JPWO2010095733A1 - タッチ式操作入力装置及びそれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

タッチ式操作入力装置（１）において、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、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（９）を消灯させるように構成する。主光源点灯の有無によって、操作者が操作した透光性操作ボタンを操作しなかった透光性操作ボタンと区別できるようにして操作性を高める。

Description

本発明は、タッチ式操作入力装置及びそれを備える電子機器に関する。

近年、電子機器の操作入力部として、液晶表示パネルなどの表示手段を利用したタッチ式操作入力装置が実用化されている。このタッチ式操作入力装置は、タッチパネルの画面上に表示される操作ボタンをタッチ操作することによって、ボタン入力操作がなされる。操作ボタンがタッチ操作されたかどうかの検知は、操作ボタンに対応して設けられたタッチセンサの働きによるものである。このものにおいて、操作可能な操作ボタンを操作者が容易に見つけられるように複数の操作ボタンのうち操作可能な操作ボタンを発光表示させるようにしたものはあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１４６７０１号公報（段落００３７参照）

しかし、操作可能な操作ボタンだけを表示するだけでは、その時点で操作不能であってもその後に操作しようとする操作ボタンを見つけづらい場合がある。たとえば、車載されたエアコンとＡＶ装置とカーナビゲーションを同一のタッチ入力装置からボタン入力操作しようとする場合を考える。操作可能な操作ボタンだけを表示するとすれば、たとえば、エアコンを操作した後にＡＶ装置の操作をしようとする場合に、操作する状態にないため表示されていないＡＶ装置の操作ボタンをすぐに見つけられないことがある。エアコン用の操作ボタンは表示されているがＡＶ装置用の操作ボタンは表示されていないか、されていても見つけづらい状態で表示されているからである。

表示されていないか、されていても見つけづらい操作用ボタンを見つけやすくするためには、操作する可能性のある操作用ボタンをなるべく同時に発光表示させておくほうがよい。しかし、同時に発光表示させておくと、自分が操作した操作ボタンがどれなのか、若しくは、表示されたもののうち操作可能な操作ボタンがどれなのか、が分かりづらくなるおそれがある。つまり、タッチ式操作入力装置の操作性に欠ける場合がある。

本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、タッチ式操作入力装置およびそのような装置を備える電子機器の操作性を高めることを目的とする。その詳しい構成については、項を改めて説明する。なお、いずれかの請求項記載の発明を説明するに当って行う用語の定義等は、その記載順その他の事情に関わりなく可能な範囲において他の請求項記載の発明にも適用されるものとする。

（請求項１記載の発明の特徴）
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１の入力装置によれば、操作可能な透光性操作ボタンに係る主光源が点灯すると、当該主光源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。操作不能な透光性操作ボタンは、発光表示されない。したがって、操作者は使用可能な透光性操作ボタンと、使用不能な透光性操作ボタンを確実に見極めることができる。主光源の点灯・消灯は、制御回路の制御による。ここで、発光表示された透光性操作ボタンのうちのいずれかが操作者に操作される（タッチされる）と、そのタッチを透光性タッチセンサが検知し、これを受けた制御回路が、タッチされた透光性操作ボタンに対応する副光源を点灯させる。当該副光源の光は、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を発光表示される。操作可能であるため点灯こそしているもののタッチされていない透光性操作ボタンは、その透光性外郭部が発光表示されない。つまり、透光性外郭部の点灯・消灯によって、先ほどタッチされた透光性操作ボタンを確認することができる。

（請求項２記載の発明の特徴）
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２の入力装置によれば、操作可能な透光性操作ボタンに係る主光源が点灯すると、当該主光源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。主光源点灯と同時にそれらに対応する副光源も点灯し、これに伴い副光源の光が当該透光性タッチセンサを透光して透光性外郭部も発光表示される。操作不能な透光性操作ボタン及び透光性外郭部は、いずれも発光表示されない。したがって、操作者は使用可能な透光性操作ボタンと、使用不能な透光性操作ボタンを確実に見極めることができる。主光源の点灯・消灯並びに副光源の点灯・消灯は、それぞれ制御回路並びに制御回路の制御による。ここで、発光表示された透光性操作ボタンのうちのいずれかが操作者に操作される（タッチされる）と、そのタッチを透光性タッチセンサが検知し、これを受けた制御回路が、タッチされた透光性操作ボタンに対応する副光源を消灯させる。操作可能であるため点灯こそしているもののタッチされていない透光性操作ボタンの透光性外郭部が発光表示されたままである。つまり、透光性外郭部の点灯・消灯によって、先ほどタッチされた透光性操作ボタンを確認することができる。

（請求項３記載の発明の特徴）
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３の入力装置によれば、請求項１の入力装置の作用効果に加え、主光源の光は、筒状遮光リブに邪魔されて側方へ漏れない。このため、透光性操作ボタン間が不用意に発光表示されず、したがって、透光性操作ボタンの発光表示が輪郭のしっかりしたものとなる。また、不必要な部位が発光表示されないので、透光性操作ボタンの誤操作のおそれもなくなる。

（請求項４記載の発明の特徴）
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４の入力装置によれば、請求項１又は３の入力装置の作用効果に加えて、輝度の異なりにより、透光性外郭部の発光表示有無をより見分けやすくする。すなわち、透光性操作ボタンの輝度と透光性外郭部のそれとを同じとするより異ならせたほうが、両者間に変化があるので、それが見分けをより簡単にする。

（請求項５記載の発明の特徴）
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５の入力装置によれば、請求項１、３又は４の入力装置の作用効果に加え、主操作用ボタンと、副操作用ボタンとに分けることによって、主操作と副操作とによる段階的操作ができる。つまり、操作性を高めることができる。

（請求項６記載の発明の特徴）
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６の入力装置によれば、請求項５の入力装置の作用効果に加え、表示面積が狭い副操作用ボタンよりも大きい主操作用ボタンのほうが目立つので、段階的操作において主操作の対象を簡単に見分けさせることができる。

（請求項７記載の発明の特徴）
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７の入力装置によれば、請求項５又は６の入力装置の作用効果に加えて、小型化かつ消費電力低下を実現することができる。特に、EL若しくは有機ELを用いることによって、副光源を軽くかつ薄くすることができる。

（請求項８記載の発明の特徴）
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８の入力装置によれば、請求項５乃至７いずれかの入力装置の作用効果に加え、互いに異なる色で発光表示させることにより、主操作用ボタン各々の識別をより行いやすくすることができる。

（請求項９記載の発明の特徴）
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９の入力装置によれば、請求項８の入力装置の作用効果に加え、主操作ボタンとそれに対応する副操作ボタンとを同系色とすることによって、それらの対応関係をより簡単に見極めることができる。すなわち、操作性を向上させることができる。

（請求項１０記載の発明の特徴）
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１０の入力装置によれば、請求項５乃至７いずれかの入力装置の作用効果に加え、すべての主操作ボタンが発光表示されていないときにいずれかの主操作ボタンを操作すると、全部の主操作ボタンが発光表示される。発光表示された全部の主操作ボタンのうち操作された主操作ボタンに対応するすべての副操作ボタンが発光表示される。ここで、先行操作した以外の操作ボタンを操作（後行操作）すると、先行操作した主操作ボタンに係る副操作ボタンの発光表示が全停止され、後行操作した主操作ボタンに係る副操作ボタンが全発光表示される。

（請求項１１記載の発明の特徴）
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１１の入力装置によれば、請求項１０の入力装置であって、副操作用ボタンが発光表示されている主操作ボタン（他の主操作ボタンは、対応する副操作用ボタンが発光表示されていない）を再操作したときに、主操作ボタン及び副操作ボタンのすべての発光表示が停止される。すなわち、どの操作ボタンも発光表示されない状態になり、タッチパネル面がすっきりする。不必要な発光表示を排除したので、タッチパネル面のデザインがすっきりとしたものになる。

（請求項１２記載の発明の特徴）
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１２の入力装置によれば、請求項１０又は１１の入力装置の作用効果に加え、互いに異なる色で発光表示させることにより、主操作用ボタン各々の識別をより行いやすくすることができる。

（請求項１３記載の発明の特徴）
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１３の入力装置によれば、請求項１２の入力装置の作用効果に加え、主操作ボタンとそれに対応する副操作ボタンとを同系色とすることによって、それらの対応関係をより簡単に見極めることができる。すなわち、操作性を向上させることができる。

（請求項１４記載の発明の特徴）
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１４の入力装置によれば、請求項５乃至１４いずれかの入力装置の作用効果に加え、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ることによって主操作用ボタン又は副操作用ボタンの機能を補完若しくは代替することができる。機能補完によれば、より詳細若しくは高度な入力操作を可能とし、機能代替によれば、操作ボタンの代わる入力操作を可能とする。

（請求項１５記載の発明の特徴）
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１５の入力装置によれば、請求項５乃至１４いずれかの入力装置の作用効果に加え、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たことによって、触覚的若しくは聴覚的、又は、触覚的並びに聴覚的にタッチ操作の確認を、視覚的な確認に加えて行うことができる。

（請求項１６記載の発明の特徴）
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１６の入力装置によれば、請求項１５の入力装置の作用効果に加え、振動周波数若しくは音声周波数の異なりによって、操作した操作ボタンの識別をより行いやすくすることができる。

（請求項１７記載の発明の特徴）
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１７の入力装置によれば、請求項１３の入力装置の作用効果が、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できるようになる。

（請求項１８記載の発明の特徴）
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。

請求項１８の電子機器によれば、請求項１乃至１３いずれかの入力装置の作用効果を奏することができる。

本発明によれば、表示されていないか、されていても見つけづらい操作用ボタンを見つけやすくすることができるので、タッチ式操作入力装置及びそれを備える電子機器の操作性を高めることができる。

タッチ式操作入力装置の正面図である。 タッチ式操作入力装置の斜視図である。 タッチ式操作入力装置の右側面図である。 遮光パネルの背面図である。 タッチ式操作入力装置の分解斜視図である。 制御回路のブロック図である。 タッチ式操作入力装置１の動作の一例を示す概略図である。 タッチ式操作入力装置１の動作の他の一例を示す概略図である。 タッチ式操作入力装置１の動作の他の一例を示す概略図である。 タッチした指に振動を与える場合の制御フローを示す図である。 タッチ音を発するための構成の一例を示すブロック図である。 タッチ音を発する場合の制御フローを示す図である。

以下、本発明を実施するための最良な形態（以下、適宜「本実施形態」という）について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態は、電子機器の一態様である車載用タッチ式操作入力装置に係るものである。

（タッチ式操作入力装置の概略構造）
（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）
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。

（タッチセンサ）
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。

（主光源と副光源）
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。

（操作ボタン）
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。

操作レバー１３は、操作パネル３のタッチ面３ａから突き出して設けてある（図２、３参照）。本実施形態の操作レバー１３は、これを上下に操作することによってエアコンファンの強弱を切り替えられるようにしてある。副操作用ボタン３１ａ〜３１ｆを補完する役目を担っている。操作ダイヤル１５は、操作レバー１３の回りで回転可能に取り付けてある。本実施形態では、エアコンの温度を設定する機能を担っている。操作レバー１３や操作ダイヤル１５には、上記以外の機能を持たせて、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させることもできる。

（制御回路）
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。

ＬＥＤ制御回路４５には、ＬＥＤ点灯変換回路６６及びＬＥＤドライバ回路６７を搭載してあり、これらを介してマイコン４９が主光源（ＬＥＤ）１１の点灯・消灯制御するようになっている。振動アクチュエータ１７の制御は、振動アクチュエータ制御回路４７に搭載した振動アクチュエータドライバ回路６９を介して行う。

（タッチ式操作入力装置の動作）
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。

図７は、タッチ式操作入力装置の動作の一例を示す概略図である。図７では、タッチ式操作入力装置１を操作パネル３のタッチ面３ａ側から見た様子が模式的に示されている（後述する図８、図９も同様）。例えば、タッチ式操作入力装置１の電源がオフである場合あるいは待機モード等である場合には、図７（Ａ）に示すように、いずれの主操作用ボタン、副操作用ボタンともに発光表示されていない状態となっている。より具体的には、制御回路４１のマイコン４９によりフォトＭＯＳリレー６１およびＬＥＤ点灯変換回路６６のそれぞれに対して制御信号が供給され、主光源１１および副光源７のすべてが非点灯状態に制御される（以下も同様）。なお、タッチ式操作入力装置１が車載用入力装置として用いられる場合であれば、例えばイグニッションに連動して電源のオン／オフを切り替えることが好ましい。このとき、図示のようにタッチ式操作入力装置１は、主に操作レバー１３と操作ダイヤル１５が視認される状態になる。

この状態において、タッチ式操作入力装置１の電源がオンとされ、あるいは操作パネル３のタッチ面３ａへ操作者の指等の接触がタッチセンサ５およびタッチセンサＩＣ５９により検出されると、制御回路４１のマイコン４９は、操作可能な透光性操作ボタンである主操作用ボタン３１、３３、３５の各々に対応する主光源１１を点灯状態に制御する。それにより、図７（Ｂ）に示すように各主操作用ボタン３１、３３、３５が発光表示された状態となる。ここで、いずれかの主操作用ボタン（例えば主操作用ボタン３１）が操作されると、それを条件に、制御回路４１のマイコン４９は、当該主操作用ボタンに対応する副光源７を点灯状態に制御する。それにより、図７（Ｃ）に示すように主操作用ボタン３１に対応する透光性外郭部３１′が発光表示された状態となる。

以上のような動作により、操作者は、ある時点で使用可能な操作ボタン（ここでは主操作用ボタン３１等）と、その時点では使用不能な操作ボタン（ここでは副操作用ボタン）とを確実に見極めることができる。また、各操作ボタンに対応する透光性外郭部の点灯・消灯により、操作者によって操作された操作ボタン（上記例では主操作用ボタン３１）を確認することができる。

図８は、タッチ式操作入力装置１の動作の他の一例を示す概略図である。複数の主操作用ボタン３１、３３、３５に係る主光源１１がすべて消灯状態であるときに、いずれかの主操作用ボタンが操作されたとすると、制御回路４１のマイコン４９は、すべての主光源１１を点灯状態に制御する。これにより、図８（Ａ）に示すように、各主操作用ボタン３１、３３、３５が発光表示された状態になる。

その後、制御回路４１のマイコン４９は、操作者によって先行操作された主操作用ボタン（本例では主操作用ボタン３３）に対応する副操作用ボタン（本例では副操作用ボタン３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ）に係る主光源１１をすべて点灯状態に制御する。これにより、図８（Ｂ）に示すように、各副操作用ボタン３３ａ〜３３ｅが発光表示された状態になる。さらに本例では、上記図７に基づいて説明された動作例と同様に、先行操作された主操作用ボタン３３に係る副光源７を点灯状態に制御している。これにより、図８（Ｂ）に示すように、主操作用ボタン３３に対応する透光性外郭部３３′が発光表示された状態となる。

一方、先行して操作された主操作用ボタン３３以外の主操作用ボタン（例えば主操作用ボタン３１）が後行操作されたときは、制御回路４１のマイコン４９は、この後行操作に係る副操作用ボタン（本例では副操作用ボタン３１ａ〜３１ｄ）に係る主光源１１をすべて点灯状態に制御し、先行操作に係る副操作用ボタン（本例では副操作用ボタン３３ａ〜３３ｅ）に係る主光源１１をすべて消灯状態に制御する。これにより、図８（Ｃ）に示すように、各副操作用ボタン３３ａ〜３３ｅは非発光表示され、各副操作用ボタン３１ａ〜３１ｄは発光表示された状態になる。さらに本例では、上記図７に基づいて説明された動作例と同様にして、後行操作された主操作用ボタン３１に係る副光源７を点灯状態に制御している。これにより、図８（Ｃ）に示すように、主操作用ボタン３１に対応する透光性外郭部３１′が発光表示された状態となる。

以上のような動作により、すべての主操作用ボタンが発光表示されていないときにいずれかの主操作用ボタンを操作すると、全部の主操作用ボタンが発光表示される。発光表示された全部の主操作用ボタンのうち操作された主操作用ボタンに対応するすべての副操作ボタンが発光表示される。ここで、先行操作した以外の操作ボタンを操作（後行操作）すると、先行操作した主操作ボタンに係る副操作ボタンの発光表示が全停止され、後行操作した主操作ボタンに係る副操作ボタンが全発光表示される。

なお、図８に示した動作例において、さらに制御回路４１が、発光表示させた副操作用ボタンに係る主操作用ボタンが再操作されたことを条件に全発光表示している副操作用ボタン及び主操作用ボタンの発光表示を停止するように構成してもよい。これにより、副操作用ボタンが発光表示されている主操作ボタン（他の主操作ボタンは、対応する副操作用ボタンが発光表示されていない）を再操作したときに、主操作ボタン及び副操作ボタンのすべての発光表示が停止される。すなわち、どの操作ボタンも発光表示されない状態になり（上記した図７（Ａ）参照）、タッチパネル面がすっきりする。不必要な発光表示を排除したので、タッチパネル面のデザインがすっきりとしたものになる。

図９は、タッチ式操作入力装置１の動作の他の一例を示す概略図である。上記した図７に沿って説明した動作例においては、タッチ式操作入力装置１の電源がオンとされると、各主操作用ボタン３１、３３、３５が発光表示された状態となり、次いでいずれかの主操作用ボタンが操作されるとその主操作用ボタンに対応する透光性外郭部が発光表示された状態となるように制御していたが、この表示制御を逆にしてもよい。この場合には図９に示すように、制御回路４１のマイコン４９は、初期状態（図９（Ａ））から、タッチ式操作入力装置１の電源がオンとされる等の条件に応じて各主操作用ボタン３１、３３、３５およびこれらに対応する透光性外郭部３１′、３３′、３５′をすべて表示制御された状態とし（図９（Ｂ））、その後、いずれかの主操作用ボタン（本例では主操作用ボタン３３）が操作されると、当該主操作用ボタンに対応する透光性外郭部（本例では透光性外郭部３３′）だけを非表示状態に制御する。マイコン４９による具体的な制御内容は上述した通りである。

また、上記した各動作に加えて、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や、タッチ音を発する報知手段を設けることもできる。以下、この動作について説明する。

図１０は、タッチした指に振動を与える場合の制御フローを示す図である。ここで説明する制御は上記した発光制御と併せて実行される。具体的には、制御回路４１のマイコン４９は、操作パネル３のタッチ面３ａへ操作者の指等によるタッチ操作がなされたか否かを判定する。タッチ操作がない場合には（ステップＳ１０；ＮＯ）、マイコン４９は待機状態となる。一方、タッチ操作がなされると（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、制御回路４１のマイコン４９は、操作内容を判別し（ステップＳ１１）、その操作内容に応じて、振動周波数および振動強度を設定する（ステップＳ１２）。その後、制御回路４１のマイコン４９は、設定した振動周波数および振動強度に対応した制御信号を振動アクチュエータドライバ回路６９へ供給する。これにより、振動アクチュエータドライバ回路６９から振動アクチュエータ１７へ駆動信号が供給され、振動アクチュエータ１７がステップ１２で設定された振動周波数および振動強度で駆動される（ステップＳ１３）。

このような動作例によれば、触覚的若しくは聴覚的、又は、触覚的並びに聴覚的にタッチ操作の確認を、視覚的な確認に加えて行うことができる。なお、上記の動作例では操作内容に応じて振動周波数および振動強度を可変に設定していたが、振動周波数および振動強度のいずれか一方のみを可変に設定してもよいし、操作内容によらず振動周波数および振動強度を一律に設定してもよい。

図１１は、タッチ音を発するための構成の一例を示すブロック図である。図１１に示す報知手段は、マイコン４９からの制御信号を受けてスピーカーを駆動する駆動回路７１と、この駆動回路７１に接続されたスピーカー１８とを備える。上記のタッチ式操作入力装置１に対してこのような報知手段を加えることにより、操作者の操作に応じてタッチ音を発するようにすることができる。以下その動作について説明する。

図１２は、タッチ音を発する場合の制御フローを示す図である。ここで説明する制御は上記した発光制御や振動制御と併せて実行される。具体的には、制御回路４１のマイコン４９は、操作パネル３のタッチ面３ａへ操作者の指等によるタッチ操作がなされたか否かを判定する。タッチ操作がない場合には（ステップＳ２０；ＮＯ）、マイコン４９は待機状態となる。一方、タッチ操作がなされると（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、制御回路４１のマイコン４９は、操作内容を判別し（ステップＳ２１）、その操作内容に応じて、出力音の周波数および音量を設定する（ステップＳ２２）。その後、制御回路４１のマイコン４９は、設定した出力音周波数および音量に対応した制御信号をスピーカー駆動回路７１へ供給する。これにより、スピーカー駆動回路７１からスピーカー１８へ駆動信号が供給され、スピーカー１８が駆動される（ステップＳ２３）。すなわち、ステップ１２で設定された周波数および音量の音がスピーカー１８から発生する。なお、加振手段と報知手段とを併設する場合には、ステップ２０、２１の各処理は上記したステップ１０、１１と共通化することができる。

このような動作例によれば、音声周波数や音量の異なりによって、操作した操作ボタンの識別をより行いやすくすることができる。上記の動作例では操作内容に応じて音声周波数および音量を可変に設定していたが、いずれか一方のみを可変に設定してもよいし、操作内容によらず振動周波数および振動強度を一律に設定してもよい。

以上のように本発明の代表的な実施形態を説明したが、本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。

１ タッチ式操作入力装置
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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。
15. 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。
16. 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。
17. 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。
18. 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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