JPH0725419U - 光学的検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デザイン上の制約をなくし、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。 【構成】 耐傷性ハードコートが施された保護パネル２
３と、パネル２３を支持する枠体２４と、枠体２４内に
配設された発光素子２５と受光素子２６とからなり、保
護パネル２３を支持すると共に赤外線フィルタとなるベ
ゼル部２８を備える。ベゼル部２８の当接部分のうち外
側に形成されハードコート面２３Ａに接触する接触面２
８Ａと、内側に形成され保護パネル２３に振動溶着され
る溶着リブ２８Ｂと、接触面２８Ａと溶着リブ２８Ｂと
の間に形成されたバリ受け環状溝２８Ｃと、ベゼル部２
８の内側面に複数枚設けられバリ３５を受け止めるバリ
止めリブ２９と、保護パネル２３の周縁部に形成された
段差部３１とを有し、溶着リブ２８Ｂと環状溝２８Ｃと
段差部３１とでバリ受け空間部３２を形成する。

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１１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１ ５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２ ３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２ ５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２３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２８Ｂ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２８Ｃ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２５（ 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２９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２３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３１が設けられている。この段差部３ １は、保護パネル２３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２８Ｂ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３１Ｂ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１ ０Ａ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３５，３６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３５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。

Claims (1)

【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。