前記リブとの間に前記フィルム側部が介在する、操作装置。
  2. 前記筐体と前記フィルムとの間のうち、前記前壁部と前記フィルム前部との間にのみ前記筐体と前記フィルムとを接合する接着層が設けられている、請求項1に記載の操作装置。
  3. 前記側壁部は、
    前記前壁部の上端部から後方に延びる上側壁部と、
    前記前壁部の下端部から後方に延びる下側壁部と、
    を有し、
    前記フィルム側部は、
    前記上側壁部の内面と対向する上フィルム側部と、
    前記下側壁部の内面と対向する下フィルム側部と、
    のうちの少なくとも一方を有し、
    前記リブは、
    前記上側壁部との間に前記上フィルム側部を介在させる上リブと、
    前記下側壁部との間に前記下フィルム側部を介在させる下リブと、
    の少なくとも一方を有する、請求項1又は2に記載の操作装置。
  4. 前記前壁部は、光を透過する光透過部を有し、
    前記光透過部に光を供給する発光素子と、
    前記フィルム前部と前記蓋体との前後方向間に配置され前記発光素子を搭載する基板と、
    を更に備え、
    前記基板は、前記上リブと前記下リブとの間に位置する、請求項3に記載の操作装置。
  5. 前記基板に搭載され前記発光素子からの光を前記光透過部に向けて出射する導光板を更に備える、請求項4に記載の操作装置。
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