WO2023100563A1 - 操作入力装置 - Google Patents

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WO2023100563A1
WO2023100563A1 PCT/JP2022/040379 JP2022040379W WO2023100563A1 WO 2023100563 A1 WO2023100563 A1 WO 2023100563A1 JP 2022040379 W JP2022040379 W JP 2022040379W WO 2023100563 A1 WO2023100563 A1 WO 2023100563A1
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WO
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light
input device
operation input
opening
light guide
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/040379
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English (en)
French (fr)
Inventor
英明 江頭
武 増谷
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/18Distinguishing marks on switches, e.g. for indicating switch location in the dark; Adaptation of switches to receive distinguishing marks

Definitions

  • the present disclosure relates to an operation input device.
  • a detection electrode is formed on one surface side, a flat substrate (wiring substrate) equipped with a light emitting element on the other surface side, and a flat substrate (wiring substrate) arranged on one surface side of the substrate and introduced from the light emitting element
  • An illuminated touch switch device having a light guide plate for radiating light to the outside from an operation panel on the opposite side of a substrate is disclosed.
  • the light guide plate includes a light guide plate main body provided so as to cover the detection electrode, and an extension portion extending from the light guide plate main body to the other surface side of the substrate and guiding light emitted from the light emitting element to the light guide plate main body.
  • the conventional light guide plate guides the light emitted by the light emitter to the operation panel through the extension part and the light guide plate body.
  • the optical path length from the light emitter to the operation panel becomes long, and the light emitted from the operation panel becomes dark, for example, leaving room for improvement in the display quality of the operation panel. Accordingly, the present disclosure provides an operation input device capable of suppressing deterioration of the display quality of the operation panel.
  • An operation input device includes an operation panel, a frame arranged on the back surface side of the operation panel, a substrate arranged on the side opposite to the operation panel when viewed from the frame, and light.
  • the operation panel includes a light emitting body that emits light and a light guide that guides light.
  • the operation panel has a panel display part that at least partially transmits light, and the frame corresponds to the panel display part.
  • the substrate has a second opening at a position corresponding to the first opening, and the light emitter is opposite the frame when viewed from the substrate. light is emitted toward the light guide, and the light guide is provided at least inside the first opening and inside the second opening. The light emitted from the light emitter is guided by the light guide and emitted toward the panel display section.
  • An operation input device includes an operation panel, a frame arranged on the back side of the operation panel, a substrate arranged on the side opposite to the operation panel when viewed from the frame,
  • the operation panel includes a light emitting body that emits light and a light guide that guides the light, the operation panel has a panel display part that at least partially transmits light, and the frame is attached to the panel display part
  • a first opening is provided at a corresponding position
  • the substrate has a second opening at a position corresponding to the first opening
  • the light emitter is located on the frame side when viewed from the substrate. and emits light toward the light guide, the light guide being provided inside the first opening and inside the second opening, and Light emitted from the light emitter is guided by the light guide and emitted toward the panel display section.
  • these general or specific aspects may be realized by a system, method, integrated circuit, computer program, or a recording medium such as a computer-readable CD-ROM. and any combination of recording media.
  • the recording medium may be a non-temporary recording medium.
  • the operation input device of the present disclosure can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • FIG. 1 is a perspective view of an operation input device.
  • 2 is an exploded perspective view of the operation input device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of part of the operation input device according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of part of the operation input device according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a block configuration diagram of the operation input device.
  • FIG. 6 is a top plan view of the panel display section of the operation input device.
  • FIG. 1 is a perspective view of an operation input device.
  • 2 is an exploded perspective view of the operation input device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of part of the operation input device according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of part of the operation input device according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of part of the operation input device according to Modification 3 of Embodiment 1.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of part of the operation input device according to Embodiment 2.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of part of the operation input device according to Embodiment 2.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of part of an operation input device according to Modification 1 of Embodiment 2.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of part of an operation input device according to Modification 2 of Embodiment 2.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of part of an operation input device according to Modification 3 of Embodiment 2.
  • An operation input device includes an operation panel, a frame arranged on the back surface side of the operation panel, a substrate arranged on the side opposite to the operation panel when viewed from the frame, and light.
  • the operation panel includes a light emitting body that emits light and a light guide that guides light.
  • the operation panel has a panel display part that at least partially transmits light, and the frame corresponds to the panel display part.
  • the substrate has a second opening at a position corresponding to the first opening, and the light emitter is opposite the frame when viewed from the substrate. light is emitted toward the light guide, and the light guide is provided at least inside the first opening and inside the second opening. The light emitted from the light emitter is guided by the light guide and emitted toward the panel display section.
  • the light emitted from the light emitter is emitted toward the panel display section through the light guides provided inside the first opening and inside the second opening.
  • the optical path length of light can be shortened compared to technology. Therefore, it is possible to suppress the darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the light guide includes an incident surface on which light emitted from the light emitter is incident, a reflecting surface that reflects part of the light incident on the incident surface, and light incident on the incident surface and the reflecting surface.
  • the light emitted from the light emitter can be effectively received by the incident surface, and the light incident on the reflecting surface can be appropriately emitted toward the emitting surface. Therefore, it is possible to suppress the darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the end portion by positioning the end portion at a position farther from the reference plane of the substrate than the light emitter, the light emitted from the light emitter can be effectively received on the incident surface. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the amount of light received by the light guide, and to suppress darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the light emitted from the light emitter can be effectively received by the incident surface.
  • the inclination angle of the incident surface by increasing the inclination angle of the incident surface, the inclination angle of the reflective surface becomes small, so that the light incident on the reflective surface can be appropriately emitted toward the exit surface. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the amount of reflected light emitted toward the emission surface, and to suppress darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the inner wall surface of the first opening may be in contact with the outer peripheral side surface of the exit surface of the light guide.
  • the frame may hold the light guide on the inner wall surface of the first opening.
  • the posture of the light guide can be maintained correctly, and the light emitted from the light emitter can be appropriately emitted to the panel display section via the light guide. Therefore, it is possible to suppress the darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the light guide may be composed of one component.
  • the light guide is made up of a combination of multiple parts, the light may be attenuated due to reflection at the interface between the parts.
  • the light guide is composed of one component, it is possible to suppress the attenuation of the light propagating in the light guide. Therefore, it is possible to suppress the darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the light emitter may be arranged such that the normal to the light emitting surface of the light emitter is parallel to the back surface of the substrate.
  • the light emitted from the light emitter can efficiently enter the light guide. Therefore, it is possible to suppress the darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the operation input device further has a detection electrode for detecting an operation input from the outside, and the detection electrode may be provided on the surface of the substrate that is on the frame side when viewed from the substrate. good.
  • the user's operation input can be detected using the detection electrodes.
  • the detection electrode may be provided along the outer circumference of the second opening.
  • the user's operation input can be detected.
  • the detection electrode may be formed in a ring shape so as to surround the second opening.
  • At least part of the detection electrode may be provided at a position overlapping the light emitter when the substrate is viewed from above.
  • the outer size of the detection electrode can be reduced, and the detection sensitivity of the detection electrode can be improved.
  • part of the inner wall surface of the second opening is located inside the inner wall surface of the first opening, and at least part of the detection electrode is, when the substrate is viewed in plan, It may be provided at a position overlapping with the light guide.
  • the outer size of the detection electrode can be reduced, and the detection sensitivity of the detection electrode can be improved.
  • the panel display portion is rectangular and has two short sides parallel to each other, and the light emitter is positioned in the direction in which light emitted from the light emitter travels. may be positioned outside one of the two short sides such that the is perpendicular to the two short sides.
  • the panel display can be displayed.
  • the panel display portion has a polygonal shape and has two sides parallel to each other, the two sides being the first side and the first side. and a second side shorter than may be placed in
  • the panel display can be displayed.
  • the panel display portion has a polygonal shape and has two sides parallel to each other, the two sides being the first side and the first side. and a second side that is shorter than the second side, and the luminous body is positioned outside the second side such that the direction in which light emitted from the luminous body travels is perpendicular to the second side.
  • the panel display can be displayed.
  • the panel display portion is L-shaped and has two sides that intersect with each other, and the light emitter has a direction in which light emitted from the light emitter travels. It may be arranged so as to face the area where the two sides intersect.
  • the panel display part can be displayed.
  • An operation input device includes an operation panel, a frame arranged on the back side of the operation panel, a substrate arranged on the side opposite to the operation panel when viewed from the frame,
  • the operation panel includes a light emitting body that emits light and a light guide that guides the light, the operation panel has a panel display part that at least partially transmits light, and the frame is attached to the panel display part
  • a first opening is provided at a corresponding position
  • the substrate has a second opening at a position corresponding to the first opening
  • the light emitter is located on the frame side when viewed from the substrate. and emits light toward the light guide, the light guide being provided inside the first opening and inside the second opening, and Light emitted from the light emitter is guided by the light guide and emitted toward the panel display section.
  • the light emitted from the light emitter is emitted toward the panel display section through the light guides provided inside the first opening and inside the second opening.
  • the optical path length of light can be shortened compared to technology. Therefore, it is possible to suppress the darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the operation input device can be made thinner.
  • the light guide includes an incident surface on which light emitted from the light emitter is incident, a reflecting surface that reflects part of the light incident on the incident surface, and light incident on the incident surface and the reflecting surface.
  • the incident surface is located on the opposite side of the luminous body as viewed from the reference surface, the incident surface is inclined so as to approach the luminous body as it approaches the reference surface from the end, and the reflective surface is the end.
  • the emission surface faces the panel display unit, and the inclination angle of the incidence surface with respect to the emission surface is the same as the reflection surface with respect to the emission surface. It may be larger than the inclination angle of the surface.
  • the light emitted from the light emitter can be effectively received by the incident surface, and the light incident on the reflecting surface can be appropriately emitted toward the emitting surface. Therefore, it is possible to suppress the darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the light emitted from the light emitter can be effectively received on the incident surface. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the amount of light received by the light guide, and to suppress darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the light emitted from the light emitter can be effectively received by the incident surface.
  • the inclination angle of the incident surface by increasing the inclination angle of the incident surface, the inclination angle of the reflective surface becomes small, so that the light incident on the reflective surface can be appropriately emitted toward the exit surface. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the amount of reflected light emitted toward the emission surface, and to suppress darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the inner wall surface of the first opening may be in contact with the outer peripheral side surface of the exit surface of the light guide.
  • the frame may hold the light guide on the inner wall surface of the first opening.
  • the posture of the light guide can be maintained correctly, and the light emitted from the light emitter can be appropriately emitted to the panel display section via the light guide. Therefore, it is possible to suppress the darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the light guide may be composed of one component.
  • the light guide is made up of a combination of multiple parts, the light may be attenuated due to reflection at the interface between the parts.
  • the light guide is composed of one component, it is possible to suppress the attenuation of the light propagating in the light guide. Therefore, it is possible to suppress the darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the light emitter may be arranged such that the normal to the light emitting surface of the light emitter is parallel to the surface of the substrate.
  • the light emitted from the light emitter can efficiently enter the light guide. Therefore, it is possible to suppress the darkening of the light emitted from the operation panel. This can prevent the display quality of the operation panel from deteriorating.
  • the operation input device may further have a detection electrode for detecting an operation input from the outside, and the detection electrode may be provided on the surface of the substrate.
  • the user's operation input can be detected using the detection electrodes.
  • the detection electrode may be provided along the outer periphery of the second opening.
  • the user's operation input can be detected.
  • the detection electrode may be formed in a ring shape so as to surround the second opening.
  • part of the inner wall surface of the second opening is located inside the inner wall surface of the first opening, and at least part of the detection electrode is, when the substrate is viewed in plan, It may be provided at a position overlapping with the light guide.
  • the outer size of the detection electrode can be reduced, and the detection sensitivity of the detection electrode can be improved.
  • the frame may have a notch at a position corresponding to the light emitter.
  • the panel display portion is rectangular and has two short sides parallel to each other, and the light emitter is positioned in the direction in which light emitted from the light emitter travels. may be positioned outside one of the two short sides such that the is perpendicular to the two short sides.
  • the panel display can be displayed.
  • the panel display portion has a polygonal shape and has two sides parallel to each other, the two sides being the first side and the first side. and a second side shorter than may be placed in
  • the panel display can be displayed.
  • the panel display portion has a polygonal shape and has two sides parallel to each other, the two sides being the first side and the first side. and a second side that is shorter than the second side, and the luminous body is positioned outside the second side such that the direction in which light emitted from the luminous body travels is perpendicular to the second side.
  • the panel display can be displayed.
  • the panel display portion is L-shaped and has two sides that intersect with each other, and the light emitter has a direction in which light emitted from the light emitter travels. It may be arranged so as to face the area where the two sides intersect.
  • the panel display part can be displayed.
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Moreover, in each figure, the same code
  • the “front surface” is the surface on which the operation panel of the operation input device can be viewed (positive side in the Z-axis direction), and the “back surface” is the opposite direction side (Z (minus side in the axial direction).
  • a direction intersecting with the Z-axis direction is defined as a Y-axis direction.
  • a direction intersecting the Z-axis direction and the Y-axis direction is defined as the X-axis direction.
  • a view of the operation input device from the Z-axis direction is called a plan view, and a cross-section of the operation input device from the Y-axis direction is called a cross-sectional view.
  • Embodiment 1 [1.1 Configuration of operation input device] An operation input device according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view of the operation input device 1.
  • the operation input device 1 shown in FIG. 1 is a user interface that receives the operation input of the user using the operation input device 1.
  • the operation input device 1 is, for example, an input device for operating electrical equipment such as an indoor air conditioner, a seat heater, a video device, or an audio device.
  • the operation input device 1 is provided, for example, on an armrest or an armrest on the side of the seat, or on the ceiling of the interior of the vehicle.
  • the operation input device 1 receives an operation input such as a touch input, transmits a signal corresponding to the operation input to the electric device, and causes the electric device to execute a process according to the operation input. Thereby, the user uses the operation input device 1 to operate the electrical equipment provided in the room.
  • the operation input device 1 may operate an electric device by transmitting a signal corresponding to an operation input to, for example, an ECU (Electronic Control Unit) of a vehicle.
  • ECU Electronic Control Unit
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the operation input device 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of part of the operation input device 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of part of the operation input device 1.
  • FIG. 5 is a block diagram of the operation input device 1.
  • FIG. 3 shows an exploded perspective view of part A shown in FIG. 1 as an exploded perspective view of part of the operation input device 1.
  • FIG. 4 shows a cross section of the operation input device 1 as seen from line IV-IV shown in FIG.
  • the operation input device 1 shown in FIGS. 2 to 4 includes an operation panel 60, a frame 10, a substrate 20, a light emitter 40, a light guide 50, and a housing 90.
  • the operation input device 1 also includes a detection electrode 30 and a control circuit 80 . 3, illustration of the housing 90 and the design portion 77 is omitted. Also, in the cross-sectional view, hatching of the light guide 50 and the light emitter 40 is omitted.
  • Each configuration of the operation input device 1 will be described below.
  • a housing 90 shown in FIG. 2 is a case having an opening, and has a flat plate-shaped bottom portion 91 and a plurality of side portions 92 erected from the bottom portion 91 .
  • the frame 10 and the board 20 are housed inside the housing 90 .
  • a light guide 50 is attached to the frame 10 .
  • a light emitter 40 and a control circuit 80 are mounted on the substrate 20 (not shown). Further, the substrate 20 is formed with the detection electrodes 30 and wiring patterns (not shown).
  • the operation panel 60 is attached to the housing 90 so as to close the opening of the housing 90 .
  • the operation panel 60 shown in FIGS. 3 and 4 is a flat member, and has a front surface 60a to which a user's finger approaches when the user performs an operation input, and a rear surface 60b which faces the front surface 60a. ing.
  • the back surface 60 b faces the frame 10 and the light guide 50 .
  • the operation panel 60 has a plurality of panel display sections 70 for displaying various operation contents for operating the electrical equipment.
  • the panel display unit 70 displays operation details by transmitting at least part of the light emitted from the inside of the housing 90 toward the panel display unit 70 .
  • the panel display section 70 has a design section 77 which is a symbol for representing operation contents, such as characters, symbols, and graphics.
  • the panel display section 70 is a mask display in which the symbol itself is translucent, but is not limited to this, and may be a background-excluded display in which an area other than the symbol is translucent.
  • a decorative panel or the like may be further placed on the surface 60a of the operation panel 60.
  • the frame 10 is a plate-shaped member that holds the light guide 50, and is made of a resin material that does not transmit light.
  • the frame 10 has a predetermined thickness greater than that of the operation panel 60 , and is fitted into the housing 90 so that the outer surface of the frame 10 is in contact with the side surface portion 92 of the housing 90 .
  • the frame 10 is arranged parallel to the operation panel 60 on the rear surface 60 b side of the operation panel 60 .
  • the frame 10 is positioned between the operation panel 60 and the substrate 20, which will be described later.
  • the frame 10 has a plurality of first openings 11 corresponding to the plurality of panel display portions 70 on a one-to-one basis.
  • the first opening 11 is, for example, a through hole penetrating the frame 10 .
  • the first opening 11 is provided at a position corresponding to the panel display section 70 .
  • the first opening 11 overlaps the panel display section 70 when viewed from a direction perpendicular to the frame 10, that is, when the operation input device 1 is viewed from above.
  • the first opening 11 and the panel display section 70 have the same outer shape.
  • the inner wall surface 11w of the first opening 11 is in contact with the outer peripheral side surface 55 of the light guide 50 so that light does not leak from between the inner wall surface 11w and the light guide 50.
  • the frame 10 holds the light guide 50 with the inner wall surface 11 w of the first opening 11 in contact with the outer peripheral side surface 55 of the light guide 50 .
  • the board 20 is arranged on the side opposite to the operation panel 60 when viewed from the frame 10 .
  • the substrate 20 is in contact with the frame 10 and arranged parallel to the frame 10 on the back surface 10b side of the frame 10 .
  • the substrate 20 is a substrate having circuits such as wiring patterns, and is made of a material that does not transmit light.
  • the substrate 20 is, for example, a flat substrate such as a glass epoxy substrate, but is not limited thereto, and may be a bendable substrate such as a flexible substrate.
  • the substrate 20 has a plurality of second openings 22 corresponding to the plurality of first openings 11 on a one-to-one basis.
  • the second opening 22 is, for example, a through hole penetrating through the substrate 20 .
  • the second opening 22 is provided at a position corresponding to the first opening 11 and the panel display section 70 . At least part of the second opening 22 overlaps the first opening 11 or the panel display section 70 when viewed from a direction perpendicular to the substrate 20, that is, when the operation input device 1 is viewed from above.
  • a portion of the inner wall surface 22w of the second opening 22 is located inside the inner wall surface 11w of the first opening 11. As shown in FIG. Specifically, a portion of the inner wall surface 22 w that faces the reflecting surface 52 of the light guide body 50 described later protrudes inward from the inner wall surface 11 w of the first opening 11 .
  • the substrate 20 is provided with detection electrodes 30 for detecting user's operation input.
  • the detection electrode 30 is electrically connected to a control circuit 80 (see FIG. 5) via a wiring pattern on the substrate 20 and outputs a detected detection signal to the control circuit 80 .
  • the sensing electrode 30 is provided on the surface 20a of the substrate 20, which is on the frame 10 side when viewed from the substrate 20.
  • the sensing electrode 30 senses contact with the panel display section 70 by the user's hand or touch pen, for example.
  • the detection electrode 30 is, for example, a sensor electrode of a capacitance type or the like.
  • contact means not only direct contact of the user's hand with the panel display unit 70, but also indirect contact through an object if the detection electrode 30 can detect the human hand, and user contact. It also includes the state in which the panel display unit 70 is separated from the hand of . In other words, the detection electrodes 30 may also detect a state in which the user's hand or touch pen is in contact with or close to the panel display section 70, for example.
  • the detection electrode 30 is formed along the outer circumference of the second opening 22 .
  • the sensing electrode 30 is annularly formed to surround the second opening 22 .
  • At least part of the detection electrode 30 is provided at a position overlapping the light guide 50 when the substrate 20 is viewed from above.
  • At least part of the detection electrode 30 is provided at a position overlapping the light emitter 40 when the substrate 20 is viewed from above.
  • the light emitter 40 is a light source that emits light to the light guide 50 in order to illuminate the panel display section 70 from the back surface 60 b side through the light guide 50 .
  • one light emitter 40 is provided for one panel display section 70 , it is not limited to this, and a plurality of light emitters 40 may be provided for one panel display section 70 .
  • the light emitter 40 is electrically connected to the control circuit 80 via the wiring pattern on the substrate 20 and emits light when power is supplied via the control circuit 80 .
  • the luminous body 40 has a light-emitting element that is sealed and fixed with a white-based resin, and emits light such as white light, blue light, red light, and green light.
  • the light emitting element is, for example, an LED (Light Emitting Diode).
  • the light emitter 40 is not limited to an LED, and may be an organic EL (Electro Luminescence), a light bulb, or the like.
  • the light emitter 40 is arranged on the back surface 20 b side of the substrate 20 , which is the opposite side of the frame 10 when viewed from the substrate 20 . That is, the light emitter 40 is provided on the back surface 20b of the substrate 20 opposite to the front surface 20a of the substrate 20 on which the detection electrode 30 is provided.
  • the light emitter 40 has a flat light emitting surface 41 .
  • the light-emitting body 40 is arranged such that the normal line nL of the light-emitting surface 41 is parallel to the reference plane fb with the back surface 20b of the substrate 20 as a reference.
  • the light emitter 40 is positioned inside the second opening 22. It is arranged outside the wall surface 22w. Specifically, the light emitter 40 is arranged in a direction away from the light guide 50 with the inner wall surface 22w as a reference. In addition, when the operation input device 1 is viewed from above, the light emitter 40 is arranged at a position overlapping with a part of the detection electrode 30 of the substrate 20 .
  • the light emitting surface 41 may be provided at a position flush with the inner wall surface 22w in the direction along the normal line nL of the light emitting surface 41, provided that the light emitting surface 41 is not inside the inner wall surface 22w.
  • the light emitter 40 emits light having a predetermined spread angle toward the light guide 50 with the normal nL of the light emission surface 41 as a reference axis.
  • the light guide 50 is an optical component that guides the light emitted from the light emitter 40 and emits it toward the panel display section 70 .
  • the light guide 50 is made of, for example, a transparent resin material such as acrylic or polycarbonate.
  • the light guide 50 is configured by one component, not by combining a plurality of components.
  • the light guide 50 extends at least inside the first opening 11 and inside the second opening 22 so as to pass through the first opening 11 of the frame 10 and the second opening 22 of the substrate 20 . is provided.
  • the light guide 50 has an incident surface 51 , a reflective surface 52 and an exit surface 53 .
  • the light guide 50 also has an outer peripheral side surface 55 along the outer edge of the exit surface 53 .
  • the outer peripheral side surface 55 is a surface that contacts the inner wall surface 11 w of the first opening 11 .
  • the outer peripheral side surface 55 may have the function of reflecting the light inside the light guide 50 .
  • the inclination angle ⁇ 1 of the entrance surface 51 with respect to the exit surface 53 is larger than the inclination angle ⁇ 2 of the reflection surface 52 with respect to the exit surface 53. Since the output surface 53, the reference surface fb, and the normal nL are parallel to each other, the inclination angle ⁇ 1 is larger than the inclination angle ⁇ 2 even when compared with the reference surface fb or the normal nL as a reference.
  • the inclination angle ⁇ 1 is, for example, 70° or more and 90° or less.
  • the inclination angle ⁇ 2 is, for example, greater than 0° and 40° or less.
  • the light guide 50 has an end ep connecting the incident surface 51 and the reflecting surface 52 .
  • the end portion ep is a lower end region where the entrance surface 51 and the reflection surface 52 intersect, and is a point when the operation input device 1 is viewed in cross section, but is aligned with the normal line nL when the operation input device 1 is viewed in plan. It is a line segment extending along the vertical direction (Y-axis direction).
  • the end ep is located opposite to the reference plane fb when viewed from the light emitter 40 and is located farther from the reference plane fb than the light emitter 40 is. That is, the end ep is positioned closer to the bottom surface portion 91 of the housing 90 than the light emitter 40 is.
  • the incident surface 51 is a surface on which direct light emitted from the light emitter 40 is incident.
  • the incident surface 51 is positioned closer to the light emitter 40 than the reflecting surface 52, and is inclined so as to approach the light emitter 40 as it approaches the reference surface fb from the end ep.
  • One end of the incident surface 51 is positioned closer to the bottom surface portion 91 of the housing than the light emitter 40 in order to receive more light emitted from the light emitter 40 .
  • the other end of the incident surface 51 is connected to the outer peripheral side surface 55 .
  • the incident surface 51 is in direct contact with the air present in the internal space of the housing 90 .
  • the incident angle of the light entering the incident surface 51 is preferably within the critical angle.
  • the critical angle is a value that depends on the refractive index of the material.
  • the incident surface 51 of the light guide 50 has a planar region and a curved region concave with respect to the light emitted from the light emitter 40 .
  • the concave curved surface region described above can propagate the incident light into the light guide 50 at a wide angle.
  • the reflective surface 52 is a surface that reflects part of the light incident on the entrance surface 51 toward the exit surface 53 .
  • the reflecting surface 52 is positioned further from the light emitter 40 than the incident surface 51 and is inclined away from the light emitter 40 as it approaches the reference surface fb from the end ep.
  • the reflecting surface 52 is inclined so as to move away from the light emitter 40 as it approaches the back surface 60 b of the operation panel 60 .
  • One end of the reflective surface 52 is located closer to the bottom surface 91 of the housing than the light emitter 40 in order to reflect more of the light propagating in the light guide 50 .
  • the other end of the reflecting surface 52 is located closer to the operation panel 60 than the light emitter 40 is.
  • the reflective surface 52 is in direct contact with the air present in the internal space of the housing 90 . In order to appropriately reflect light on the reflective surface 52, it is desirable that the incident angle of the light entering the reflective surface 52 exceeds the critical angle.
  • the reflective surface 52 is a mirror surface, and is not subjected to diffusion treatment, reflective material coating treatment, or the like.
  • the reflecting surface 52 of the light guide 50 has a planar region and a curved region. The curved region has convex and concave curved surfaces with respect to light propagating through the light guide 50 toward the reflecting surface 52 .
  • reflected light can be propagated into the light guide 50 at a wide angle, and by forming a concave curved surface, light can be collected, for example, in a region where the amount of light is insufficient on the exit surface 53. be able to.
  • the exit surface 53 is a surface that emits the light that has reached the exit surface 53 toward the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 emits the light incident on the entrance surface 51 and refracted to reach the exit surface 53 and the light reflected by the reflection surface 52 and reaching the exit surface 53 toward the panel display section 70 . do.
  • the exit surface 53 is a flat surface and faces the panel display section 70 .
  • the output surface 53 is parallel to the reference surface fb.
  • the incident angle of the light that reaches the exit surface 53 from the entrance surface 51 and the incident angle of the light that reaches the exit surface 53 from the reflection surface 52 are critical. It is desirable to be within an angle.
  • the light guide 50 introduces the light emitted from the light emitter 40 into the light guide 50 and emits the light guided within the light guide 50 toward the operation panel 60 .
  • part of the light L1 that has passed through the incident surface 51 passes through the light guide 50 to reach the exit surface 53 and is emitted from the exit surface 53 to the panel display section 70 .
  • Another part of the light L ⁇ b>2 that has passed through the incident surface 51 passes through the light guide 50 to reach the reflecting surface 52 and is reflected by the reflecting surface 52 .
  • the light L3 reflected by the reflecting surface 52 passes through the light guide 50 and reaches the emission surface 53, and is emitted from the emission surface 53 to the panel display section .
  • FIG. 6 is a top plan view of the panel display unit 70 of the operation input device 1.
  • FIG. 6 is a top plan view of the panel display unit 70 of the operation input device 1.
  • the panel display section 70 shown in FIG. 6 has a trapezoidal shape when the operation panel 60 is viewed from above.
  • the panel display section 70 has two sides parallel to each other. The two sides consist of a first side 71 and a second side 72 shorter than the first side.
  • the light emitter 40 is arranged outside the first side 71 of the two sides. Further, the light emitter 40 is arranged so that the direction dL in which the light emitted from the light emitter 40 travels is perpendicular to the first side 71 .
  • the light guide 50 is arranged on the back side of the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 of the light guide 50 has the same shape as the panel display section 70 when the light guide 50 is viewed from above.
  • FIG. 7 is a plan view showing another example of the panel display section 70 of the operation input device 1.
  • FIG. 7 is a plan view showing another example of the panel display section 70 of the operation input device 1.
  • the panel display section 70 shown in (a) of FIG. 7 has a shape in which a rectangular portion and a trapezoidal portion are combined when the operation panel 60 is viewed from above.
  • the panel display section 70 has two sides parallel to each other. The two sides consist of a first side 71 and a second side 72 shorter than the first side.
  • the light emitter 40 is arranged outside the first side 71 of the two sides. Further, the light emitter 40 is arranged so that the direction dL in which the light emitted from the light emitter 40 travels is perpendicular to the first side 71 .
  • the light guide 50 is arranged on the back side of the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 of the light guide 50 has the same shape as the panel display section 70 when the light guide 50 is viewed from above.
  • the panel display section 70 shown in (b) of FIG. 7 has a shape in which a rectangular portion and a trapezoidal portion are combined when the operation panel 60 is viewed from above.
  • the panel display section 70 has two sides parallel to each other. The two sides consist of a first side 71 and a second side 72 shorter than the first side.
  • the light emitter 40 is arranged outside the second side 72 of the two sides. Also, the light emitter 40 is arranged such that the direction dL in which the light emitted from the light emitter 40 travels is perpendicular to the second side 72 .
  • the light guide 50 is arranged on the back side of the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 of the light guide 50 has the same shape as the panel display section 70 when the light guide 50 is viewed from above.
  • the panel display section 70 shown in (c) of FIG. 7 is L-shaped when the operation panel 60 is viewed from above.
  • the panel display section 70 has two sides 75 that cross each other.
  • the light emitter 40 is arranged in a region within an included angle sandwiched between the two sides 75 . Further, the light emitter 40 is arranged so that the direction dL in which the light emitted from the light emitter 40 travels is directed to the area where the two sides 75 intersect.
  • the light guide 50 is arranged on the back side of the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 of the light guide 50 has the same shape as the panel display section 70 when the light guide 50 is viewed from above.
  • the panel display section 70 shown in (d) of FIG. 7 has a rectangular shape when the operation panel 60 is viewed from above.
  • the panel display section 70 has two long sides 73 parallel to each other and two short sides 74 parallel to each other.
  • the light emitter 40 is arranged outside one short side 74 of the two short sides 74 . Also, the light emitter 40 is arranged such that the direction dL in which the light emitted from the light emitter 40 travels is perpendicular to the two short sides 74 .
  • the light guide 50 is arranged on the back side of the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 of the light guide 50 has the same shape as the panel display section 70 when the light guide 50 is viewed from above.
  • the light emitted from the light emitter 40 is guided by the light guide 50 and emitted to the outside through the panel display section 70 .
  • Light is emitted from the panel display section 70 having the design section 77 , so that the user can visually recognize the operation content displayed on the panel display section 70 .
  • the operation input device 1 of the present embodiment includes the operation panel 60, the frame 10 arranged on the rear surface 60b side of the operation panel 60, and the operation panel 60 arranged on the opposite side of the frame 10. It includes a substrate 20, a light emitter 40 that emits light, and a light guide 50 that guides light.
  • the operation panel 60 has a panel display section 70 that at least partially transmits light.
  • the frame 10 has a first opening 11 at a position corresponding to the panel display section 70 .
  • the substrate 20 has a second opening 22 at a position corresponding to the first opening 11 .
  • the light emitter 40 is arranged on the back surface 20 b side of the substrate 20 , which is the opposite side of the frame 10 when viewed from the substrate 20 , and emits light toward the light guide 50 .
  • the light guide 50 is provided at least inside the first opening 11 and inside the second opening 22 . Light emitted from the light emitter 40 is guided by the light guide 50 and emitted toward the panel display section 70 .
  • the light emitted from the light emitter 40 is transmitted through the light guides 50 provided inside the first opening 11 and inside the second opening 22 to the panel display section. 70 can be emitted.
  • part of the light emitted from the light emitter 40 passes through the incident surface 51 of the light guide 50 and is directly emitted from the emission surface 53, and the other portion of the light emitted from the light emitter 40 A portion of the light passes through the incident surface 51 and is reflected once by the reflecting surface 52 , and then exits from the exit surface 53 . Therefore, in the operation input device 1, the optical path length can be shortened as compared with the conventional technology, and it is possible to prevent the light emitted from the operation panel 60 from becoming dark. As a result, deterioration in the display quality of the operation panel 60 can be suppressed.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of part of the operation input device 1 according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of part of the operation input device 1 according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • the light guide 50A of the operation input device 1 has an incident surface 51, a reflecting surface 52 and an emitting surface 53.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the entrance surface 51 with respect to the exit surface 53 is larger than the inclination angle ⁇ 2 of the reflection surface 52 with respect to the exit surface 53.
  • the light guide 50A also has an end ep connecting the incident surface 51 and the reflecting surface 52 .
  • the end portion ep is a lower end region where the entrance surface 51 and the reflection surface 52 intersect, and is a point when the operation input device 1A is viewed in cross section, but is aligned with the normal line nL when the operation input device 1A is viewed from above. It is a line segment extending along the vertical direction (Y-axis direction). The end ep is located farther from the reference plane fb than the light emitter 40 is.
  • the incident surface 51 is a surface on which direct light emitted from the light emitter 40 is incident.
  • the incident surface 51 is a flat surface.
  • the incident surface 51 is positioned closer to the light emitter 40 than the reflecting surface 52, and is inclined so as to approach the light emitter 40 as it approaches the reference surface fb from the end ep.
  • the incident surface 51 is inclined so as to approach the inner wall surface 22w of the second opening 22 and the inner wall surface 11w of the first opening 11 as it approaches the back surface 60b of the operation panel 60 .
  • the reflective surface 52 is a surface that reflects part of the light incident on the entrance surface 51 toward the exit surface 53 .
  • the reflecting surface 52 is a flat surface.
  • the reflecting surface 52 is positioned further from the light emitter 40 than the incident surface 51, and is inclined away from the light emitter 40 as it approaches the reference surface fb from the end ep. Moreover, the reflecting surface 52 is inclined so as to move away from the light emitter 40 as it approaches the back surface 60 b of the operation panel 60 .
  • the exit surface 53 is a surface that emits the light that has reached the exit surface 53 toward the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 is a flat surface and faces the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 emits the light incident on the entrance surface 51 and refracted to reach the exit surface 53 and the light reflected by the reflection surface 52 and reaching the exit surface 53 toward the panel display section 70 . do.
  • the light emitted from the light emitter 40 is displayed on the panel through the light guides 50A provided inside the first opening 11 and inside the second opening 22. It can be emitted toward the portion 70 . Therefore, it is possible to prevent the light emitted from the operation panel 60 from becoming dark. As a result, deterioration in the display quality of the operation panel 60 can be suppressed.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of part of the operation input device 1 according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of part of the operation input device 1 according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • the light guide 50B of the operation input device 1 has an incident surface 51, a reflective surface 52 and an exit surface 53.
  • the incident surface 51 is composed of a first incident surface 51a and a second incident surface 51b. At least a part of the first incident surface 51 a and the second incident surface 51 b is arranged inside the second opening 22 of the substrate 20 .
  • Each of the first incident surface 51a and the second incident surface 51b is a flat surface.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the second entrance surface 51b with respect to the exit surface 53 is larger than the inclination angle ⁇ 2 of the reflection surface 52 with respect to the exit surface 53.
  • the inclination angle of the first entrance surface 51a with respect to the exit surface 53 is smaller than the inclination angle ⁇ 2 of the reflection surface 52 with respect to the exit surface 53.
  • the end ep is a portion that connects the second incident surface 51 b and the reflecting surface 52 and is located farther from the reference surface fb than the light emitter 40 .
  • the second incident surface 51b is located closer to the bottom surface portion 91 of the housing 90 than the first incident surface 51a and closer to the light emitter 40 than the reflecting surface 52 is.
  • One end of the second incident surface 51b is connected to the end ep, and the other end of the second incident surface 51b is connected to one end of the first incident surface 51a.
  • the second incident surface 51b is inclined from one end toward the other end so as to approach the light emitter 40 .
  • the first incident surface 51a is located closer to the operation panel 60 than the second incident surface 51b and closer to the light emitter 40 than the reflecting surface 52 is. One end of the first incident surface 51a is connected to the other end of the second incident surface 51b, and the other end of the first incident surface 51a is connected to the outer peripheral side surface 55 via the inclined portion.
  • the first incidence surface 51a is inclined from one end toward the other end so as to approach the light emitter 40 .
  • the direct light emitted from the light emitter 40 is incident on the first incident surface 51a and the second incident surface 51b.
  • the light L1 that has passed through the first entrance surface 51a reaches the exit surface 53 through the light guide 50B, and is emitted from the exit surface 53 to the panel display section .
  • the light L1 passing through the first incident surface 51a is reflected on one of the outer peripheral side surfaces 55 of the first incident surface 51a (in the direction along the normal line nL, the reflecting surface 52), compared to the first modification of the first embodiment. ), it is possible to increase the amount of light in a region of the exit surface 53 on the side closer to the light emitter 40 .
  • the light L2 that has passed through the second incident surface 51b reaches the reflecting surface 52 through the light guide 50B and is reflected by the reflecting surface 52 .
  • the light L3 reflected by the reflecting surface 52 passes through the light guide 50B, reaches the exit surface 53, and is emitted from the exit surface 53 to the panel display section .
  • the light emitted from the light emitter 40 is displayed on the panel through the light guides 50B provided inside the first opening 11 and inside the second opening 22. It can be emitted toward the portion 70 . Therefore, it is possible to prevent the light emitted from the operation panel 60 from becoming dark. As a result, deterioration in the display quality of the operation panel 60 can be suppressed.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of part of the operation input device 1 according to Modification 3 of Embodiment 1.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of part of the operation input device 1 according to Modification 3 of Embodiment 1.
  • the light guide 50C of the operation input device 1 has an incident surface 51, a reflecting surface 52 and an emitting surface 53.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the entrance surface 51 with respect to the exit surface 53 is larger than the inclination angle ⁇ 2 of the reflection surface 52 with respect to the exit surface 53.
  • This light guide 50C also has an end ep connecting the incident surface 51 and the reflecting surface 52 . The end ep is located farther from the reference plane fb than the light emitter 40 is.
  • the incident surface 51 is a surface on which direct light emitted from the light emitter 40 is incident.
  • the incident surface 51 is positioned closer to the light emitter 40 than the reflecting surface 52, and is inclined so as to approach the light emitter 40 as it approaches the reference surface fb from the end ep.
  • the incident surface 51 is inclined so as to approach the inner wall surface 22w of the second opening 22 and the inner wall surface 11w of the first opening 11 as it approaches the rear surface 60b side of the operation panel 60 .
  • the incident surface 51 of the light guide 50 ⁇ /b>C has a concave curved surface with respect to the light emitted from the light emitter 40 . By forming the incident surface 51 into a concave curved surface, the incident light can be propagated in the light guide 50C at a wide angle.
  • the reflective surface 52 is a surface that reflects part of the light incident on the entrance surface 51 toward the exit surface 53 .
  • the reflecting surface 52 is positioned further from the light emitter 40 than the incident surface 51 and is inclined away from the light emitter 40 as it approaches the reference surface fb from the end ep. Moreover, the reflecting surface 52 is inclined so as to move away from the light emitter 40 as it approaches the back surface 60 b of the operation panel 60 .
  • the reflecting surface 52 of the light guide 50 ⁇ /b>C has a convex curved surface with respect to the light propagating through the light guide 50 ⁇ /b>C toward the reflecting surface 52 . By forming the reflecting surface 52 into a convex curved surface, the reflected light can be propagated in the light guide 50C at a wide angle.
  • the exit surface 53 is a surface that emits the light that has reached the exit surface 53 toward the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 emits the light incident on the entrance surface 51 and refracted to reach the exit surface 53 and the light reflected by the reflection surface 52 and reaching the exit surface 53 toward the panel display section 70 . do.
  • the light emitted from the light emitter 40 is also displayed on the panel through the light guides 50C provided inside the first opening 11 and inside the second opening 22. It can be emitted toward the portion 70 . Therefore, it is possible to prevent the light emitted from the operation panel 60 from becoming dark. As a result, deterioration in the display quality of the operation panel 60 can be suppressed.
  • Embodiment 2 [2.1 Configuration of operation input device] An operation input device 1A according to Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. In Embodiment 2, an example in which the light emitter 40 is provided on the surface 20a of the substrate 20 will be described.
  • the operation input device 1A is a user interface that receives operation input from the user using the operation input device 1A (see FIG. 1).
  • the operation input device 1A is, for example, an input device for operating electrical equipment such as an indoor air conditioner, a seat heater, a video device, or an audio device.
  • the operation input device 1A is provided, for example, on an armrest or an armrest on the side of the seat, or on the ceiling of the interior of the vehicle.
  • the operation input device 1A receives an operation input such as a touch input, transmits a signal corresponding to the operation input to the electrical device, and causes the electric device to execute a process according to the operation input. Thereby, the user operates the electrical equipment provided in the room using the operation input device 1A.
  • the operation input device 1A may operate an electric device by transmitting a signal corresponding to an operation input to an ECU or the like of a vehicle, for example. In the operation input device 1A, it is important to appropriately display the operation contents for operating the electrical equipment on the operation panel.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of part of the operation input device 1A.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of part of the operation input device 1A.
  • An operation input device 1A shown in FIGS. 11 and 12 includes an operation panel 60, a frame 10, a substrate 20, a light emitter 40, a light guide 50D, and a housing 90.
  • the operation input device 1A also includes a detection electrode 30 and a control circuit 80 . It should be noted that illustration of the housing 90 is omitted in FIG. 11 . Also, in the cross-sectional view, hatching of the light guide 50D is omitted.
  • Each configuration of the operation input device 1A will be described below.
  • the housing 90 is a case having an opening, and has a flat bottom portion 91 and a plurality of side portions 92 erected from the bottom portion 91 .
  • the frame 10 and the board 20 are housed inside the housing 90 .
  • a light guide 50 ⁇ /b>D is attached to the frame 10 .
  • a light emitter 40 and a control circuit 80 are mounted on the substrate 20 . Further, the substrate 20 is formed with the detection electrodes 30 and wiring patterns.
  • the operation panel 60 is attached to the housing 90 so as to close the opening of the housing 90 .
  • the operation panel 60 is a plate-like member, and has a front surface 60a with which a user's finger approaches when the user performs an operation input, and a back surface 60b that faces the front surface 60a.
  • the back surface 60b faces the frame 10 and the light guide 50D.
  • the operation panel 60 has a plurality of panel display sections 70 for displaying various operation contents for operating the electrical equipment.
  • the panel display unit 70 displays operation details by transmitting at least part of the light emitted from the inside of the housing 90 toward the panel display unit 70 .
  • the panel display section 70 has a design section 77 which is a symbol for representing operation contents, such as characters, symbols, and graphics.
  • the panel display section 70 is a symbol-less display in which the symbol itself is translucent, but is not limited to this, and may be a background-less display in which an area other than the symbol is translucent.
  • a decorative panel or the like may be further placed on the surface 60a of the operation panel 60.
  • the frame 10 is a plate-shaped member that holds the light guide 50D, and is made of a resin material that does not transmit light.
  • the frame 10 has a predetermined thickness greater than that of the operation panel 60 , and is fitted into the housing 90 so that the outer surface of the frame 10 is in contact with the side surface portion 92 of the housing 90 .
  • the frame 10 is arranged parallel to the operation panel 60 on the rear surface 60 b side of the operation panel 60 .
  • the frame 10 is positioned between the operation panel 60 and the substrate 20, which will be described later.
  • the frame 10 has a plurality of first openings 11 corresponding to the plurality of panel display portions 70 on a one-to-one basis.
  • the first opening 11 is, for example, a through hole penetrating the frame 10 .
  • the first opening 11 is provided at a position corresponding to the panel display section 70 .
  • the first opening 11 overlaps the panel display section 70 when viewed from a direction perpendicular to the frame 10, that is, when the operation input device 1A is viewed from above.
  • the first opening 11 and the panel display section 70 have the same outer shape.
  • the inner wall surface 11w of the first opening 11 is in contact with the outer peripheral side surface 55 of the light guide 50D so that light does not leak from between the inner wall surface 11w and the light guide 50D.
  • the frame 10 holds the light guide 50D with the inner wall surface 11w of the first opening 11 in contact with the outer peripheral side surface 55 of the light guide 50D.
  • the board 20 is arranged on the side opposite to the operation panel 60 when viewed from the frame 10 .
  • the substrate 20 is in contact with the frame 10 and arranged parallel to the frame 10 on the back surface 10b side of the frame 10 .
  • the substrate 20 is a substrate having circuits such as wiring patterns, and is made of a material that does not transmit light.
  • the substrate 20 is, for example, a flat substrate such as a glass epoxy substrate, but is not limited thereto, and may be a bendable substrate such as a flexible substrate.
  • the substrate 20 has a plurality of second openings 22 corresponding to the plurality of first openings 11 on a one-to-one basis.
  • the second opening 22 is, for example, a through hole penetrating through the substrate 20 .
  • the second opening 22 is provided at a position corresponding to the first opening 11 and the panel display section 70 . At least part of the second opening 22 overlaps the first opening 11 or the panel display section 70 when viewed from a direction perpendicular to the substrate 20, that is, when the operation input device 1A is viewed from above. .
  • a portion of the inner wall surface 22w of the second opening 22 is located inside the inner wall surface 11w of the first opening 11.
  • a portion facing the reflecting surface 52 of the light guide 50 ⁇ /b>D which will be described later, protrudes inside the inner wall surface 11 w of the first opening 11 .
  • the substrate 20 is provided with detection electrodes 30 for detecting user's operation input.
  • the detection electrode 30 is electrically connected to a control circuit 80 (see FIG. 5) via a wiring pattern on the substrate 20 and outputs a detected detection signal to the control circuit 80 .
  • the sensing electrode 30 is provided on the surface 20a of the substrate 20, which is on the frame 10 side when viewed from the substrate 20.
  • the sensing electrode 30 senses contact with the panel display section 70 by the user's hand or touch pen, for example.
  • the detection electrode 30 is, for example, a sensor electrode of a capacitance type or the like.
  • contact means not only direct contact of the user's hand with the panel display unit 70, but also indirect contact through an object if the detection electrode 30 can detect the human hand, and user contact. It also includes the state in which the panel display unit 70 is separated from the hand of . In other words, the detection electrodes 30 may also detect a state in which the user's hand or touch pen is in contact with or close to the panel display section 70, for example.
  • the detection electrode 30 is formed along the outer circumference of the second opening 22 .
  • the sensing electrode 30 is annularly formed to surround the second opening 22 .
  • At least part of the detection electrode 30 is provided at a position overlapping the light emitter 40 when the substrate 20 is viewed from above.
  • the light emitter 40 is arranged on the surface 20 a of the substrate 20 , so the detection electrode 30 is formed so as to avoid the light emitter 40 . Therefore, sensing electrode 30 is formed outside second opening 22 and light emitter 40 so as to surround second opening 22 and light emitter 40 .
  • the frame 10 is provided with the cutouts 14 at positions corresponding to the light emitters 40 .
  • the notch 14 is a space formed outward from the inner wall surface 11w of the first opening 11 on the rear surface 10b side of the frame 10 .
  • the notch 14 is provided so as to cover the light emitter 40 with a gap therebetween.
  • the light emitter 40 is a light source that emits light to the light guide 50D in order to illuminate the panel display section 70 from the back surface 60b side through the light guide 50D. Although one light emitter 40 is provided for one panel display section 70 , it is not limited to this, and a plurality of light emitters 40 may be provided for one panel display section 70 .
  • the light emitter 40 is electrically connected to the control circuit 80 via the wiring pattern on the substrate 20 and emits light when power is supplied via the control circuit 80 .
  • the luminous body 40 has a light-emitting element that is sealed and fixed with a white-based resin, and emits light such as white light, blue light, red light, and green light.
  • the light emitting element is, for example, an LED (Light Emitting Diode).
  • the light emitter 40 is not limited to an LED, and may be an organic EL (Electro Luminescence), a light bulb, or the like.
  • the light emitter 40 is arranged on the front surface 20a side of the substrate 20, which is the frame 10 side when viewed from the substrate 20. That is, the light emitter 40 is provided on the same surface as the surface 20a of the substrate 20 on which the detection electrode 30 is provided.
  • the light emitter 40 has a flat light emitting surface 41 .
  • the light emitter 40 is arranged such that the normal line nL of the light emitting surface 41 is parallel to the reference plane fa with the surface 20a of the substrate 20 as a reference.
  • the light emitting body 40 is located inside the second opening 22. It is arranged outside the wall surface 22w. Specifically, the light emitter 40 is arranged in a direction away from the light guide 50D with the inner wall surface 22w as a reference.
  • the light-emitting surface 41 may be provided at a position flush with the inner wall surface 22w in the direction along the normal line nL of the light-emitting surface 41 as long as it is not inside the inner wall surface 22w.
  • the light emitter 40 emits light having a predetermined spread angle with the normal nL of the light emission surface 41 as a reference axis toward the light guide 50D.
  • the light guide 50 ⁇ /b>D is an optical component that guides the light emitted from the light emitter 40 and emits it toward the panel display section 70 .
  • the light guide 50D is made of, for example, a transparent resin material such as acrylic or polycarbonate.
  • the light guide 50D is configured by one component, not by combining a plurality of components.
  • the light guide 50D extends at least inside the first opening 11 and inside the second opening 22 so as to pass through the first opening 11 of the frame 10 and the second opening 22 of the substrate 20. is provided.
  • the light guide 50D has an incident surface 51, a reflecting surface 52 and an exit surface 53. Moreover, the light guide 50 ⁇ /b>D has an outer peripheral side surface 55 along the outer edge of the output surface 53 .
  • the outer peripheral side surface 55 is a surface that contacts the inner wall surface 11 w of the first opening 11 .
  • the outer peripheral side surface 55 may have a function of reflecting the light inside the light guide 50D.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the entrance surface 51 with respect to the exit surface 53 is larger than the inclination angle ⁇ 2 of the reflection surface 52 with respect to the exit surface 53. Since the output surface 53, the reference surface fa, and the normal nL are parallel to each other, the inclination angle ⁇ 1 is larger than the inclination angle ⁇ 2 even when compared with the reference surface fa or the normal nL as a reference.
  • the inclination angle ⁇ 1 is, for example, 70° or more and 90° or less.
  • the inclination angle ⁇ 2 is, for example, greater than 0° and 40° or less.
  • the light guide 50D has an end ep connecting the incident surface 51 and the reflecting surface 52 .
  • the end ep is a lower end region that connects the incident surface 51 and the reflecting surface 52 .
  • the end ep is a line segment extending along the direction of the normal nL when the operation input device 1A is viewed in cross section, but when the operation input device 1A is viewed in plan, the direction of the normal nL and perpendicular to the normal nL direction (Y-axis direction).
  • the end ep is located on the opposite side of the light emitter 40 when viewed from the reference plane fa. Specifically, the end portion ep is positioned closer to the bottom surface portion 91 of the housing 90 than the light emitter 40 and the rear surface 20b of the substrate 20 are.
  • the incident surface 51 is a surface on which direct light emitted from the light emitter 40 is incident.
  • the incident surface 51 is positioned closer to the light emitter 40 than the reflecting surface 52, and is inclined so as to approach the light emitter 40 as it approaches the reference surface fa from the end ep. Further, the incident surface 51 is inclined so as to approach the inner wall surface 11w of the first opening 11 as it approaches the back surface 60b of the operation panel 60 .
  • One end of the incident surface 51 is positioned closer to the bottom surface portion 91 of the housing than the light emitter 40 in order to receive more light emitted from the light emitter 40 .
  • the other end of the incident surface 51 is connected to the outer peripheral side surface 55 .
  • the incident surface 51 is in direct contact with the air present in the internal space of the housing 90 .
  • the incident angle of the light entering the incident surface 51 is preferably within the critical angle.
  • the critical angle is a value that depends on the refractive index of the material.
  • the incident surface 51 of the light guide 50 ⁇ /b>D has a planar region and a curved region that is convex with respect to the light emitted from the light emitter 40 .
  • the convex curved surface area described above can, for example, collect light in an area of the exit surface 53 where the amount of light is insufficient.
  • the reflective surface 52 is a surface that reflects part of the light incident on the entrance surface 51 toward the exit surface 53 .
  • the reflecting surface 52 is positioned further from the light emitter 40 than the incident surface 51 and is inclined away from the light emitter 40 as it approaches the reference surface fa from the end ep.
  • the reflecting surface 52 is inclined so as to move away from the light emitter 40 as it approaches the back surface 60 b of the operation panel 60 .
  • One end of the reflective surface 52 is located closer to the bottom surface 91 of the housing than the light emitter 40 in order to reflect more of the light propagating within the light guide 50 ⁇ /b>D.
  • the other end of the reflecting surface 52 is located closer to the operation panel 60 than the light emitter 40 is.
  • the reflective surface 52 is in direct contact with the air present in the internal space of the housing 90 . In order to appropriately reflect light on the reflective surface 52, it is desirable that the incident angle of the light entering the reflective surface 52 exceeds the critical angle.
  • the reflective surface 52 is a mirror surface, and is not subjected to diffusion treatment, reflective material coating treatment, or the like.
  • the reflecting surface 52 of the light guide 50D has a planar area and a curved surface area.
  • the curved region has convex and concave curved surfaces with respect to the light propagating through the light guide 50 ⁇ /b>D and heading toward the reflecting surface 52 . By forming a convex curved surface, reflected light can be propagated into the light guide body 50D at a wide angle. be able to.
  • the exit surface 53 is a surface that emits the light that has reached the exit surface 53 toward the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 emits the light incident on the entrance surface 51 and refracted to reach the exit surface 53 and the light reflected by the reflection surface 52 and reaching the exit surface 53 toward the panel display section 70 . do.
  • the exit surface 53 is a flat surface and faces the panel display section 70 .
  • the output surface 53 is parallel to the reference surface fa.
  • the incident angle of the light that reaches the exit surface 53 from the entrance surface 51 and the incident angle of the light that reaches the exit surface 53 from the reflection surface 52 are critical. It is desirable to be within the angle.
  • the light guide 50D introduces the light emitted from the light emitter 40 into the light guide 50D and emits the light guided within the light guide 50D toward the operation panel 60.
  • part of the light L1 that has passed through the entrance surface 51 reaches the exit surface 53 through the light guide 50D, and is emitted from the exit surface 53 to the panel display section .
  • Another part of the light L2 that has passed through the incident surface 51 reaches the reflecting surface 52 through the light guide 50D and is reflected by the reflecting surface 52 .
  • the light L3 reflected by the reflecting surface 52 reaches the emission surface 53 through the light guide 50D, and is emitted from the emission surface 53 to the panel display section .
  • the panel display section 70 of the second embodiment will be described below with reference to FIGS. 6 and 7 of the first embodiment.
  • the panel display section 70 of the second embodiment has a trapezoidal shape when the operation panel 60 is viewed from above.
  • the panel display section 70 has two sides parallel to each other. The two sides consist of a first side 71 and a second side 72 shorter than the first side.
  • the light emitter 40 is arranged outside the first side 71 of the two sides. Further, the light emitter 40 is arranged so that the direction dL in which the light emitted from the light emitter 40 travels is perpendicular to the first side 71 .
  • the light guide 50 ⁇ /b>D is arranged on the back side of the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 of the light guide 50D has the same shape as the panel display section 70 when the light guide 50D is viewed from above.
  • the panel display unit 70 of another example of the second embodiment has a shape in which a rectangular portion and a trapezoidal portion are combined when the operation panel 60 is viewed from above. have.
  • the panel display section 70 has two sides parallel to each other. The two sides consist of a first side 71 and a second side 72 shorter than the first side.
  • the light emitter 40 is arranged outside the first side 71 of the two sides. Further, the light emitter 40 is arranged so that the direction dL in which the light emitted from the light emitter 40 travels is perpendicular to the first side 71 .
  • the light guide 50 ⁇ /b>D is arranged on the back side of the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 of the light guide 50D has the same shape as the panel display section 70 when the light guide 50D is viewed from above.
  • the panel display unit 70 of another example of the second embodiment has a shape in which a rectangular portion and a trapezoidal portion are combined when the operation panel 60 is viewed from above.
  • the panel display section 70 has two sides parallel to each other. The two sides consist of a first side 71 and a second side 72 shorter than the first side.
  • the light emitter 40 is arranged outside the second side 72 of the two sides. Also, the light emitter 40 is arranged such that the direction dL in which the light emitted from the light emitter 40 travels is perpendicular to the second side 72 .
  • the light guide 50 ⁇ /b>D is arranged on the back side of the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 of the light guide 50D has the same shape as the panel display section 70 when the light guide 50D is viewed from above.
  • the panel display unit 70 of another example of the second embodiment is L-shaped when the operation panel 60 is viewed from above.
  • the panel display section 70 has two sides 75 that cross each other.
  • the light emitter 40 is arranged in a region within an included angle sandwiched between the two sides 75 . Further, the light emitter 40 is arranged so that the direction dL in which the light emitted from the light emitter 40 travels is directed to the area where the two sides 75 intersect.
  • the light guide 50 ⁇ /b>D is arranged on the back side of the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 of the light guide 50D has the same shape as the panel display section 70 when the light guide 50D is viewed from above.
  • the panel display section 70 of another example of the second embodiment has a rectangular shape when the operation panel 60 is viewed from above.
  • the panel display section 70 has two long sides 73 parallel to each other and two short sides 74 parallel to each other.
  • the light emitter 40 is arranged outside one short side 74 of the two short sides 74 .
  • the light emitter 40 is arranged such that the direction dL in which the light emitted from the light emitter 40 travels is perpendicular to the two short sides 74 .
  • the light guide 50 ⁇ /b>D is arranged on the back side of the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 of the light guide 50D has the same shape as the panel display section 70 when the light guide 50D is viewed from above.
  • the light emitted from the light emitter 40 is guided by the light guide 50D and emitted to the outside through the panel display section 70.
  • Light is emitted from the panel display section 70 having the design section 77 , so that the user can visually recognize the operation content displayed on the panel display section 70 .
  • the operation input device 1A of the present embodiment includes the operation panel 60, the frame 10 arranged on the rear surface 60b side of the operation panel 60, and the operation panel 60 arranged on the opposite side of the frame 10. It includes a substrate 20, a light emitter 40 that emits light, and a light guide 50D that guides light.
  • the operation panel 60 has a panel display section 70 that at least partially transmits light.
  • the frame 10 has a first opening 11 at a position corresponding to the panel display section 70 .
  • the substrate 20 has a second opening 22 at a position corresponding to the first opening 11 .
  • the light emitter 40 is arranged on the surface 20a side of the substrate 20, which is the frame 10 side when viewed from the substrate 20, and emits light toward the light guide 50D.
  • the light guide 50 ⁇ /b>D is provided inside the first opening 11 and inside the second opening 22 . Light emitted from the light emitter 40 is guided by the light guide 50 ⁇ /b>D and emitted toward the panel display section 70 .
  • the light emitted from the light emitter 40 is transmitted through the light guides 50D provided inside the first opening 11 and inside the second opening 22 to the panel display section. 70 can be emitted.
  • part of the light emitted from the light emitter 40 passes through the incident surface 51 of the light guide 50D and is directly emitted from the emission surface 53, and the other part of the light emitted from the light emitter 40 A portion of the light passes through the incident surface 51 and is reflected once by the reflecting surface 52 , and then exits from the exit surface 53 . Therefore, in the operation input device 1A, the optical path length can be shortened as compared with the conventional technology, and it is possible to prevent the light emitted from the operation panel 60 from becoming dark. As a result, deterioration in the display quality of the operation panel 60 can be suppressed.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view of an operation input device 1A according to Modification 1 of Embodiment 2.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view of an operation input device 1A according to Modification 1 of Embodiment 2.
  • the light guide 50E of the operation input device 1A has an incident surface 51, a reflecting surface 52 and an emitting surface 53.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the entrance surface 51 with respect to the exit surface 53 is larger than the inclination angle ⁇ 2 of the reflection surface 52 with respect to the exit surface 53.
  • the light guide 50E also has an end ep connecting the incident surface 51 and the reflecting surface 52. As shown in FIG. The end ep is located on the opposite side of the light emitter 40 when viewed from the reference plane fa. Specifically, the end ep is positioned inside the inner wall surface 22 w of the second opening 22 .
  • the incident surface 51 is a surface on which direct light emitted from the light emitter 40 is incident.
  • the incident surface 51 is a flat surface.
  • the incident surface 51 is positioned closer to the light emitter 40 than the reflecting surface 52, and is inclined so as to approach the light emitter 40 as it approaches the reference surface fa from the end ep. Further, the incident surface 51 is inclined so as to approach the inner wall surface 11w of the first opening 11 as it approaches the back surface 60b of the operation panel 60 .
  • the reflective surface 52 is a surface that reflects part of the light incident on the entrance surface 51 toward the exit surface 53 .
  • the reflecting surface 52 is a flat surface.
  • the reflecting surface 52 is positioned further from the light emitter 40 than the incident surface 51, and is inclined away from the light emitter 40 as it approaches the reference surface fa from the end ep. Moreover, the reflecting surface 52 is inclined so as to move away from the light emitter 40 as it approaches the back surface 60 b of the operation panel 60 .
  • the exit surface 53 is a surface that emits the light that has reached the exit surface 53 toward the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 is a flat surface and faces the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 emits the light incident on the entrance surface 51 and refracted to reach the exit surface 53 and the light reflected by the reflection surface 52 and reaching the exit surface 53 toward the panel display section 70 . do.
  • the light emitted from the light emitter 40 is transmitted to the panel via the light guides 50E provided inside the first opening 11 and inside the second opening 22. It can be emitted toward the display unit 70 . Therefore, it is possible to prevent the light emitted from the operation panel 60 from becoming dark. As a result, deterioration in the display quality of the operation panel 60 can be suppressed.
  • FIG. 14 is a partial cross-sectional view of an operation input device 1A according to Modification 2 of Embodiment 2.
  • FIG. 14 is a partial cross-sectional view of an operation input device 1A according to Modification 2 of Embodiment 2.
  • the light guide 50F of the operation input device 1A has an incident surface 51, a reflecting surface 52 and an emitting surface 53.
  • the incident surface 51 is composed of a first incident surface 51a and a second incident surface 51b.
  • the first incident surface 51 a is arranged inside the first opening 11 of the frame 10 .
  • a part of the second incident surface 51 b is arranged inside the second opening 22 of the substrate 20 , and the other part, which is different from the part, is arranged inside the first opening 11 of the frame 10 .
  • Each of the first incident surface 51a and the second incident surface 51b is a flat surface.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the second entrance surface 51b with respect to the exit surface 53 is larger than the inclination angle ⁇ 2 of the reflection surface 52 with respect to the exit surface 53.
  • the inclination angle of the first incident surface 51a with respect to the exit surface 53 is also larger than the inclination angle ⁇ 2 of the reflection surface 52 with respect to the exit surface 53.
  • the end ep is a portion that connects the second incident surface 51b and the reflecting surface 52, and is located on the opposite side of the light emitter 40 when viewed from the reference surface fa. Specifically, the end ep is positioned inside the inner wall surface 22 w of the second opening 22 .
  • the second incident surface 51b is located closer to the bottom surface portion 91 of the housing 90 than the first incident surface 51a and closer to the light emitter 40 than the reflecting surface 52 is.
  • One end of the second incident surface 51b is connected to the end ep, and the other end of the second incident surface 51b is connected to one end of the first incident surface 51a.
  • the second incident surface 51b is inclined from one end toward the other end so as to approach the light emitter 40 .
  • the first incident surface 51a is located closer to the operation panel 60 than the second incident surface 51b and closer to the light emitter 40 than the reflecting surface 52 is. One end of the first incident surface 51a is connected to the other end of the second incident surface 51b, and the other end of the first incident surface 51a is connected to the outer peripheral side surface 55 via the inclined portion.
  • the first incident surface 51 a is perpendicular to the normal line nL of the light emitting surface 41 and faces the light emitting surface 41 of the light emitter 40 .
  • the first incident surface 51a and the second incident surface 51b are surfaces on which the direct light emitted from the light emitter 40 is incident.
  • the light L1 that has passed through the first incident surface 51a passes through the light guide 50F, reaches the exit surface 53, and is emitted from the exit surface 53 to the panel display section .
  • the light L1 passing through the first incident surface 51a is reflected on the other side of the outer peripheral side surface 55 (in the direction along the normal line nL) on the first incident surface 51a, compared to the first modification of the second embodiment. side), the amount of light in the region of the exit surface 53 closer to the light emitter 40 can be reduced or moderated.
  • the light L2 that has passed through the second incident surface 51b reaches the reflecting surface 52 through the light guide 50F and is reflected by the reflecting surface 52. As shown in FIG.
  • the light L3 reflected by the reflecting surface 52 passes through the light guide 50F, reaches the emission surface 53, and is emitted from the emission surface 53 to the panel display section .
  • the light emitted from the light emitter 40 is also displayed on the panel via the light guides 50F provided inside the first opening 11 and inside the second opening 22. It can be emitted toward the portion 70 . Therefore, it is possible to prevent the light emitted from the operation panel 60 from becoming dark. As a result, deterioration in the display quality of the operation panel 60 can be suppressed.
  • FIG. 15 is a partial cross-sectional view of an operation input device 1A according to Modification 3 of Embodiment 2.
  • FIG. 15 is a partial cross-sectional view of an operation input device 1A according to Modification 3 of Embodiment 2.
  • the light guide 50G of the operation input device 1A has an incident surface 51, a reflecting surface 52 and an emitting surface 53.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the entrance surface 51 with respect to the exit surface 53 is larger than the inclination angle ⁇ 2 of the reflection surface 52 with respect to the exit surface 53.
  • This light guide 50G also has an end ep connecting the incident surface 51 and the reflecting surface 52 .
  • the end ep is located on the opposite side of the light emitter 40 when viewed from the reference plane fa. Specifically, the end ep is positioned inside the inner wall surface 22 w of the second opening 22 .
  • the incident surface 51 is a surface on which direct light emitted from the light emitter 40 is incident.
  • the incident surface 51 is positioned closer to the light emitter 40 than the reflecting surface 52, and is inclined so as to approach the light emitter 40 as it approaches the reference surface fa from the end ep.
  • the incident surface 51 has a convex curved surface with respect to the light emitted from the light emitter 40 .
  • the reflective surface 52 is a surface that reflects part of the light incident on the entrance surface 51 toward the exit surface 53 .
  • the reflecting surface 52 is positioned further from the light emitter 40 than the incident surface 51, and is inclined away from the light emitter 40 as it approaches the reference surface fa from the end ep. Moreover, the reflecting surface 52 is inclined so as to move away from the light emitter 40 as it approaches the back surface 60 b of the operation panel 60 .
  • the reflecting surface 52 of the light guide 50 ⁇ /b>G has a convex curved surface with respect to the light that propagates through the light guide 50 ⁇ /b>G and travels toward the reflecting surface 52 . By forming the reflecting surface 52 into a convex curved surface, the reflected light can be propagated in the light guide 50G at a wide angle.
  • the exit surface 53 is a surface that emits the light that has reached the exit surface 53 toward the panel display section 70 .
  • the exit surface 53 emits the light incident on the entrance surface 51 and refracted to reach the exit surface 53 and the light reflected by the reflection surface 52 and reaching the exit surface 53 toward the panel display section 70 . do.
  • the light emitted from the light emitter 40 is displayed on the panel through the light guides 50G provided inside the first opening 11 and inside the second opening 22. It can be emitted toward the portion 70 . Therefore, it is possible to prevent the light emitted from the operation panel 60 from becoming dark. As a result, deterioration in the display quality of the operation panel 60 can be suppressed.
  • Embodiments 1 and 2 have been specifically described above, the operation input devices according to one aspect and another aspect of the present disclosure may have the following configurations. .
  • an operation input device includes an operation panel, a frame arranged on the back side of the operation panel, a substrate arranged on the opposite side of the operation panel as viewed from the frame, a light emitter for emitting light, and a light emitter.
  • a light guide body for guiding light the operation panel having a panel display part that at least partially transmits light
  • the frame having a first opening at a position corresponding to the panel display part
  • the substrate has a second opening at a position corresponding to the first opening
  • the light emitter is provided on the substrate and emits light toward the light guide
  • the light guide is connected to the first opening. It may be provided inside the opening and inside the second opening to guide the light emitted from the light emitter and emit the light toward the panel display.
  • a touch pad may be employed as the detection electrode.
  • power may be supplied to the control circuit from a battery or the like. may be supplied to the circuit.
  • the operation input device according to the above embodiment may be applied to, for example, an operation input device provided on an armrest, a door inner surface, or the like, which requires thinning of the operation input device.
  • the present disclosure is useful as an operation input device capable of suppressing deterioration of the display quality of the operation panel.

Landscapes

  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

操作入力装置(1)は、操作パネル(60)と、操作パネル(60)の裏面(60b)側に配置されたフレーム(10)と、フレーム(10)から見て操作パネル(60)とは反対側に配置された基板(20)と、発光体(40)と、導光体(50)と、を備える。操作パネル(60)は、少なくとも一部が光を透過するパネル表示部(70)を有する。フレーム(10)は、パネル表示部(70)に対応する位置に第1の開口部(11)を有する。基板(20)は、第1の開口部(11)に対応する位置に第2の開口部(22)を有する。発光体(40)は、基板(20)の裏面(20b)側に配置され、導光体(50)に向けて光を出射する。導光体(50)は、少なくとも第1の開口部(11)の内側および第2の開口部(22)の内側に設けられている。発光体(40)から出射された光は、導光体(50)で導光されてパネル表示部(70)に向けて出射される。

Description

操作入力装置
 本開示は、操作入力装置に関する。
 従来の特許文献1には、一面側に検知電極が形成され、他面側に発光素子を具備した平板状の基板(配線基板)と、基板の一面側に配設され、発光素子から導入した光を基板とは反対側の操作パネルから外部に放射するための導光板とを有する照明付タッチスイッチ装置が開示されている。この導光板は、検知電極を覆うように設けられる導光板本体と、導光板本体から基板の他面側まで延出して、発光素子が発する光を導光板本体に導光する延出部とを有する。
特開2015-5448号公報
 従来の導光板は、操作パネルを光らせるために、延出部及び導光板本体を介して操作パネルまで発光体が発した光を案内している。そのため、発光体から操作パネルまでの光路長が長くなるため、例えば、操作パネルから出射される光が暗くなり、操作パネルの表示品位に改善の余地があった。そこで、本開示では、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる操作入力装置を提供する。
 本開示の一態様に係る操作入力装置は、操作パネルと、前記操作パネルの裏面側に配置されたフレームと、前記フレームから見て前記操作パネルとは反対側に配置された基板と、光を出射する発光体と、光を導光する導光体と、を備え、前記操作パネルは、少なくとも一部が光を透過するパネル表示部を有し、前記フレームは、前記パネル表示部に対応する位置に第1の開口部を有し、前記基板は、前記第1の開口部に対応する位置に第2の開口部を有し、前記発光体は、前記基板から見て前記フレームとは反対側である前記基板の裏面側に配置され、前記導光体に向けて光を出射し、前記導光体は、少なくとも前記第1の開口部の内側および前記第2の開口部の内側に設けられ、前記発光体から出射された光は、前記導光体で導光されて前記パネル表示部に向けて出射される。
 本開示の他の一態様に係る操作入力装置は、操作パネルと、前記操作パネルの裏面側に配置されたフレームと、前記フレームから見て前記操作パネルとは反対側に配置された基板と、光を出射する発光体と、光を導光する導光体と、を備え、前記操作パネルは、少なくとも一部が光を透過するパネル表示部を有し、前記フレームは、前記パネル表示部に対応する位置に第1の開口部を有し、前記基板は、前記第1の開口部に対応する位置に第2の開口部を有し、前記発光体は、前記基板から見て前記フレーム側である前記基板の表面側に配置され、前記導光体に向けて光を出射し、前記導光体は、前記第1の開口部の内側および第2の開口部の内側に設けられ、前記発光体から出射された光は、前記導光体で導光されて前記パネル表示部に向けて出射される。
 なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。また、記録媒体は、非一時的な記録媒体であってもよい。
 本開示の操作入力装置は、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
図1は、操作入力装置の斜視図である。 図2は、実施の形態1に係る操作入力装置の分解斜視図である。 図3は、実施の形態1に係る操作入力装置の一部の分解斜視図である。 図4は、実施の形態1に係る操作入力装置の一部の断面図である。 図5は、操作入力装置のブロック構成図である。 図6は、操作入力装置のパネル表示部を上から見た平面図である。 図7は、操作入力装置のパネル表示部の他の例を示す平面図である。 図8は、実施の形態1の変形例1に係る操作入力装置の一部の断面図である。 図9は、実施の形態1の変形例2に係る操作入力装置の一部の断面図である。 図10は、実施の形態1の変形例3に係る操作入力装置の一部の断面図である。 図11は、実施の形態2に係る操作入力装置の一部の分解斜視図である。 図12は、実施の形態2に係る操作入力装置の一部の断面図である。 図13は、実施の形態2の変形例1に係る操作入力装置の一部の断面図である。 図14は、実施の形態2の変形例2に係る操作入力装置の一部の断面図である。 図15は、実施の形態2の変形例3に係る操作入力装置の一部の断面図である。
 (本開示の一態様に係る操作入力装置)
 本開示の一態様に係る操作入力装置について説明する。以下に示す操作入力装置は、後述する実施の形態1に示す形態を有している。
 本開示の一態様に係る操作入力装置は、操作パネルと、前記操作パネルの裏面側に配置されたフレームと、前記フレームから見て前記操作パネルとは反対側に配置された基板と、光を出射する発光体と、光を導光する導光体と、を備え、前記操作パネルは、少なくとも一部が光を透過するパネル表示部を有し、前記フレームは、前記パネル表示部に対応する位置に第1の開口部を有し、前記基板は、前記第1の開口部に対応する位置に第2の開口部を有し、前記発光体は、前記基板から見て前記フレームとは反対側である前記基板の裏面側に配置され、前記導光体に向けて光を出射し、前記導光体は、少なくとも前記第1の開口部の内側および前記第2の開口部の内側に設けられ、前記発光体から出射された光は、前記導光体で導光されて前記パネル表示部に向けて出射される。
 このように、発光体から出射された光を、第1の開口部の内側および第2の開口部の内側に設けられた導光体を介してパネル表示部に向けて出射することで、従来技術に比べて光の光路長を短くすることがでる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、前記導光体は、前記発光体から出射された光が入射する入射面と、前記入射面に入射した光の一部を反射する反射面と、前記入射面に入射した光および前記反射面で反射した光を前記パネル表示部に向けて出射する出射面と、前記入射面と前記反射面とを接続する端部と、を有し、前記端部は、前記発光体よりも、前記基板の裏面を基準とした基準面から離れた位置にあり、前記入射面は、前記端部から前記基準面に近づくにしたがって前記発光体に近づくように傾斜し、前記反射面は、前記端部から前記基準面に近づくにしたがって前記発光体から遠ざかるように傾斜し、前記出射面は、前記パネル表示部に対向し、前記出射面に対する前記入射面の傾斜角は、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角よりも大きくてもよい。
 この構成によれば、発光体から出射された光を入射面で有効に受光し、また、反射面に入射した光を適切に出射面に向けて出射することができる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、上記の端部を、発光体よりも基板の基準面から離れた位置にすることで、発光体から出射された光を入射面で有効に受光することができる。そのため、導光体の受光量が減ることを抑制し、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、入射面の傾斜角を大きくすることで、発光体から出射された光を入射面で有効に受光することができる。これにより、導光体の受光量が減ることを抑制し、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、入射面の傾斜角を大きくすることで反射面の傾斜角が小さくなり、反射面に入射した光を適切に出射面に向けて出射することができる。そのため、出射面に向かって出射する反射光の光量が減ることを抑制し、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、前記第1の開口部の内壁面は、前記導光体の前記出射面の外周側面に接していてもよい。
 この構成によれば、フレームの第1の開口部と導光体との間から光が漏れ出ることを抑制し、発光体から出射された光を、導光体を介して適切にパネル表示部へ出射することができる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、前記フレームは、前記第1の開口部の内壁面にて前記導光体を保持していてもよい。
 この構成によれば、導光体の姿勢を正しく保ち、発光体から出射された光を、導光体を介して適切にパネル表示部へ出射することができる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、前記導光体は、1つの部品によって構成されていてもよい。
 例えば、導光体が複数の部品の組み合わせで構成されている場合、部品同士の界面にて反射等が起きて、光が減衰することがある。それに対し、導光体が1つの部品によって構成されていることで、導光体内を伝搬する光が減衰することを抑制できる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、前記発光体は、前記発光体の発光面の法線が前記基板の裏面に対して平行となるように配置されていてもよい。
 この構成によれば、発光体から出射した光を効率よく導光体に入射することができる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、操作入力装置は、さらに、外部からの操作入力を検知するための検知電極を有し、前記検知電極は、前記基板から見て前記フレーム側である前記基板の表面に設けられていてもよい。
 これによれば、検知電極を用いて、ユーザの操作入力を検知することができる。これにより、入力された操作内容を適切に実行することができる。
 また、前記検知電極は、前記第2の開口部の外周に沿って設けられていてもよい。
 これによれば、ユーザの操作入力を検知することができる。
 また、前記検知電極は、前記第2の開口部を囲むように環状に形成されていてもよい。
 これによれば、例えばユーザの指がパネル表示部の光を透過する部分から少しずれて接触しても、ユーザの指による操作入力を検知することができる。
 また、前記検知電極の少なくとも一部は、前記基板を平面視した場合に、前記発光体と重なる位置に設けられていてもよい。
 これによれば、検知電極の外形の大きさを小さくすることができ、検知電極の検知感度を向上することができる。
 また、前記第2の開口部の内壁面の一部は、前記第1の開口部の内壁面よりも内側に位置し、前記検知電極の少なくとも一部は、前記基板を平面視した場合に、前記導光体と重なる位置に設けられていてもよい。
 これによれば、検知電極の外形の大きさを小さくすることができ、検知電極の検知感度を向上することができる。
 また、前記操作パネルを平面視した場合に、前記パネル表示部は、長方形状であり、互いに平行な2つの短辺を有し、前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記2つの短辺に対して垂直となるように、前記2つの短辺のうちの一方の短辺の外側に配置されていてもよい。
 上記のように発光体を配置することで、パネル表示部を表示することができる。
 また、前記操作パネルを平面視した場合に、前記パネル表示部は、多角形状であり、互いに平行な2つの辺を有し、前記2つの辺は、第1の辺と、前記第1の辺よりも短い第2の辺とで構成され、前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記第1の辺に対して垂直となるように、前記第1の辺の外側に配置されていてもよい。
 上記のように発光体を配置することで、パネル表示部を表示することができる。
 また、前記操作パネルを平面視した場合に、前記パネル表示部は、多角形状であり、互いに平行な2つの辺を有し、前記2つの辺は、第1の辺と、前記第1の辺よりも短い第2の辺とで構成され、前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記第2の辺に対して垂直となるように、前記第2の辺の外側に配置されていてもよい。
 上記のように発光体を配置することで、パネル表示部を表示することができる。
 また、前記操作パネルを平面視した場合に、前記パネル表示部は、L字状であり、互いに交わる2つの辺を有し、前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記2つの辺の交わる領域に向かうように配置されていてもよい。
 上記のように発光部を配置とすることで、パネル表示部を表示することができる。
 (本開示の他の一態様に係る操作入力装置)
 本開示の他の一態様に係る操作入力装置について説明する。以下に示す操作入力装置は、後述する実施の形態2に示す形態を有している。
 本開示の他の一態様に係る操作入力装置は、操作パネルと、前記操作パネルの裏面側に配置されたフレームと、前記フレームから見て前記操作パネルとは反対側に配置された基板と、光を出射する発光体と、光を導光する導光体と、を備え、前記操作パネルは、少なくとも一部が光を透過するパネル表示部を有し、前記フレームは、前記パネル表示部に対応する位置に第1の開口部を有し、前記基板は、前記第1の開口部に対応する位置に第2の開口部を有し、前記発光体は、前記基板から見て前記フレーム側である前記基板の表面側に配置され、前記導光体に向けて光を出射し、前記導光体は、前記第1の開口部の内側および第2の開口部の内側に設けられ、前記発光体から出射された光は、前記導光体で導光されて前記パネル表示部に向けて出射される。
 このように、発光体から出射された光を、第1の開口部の内側および第2の開口部の内側に設けられた導光体を介してパネル表示部に向けて出射することで、従来技術に比べて光の光路長を短くすることがでる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、発光体を基板の表面側に配置することで、操作入力装置を薄型化することができる。
 また、前記導光体は、前記発光体から出射された光が入射する入射面と、前記入射面に入射した光の一部を反射する反射面と、前記入射面に入射した光および前記反射面で反射した光を前記パネル表示部に向けて出射する出射面と、前記入射面と前記反射面とを接続する端部と、を有し、前記端部は、前記基板の表面を基準とした基準面から見て、前記発光体の反対側に位置し、前記入射面は、前記端部から前記基準面に近づくにしたがって前記発光体に近づくように傾斜し、前記反射面は、前記端部から前記基準面に近づくにしたがって前記発光体から遠ざかるように傾斜し、前記出射面は、前記パネル表示部に対向し、前記出射面に対する前記入射面の傾斜角は、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角よりも大きくてもよい。
 この構成によれば、発光体から出射された光を入射面で有効に受光し、また、反射面に入射した光を適切に出射面に向けて出射することができる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、上記の端部を、発光体とは反対側の位置にすることで、発光体から出射された光を入射面で有効に受光することができる。そのため、導光体の受光量が減ることを抑制し、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、入射面の傾斜角を大きくすることで、発光体から出射された光を入射面で有効に受光することができる。これにより、導光体の受光量が減ることを抑制し、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、入射面の傾斜角を大きくすることで反射面の傾斜角が小さくなり、反射面に入射した光を適切に出射面に向けて出射することができる。そのため、出射面に向かって出射する反射光の光量が減ることを抑制し、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、前記第1の開口部の内壁面は、前記導光体の前記出射面の外周側面に接していてもよい。
 この構成によれば、フレームの第1の開口部と導光体との間から光が漏れ出ることを抑制し、発光体から出射された光を、導光体を介して適切にパネル表示部へ出射することができる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、前記フレームは、前記第1の開口部の内壁面にて前記導光体を保持していてもよい。
 この構成によれば、導光体の姿勢を正しく保ち、発光体から出射された光を、導光体を介して適切にパネル表示部へ出射することができる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、前記導光体は、1つの部品によって構成されていてもよい。
 例えば、導光体が複数の部品の組み合わせで構成されている場合、部品同士の界面にて反射等が起きて、光が減衰することがある。それに対し、導光体が1つの部品によって構成されていることで、導光体内を伝搬する光が減衰することを抑制できる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、前記発光体は、前記発光体の発光面の法線が前記基板の表面に対して平行となるように配置されていてもよい。
 この構成によれば、発光体から出射した光を効率よく導光体に入射することができる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、操作入力装置は、さらに、外部からの操作入力を検知するための検知電極を有し、前記検知電極は、前記基板の表面に設けられていてもよい。
 これによれば、検知電極を用いて、ユーザの操作入力を検知することができる。これにより、入力された操作内容を適切に実行することができる。
 また、前記検知電極は、前記第2の開口部の外周に沿って設けられていてもよい。
 これによれば、ユーザの操作入力を検知することができる。
 また、前記検知電極は、前記第2の開口部を囲むように環状に形成されていてもよい。
 これによれば、例えばユーザの指がパネル表示部の光を透過する部分から少しずれて接触しても、ユーザの指による操作入力を検知することができる。
 また、前記第2の開口部の内壁面の一部は、前記第1の開口部の内壁面よりも内側に位置し、前記検知電極の少なくとも一部は、前記基板を平面視した場合に、前記導光体と重なる位置に設けられていてもよい。
 これによれば、検知電極の外形の大きさを小さくすることができ、検知電極の検知感度を向上することができる。
 また、前記フレームは、前記発光体と対応する位置に切り欠き部を有していてもよい。
 この構成によれば、発光体の姿勢を崩さずに発光体から光を出射し、発光体から出射された光を、導光体を介して適切にパネル表示部へ出射することができる。そのため、操作パネルから出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる。
 また、前記操作パネルを平面視した場合に、前記パネル表示部は、長方形状であり、互いに平行な2つの短辺を有し、前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記2つの短辺に対して垂直となるように、前記2つの短辺のうちの一方の短辺の外側に配置されていてもよい。
 上記のように発光体を配置することで、パネル表示部を表示することができる。
 また、前記操作パネルを平面視した場合に、前記パネル表示部は、多角形状であり、互いに平行な2つの辺を有し、前記2つの辺は、第1の辺と、前記第1の辺よりも短い第2の辺とで構成され、前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記第1の辺に対して垂直となるように、前記第1の辺の外側に配置されていてもよい。
 上記のように発光体を配置することで、パネル表示部を表示することができる。
 また、前記操作パネルを平面視した場合に、前記パネル表示部は、多角形状であり、互いに平行な2つの辺を有し、前記2つの辺は、第1の辺と、前記第1の辺よりも短い第2の辺とで構成され、前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記第2の辺に対して垂直となるように、前記第2の辺の外側に配置されていてもよい。
 上記のように発光体を配置することで、パネル表示部を表示することができる。
 また、前記操作パネルを平面視した場合に、前記パネル表示部は、L字状であり、互いに交わる2つの辺を有し、前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記2つの辺の交わる領域に向かうように配置されていてもよい。
 上記のように発光部を配置とすることで、パネル表示部を表示することができる。
 以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
 また、以下の説明において、「表面」とは、操作入力装置の操作パネルを視認することができる側(Z軸方向のプラス側)の面であり、「裏面」とはその反対方向側(Z軸方向のマイナス側)の面である。また、Z軸方向と交差する方向をY軸方向と規定する。そして、Z軸方向及びY軸方向と交差する方向をX軸方向と規定する。また、操作入力装置をZ軸方向から見た場合を平面視と呼び、Y軸方向から見た場合の断面を断面視と呼ぶ。
 以下、本開示の実施の形態に係る操作入力装置について説明する。
 (実施の形態1)
 [1.1 操作入力装置の構成]
 実施の形態1に係る操作入力装置について、図1~図7を参照しながら説明する。
 図1は、操作入力装置1の斜視図である。
 図1に示す操作入力装置1は、操作入力装置1を使うユーザの操作入力を受け付けるユーザインターフェースである。操作入力装置1は、例えば、室内の空調装置、座席ヒータ、映像装置または音響装置などの電気機器の操作を行うための入力装置である。操作入力装置1は、例えば、座席サイドの肘掛け、アームレスト、または、車両の室内の天井等に設けられる。操作入力装置1は、タッチ入力などの操作入力を受け付け、操作入力に応じた信号を電気機器に送信し、操作入力に応じた処理を実行させる。これによりユーザは、操作入力装置1を用いて、室内に設けられた電気機器を操作する。なお、操作入力装置1は、例えば車両のECU(Electronic Control Unit)等に操作入力に応じた信号を送信することで、電気機器を操作してもよい。操作入力装置1では、電気機器を操作するための操作内容を、操作パネルに適切に表示することが重要である。
 図2は、操作入力装置1の分解斜視図である。図3は、操作入力装置1の一部の分解斜視図である。図4は、操作入力装置1の一部の断面図である。図5は、操作入力装置1のブロック構成図である。図3には、操作入力装置1の一部の分解斜視図として、図1に示すA部分の分解斜視図が示されている。図4には、操作入力装置1を図1に示すIV-IV線から見た断面が示されている。
 図2~図4に示す操作入力装置1は、操作パネル60と、フレーム10と、基板20と、発光体40と、導光体50と、筐体90と、を備える。また、操作入力装置1は、検知電極30と、制御回路80と、を備える。なお、図3では、筐体90および意匠部77の図示を省略している。また、断面図では、導光体50および発光体40のハッチングを省略している。以下、操作入力装置1の各構成について説明する。
 図2に示す筐体90は、開口を有するケースであり、平板状の底面部91および底面部91から立設する複数の側面部92を有している。筐体90内には、フレーム10および基板20が収容される。フレーム10には、導光体50が取り付けられる。基板20には、発光体40および制御回路80が実装される(図示省略)。また、基板20には、検知電極30および配線パターンが形成される(図示省略)。操作パネル60は、筐体90の開口を塞ぐように、筐体90に取り付けられる。
 図3および図4に示す操作パネル60は、平板状の部材であり、ユーザが操作入力を行う際にユーザの指が近接する表面60aと、表面60aに背向する裏面60bと、を有している。裏面60bは、フレーム10および導光体50に対向している。操作パネル60は、電気機器を操作するための種々の操作内容を表示する複数のパネル表示部70を有している。パネル表示部70は、筐体90の内部からパネル表示部70に向けて出射された光の少なくとも一部を透過させることで、操作内容を表示する。
 パネル表示部70は、例えば文字、記号および図形など、操作内容を表すためのシンボルである意匠部77を有している。パネル表示部70は、シンボルそのものを透光させるマスク表示であるが、それに限られず、シンボル以外の領域を透光させる背景抜き表示であってもよい。なお、操作パネル60の表面60aには、さらに、化粧パネル等が載置されていてもよい。
 フレーム10は、導光体50を保持する平板状の部材であり、光を透過しない樹脂材料によって形成されている。フレーム10は、操作パネル60よりも厚い所定の厚みを有し、フレーム10の外側面が筐体90の側面部92に接するように、筐体90に嵌め込まれる。フレーム10は、操作パネル60の裏面60b側において操作パネル60と平行に配置されている。フレーム10は、操作パネル60と、後述する基板20との間に位置している。
 フレーム10は、複数のパネル表示部70に一対一で対応する複数の第1の開口部11を有している。第1の開口部11は、例えばフレーム10を貫通する貫通穴である。第1の開口部11は、パネル表示部70に対応する位置に設けられている。第1の開口部11は、フレーム10に対して垂直な方向から見た場合すなわち操作入力装置1を平面視した場合、パネル表示部70に重なっている。例えば、操作入力装置1を平面視した場合、第1の開口部11とパネル表示部70とは、同じ外形形状を有している。
 第1の開口部11の内壁面11wは、内壁面11wと導光体50との間から光が漏れ出ないように、導光体50の外周側面55に接している。フレーム10は、第1の開口部11の内壁面11wが導光体50の外周側面55に接した状態で、導光体50を保持している。
 基板20は、フレーム10から見て操作パネル60とは反対側に配置されている。基板20はフレーム10と接しており、フレーム10の裏面10b側においてフレーム10と平行に配置されている。基板20は、配線パターン等の回路を有する基板であり、光を透過しない材料によって形成されている。基板20は、例えば、ガラスエポキシ基板等の平坦な基板であるが、それに限られず、フレキシブル基板等の曲げ変形可能な基板であってもよい。
 基板20は、複数の第1の開口部11に一対一で対応する複数の第2の開口部22を有している。第2の開口部22は、例えば基板20を貫通する貫通穴である。第2の開口部22は、第1の開口部11およびパネル表示部70に対応する位置に設けられている。第2の開口部22の少なくとも一部は、基板20に対して垂直な方向から見た場合すなわち操作入力装置1を平面視した場合、第1の開口部11またはパネル表示部70に重なっている。例えば、第2の開口部22の内壁面22wの一部は、第1の開口部11の内壁面11wよりも内側に位置している。具体的には、内壁面22wのうち、後述する導光体50の反射面52と向き合う部分が、第1の開口部11の内壁面11wよりも内側に出ている。
 基板20には、ユーザの操作入力を検知するための検知電極30が設けられている。検知電極30は、基板20上の配線パターンを介して制御回路80(図5参照)と電気的に接続されており、検知した検知信号を制御回路80に出力する。
 検知電極30は、基板20から見てフレーム10側である基板20の表面20aに設けられている。検知電極30は、例えば、ユーザの手またはタッチペンによるパネル表示部70への接触を検知する。検知電極30は、例えば静電容量式等のセンサ電極である。ここで、接触とは、ユーザの手がパネル表示部70に直接的に接触するだけでなく、検知電極30が人の手を検知可能であれば、物を介する間接的な接触、および、ユーザの手からパネル表示部70が離間している状態をも含む。つまり、検知電極30は、例えばユーザの手またはタッチペンがパネル表示部70に接触または近接している状態も検知してもよい。
 検知電極30は、第2の開口部22の外周に沿って形成されている。例えば、検知電極30は、第2の開口部22を囲むように環状に形成される。検知電極30の少なくとも一部は、基板20を平面視した場合に、導光体50と重なる位置に設けられている。また、検知電極30の少なくとも一部は、基板20を平面視した場合に、発光体40と重なる位置に設けられている。
 発光体40は、導光体50を介してパネル表示部70を裏面60b側から照らすために、導光体50に光を出射する光源である。発光体40は、1つのパネル表示部70に対して1つ設けられるが、それに限られず、1つのパネル表示部70に対して複数設けられてもよい。発光体40は、基板20上の配線パターンを介して制御回路80と電気的に接続されており、制御回路80を介して電力が供給されることで発光する。
 発光体40は、白色系の樹脂で封止固定される発光素子を有し、白色光、青色光、赤色光、緑色光等の光を出射する。発光素子は、例えば、LED(Light Emitting Diode)である。なお、発光体40は、LEDに限られず、有機EL(Electro Luminescence)、電球等で構成されてもよい。
 発光体40は、基板20から見てフレーム10とは反対側である基板20の裏面20b側に配置される。つまり、発光体40は、検知電極30が設けられた基板20の表面20aとは反対側の基板20の裏面20bに設けられている。発光体40は、平坦な発光面41を有している。発光体40は、発光面41の法線nLが基板20の裏面20bを基準とする基準面fbと平行となるように配置されている。
 また、発光体40は、基板20に垂直な線および発光面41の法線nLの両方を含む断面で操作入力装置1を断面視した場合(図4参照)、第2の開口部22の内壁面22wよりも外側に配置されている。具体的には、発光体40は、内壁面22wを基準として導光体50から遠ざかる方向に配置されている。また、発光体40は、操作入力装置1を平面視した場合、基板20の検知電極30の一部と重なる位置に配置される。なお、発光面41は、内壁面22wよりも内側でなければ、発光面41の法線nLに沿う方向において、内壁面22wと面一となる位置に設けられていてもよい。発光体40は、発光面41の法線nLを基準軸として所定の広がり角を有する光を導光体50に向けて出射する。
 導光体50は、発光体40から出射された光を導光してパネル表示部70に向けて出射する光学部品である。導光体50は、例えば、アクリル、ポリカーボネート等の透明な樹脂材料によって形成されている。導光体50は、複数の部品を組み合わせた構成でなく、1つの部品によって構成されている。導光体50は、フレーム10の第1の開口部11および基板20の第2の開口部22を貫通するように、少なくとも第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられている。
 導光体50は、入射面51、反射面52および出射面53を有している。また、導光体50は、出射面53の外縁に沿う外周側面55を有している。外周側面55は、第1の開口部11の内壁面11wと接する面である。外周側面55は、導光体50内の光を反射する機能を有していてもよい。
 導光体50では、出射面53に対する入射面51の傾斜角α1が、出射面53に対する反射面52の傾斜角α2よりも大きくなっている。なお、出射面53、基準面fbおよび法線nLは互いに平行なので、基準面fbまたは法線nLを基準として比べても、傾斜角α1は傾斜角α2よりも大きい。傾斜角α1は、例えば、70°以上90°以下である。傾斜角α2は、例えば、0°より大きく40°以下である。
 また、導光体50は、入射面51と反射面52とを接続する端部epを有している。端部epは、入射面51と反射面52とが交わる下端領域であり、操作入力装置1を断面視した場合は点であるが、操作入力装置1を平面視した場合は、法線nLに垂直な方向(Y軸方向)に沿って延びる線分である。端部epは、発光体40から見て基準面fbとは反対に位置し、発光体40よりも基準面fbから離れた位置にある。つまり、端部epは、発光体40よりも筐体90の底面部91側に位置している。
 入射面51は、発光体40から出射された直接光が入射する面である。入射面51は、反射面52よりも発光体40側に位置しており、端部epから基準面fbに近づくにしたがって発光体40に近づくように傾斜している。発光体40から出射された光をより多く受光するため、入射面51の一端は、発光体40よりも筐体の底面部91側に位置している。入射面51の他端は、外周側面55に接続されている。
 入射面51は、筐体90の内部空間に存在する空気に直接触れている。入射面51にて光を適切に通過させるため、入射面51に入る光の入射角は、臨界角以内であることが望ましい。臨界角は、材料の屈折率に依存する値である。なお、導光体50の入射面51は、平面状である平面領域と、発光体40から出射された光に対して凹面状である曲面領域と、を有している。上記の凹面状の曲面領域は、入射した光を広角で導光体50内に伝搬させることができる。
 反射面52は、入射面51に入射した光の一部を出射面53に向けて反射する面である。反射面52は、入射面51よりも発光体40から離れて位置しており、端部epから基準面fbに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。また、反射面52は、操作パネル60の裏面60bに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。導光体50内にて伝搬する光をより多く反射するため、反射面52の一端は、発光体40よりも筐体の底面部91側に位置している。反射面52の他端は、発光体40よりも操作パネル60側に位置している。
 反射面52は、筐体90の内部空間に存在する空気に直接触れている。反射面52にて光を適切に反射させるため、反射面52に入る光の入射角は、臨界角を超えていることが望ましい。なお、反射面52は鏡面であり、反射面52には拡散処理や反射材の被覆処理等が施されていない。また、この導光体50の反射面52は、平面状である平面領域と、曲面状である曲面領域と、を有している。曲面領域は、導光体50内を伝搬して反射面52に向かう光に対して凸面状および凹面状の曲面を有している。凸面状の曲面とすることで、反射光を広角で導光体50内に伝搬させることができ、凹面状の曲面とすることで、例えば、出射面53の光量の足りない領域に光を集めることができる。
 出射面53は、出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する面である。例えば、出射面53は、入射面51に入射しおよび屈折して出射面53に到達した光、ならびに、反射面52で反射して出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する。出射面53は、平坦な面であり、パネル表示部70に対向している。また、出射面53は、基準面fbに対し平行である。出射面53に到達した光を適切に外へ出射するため、入射面51から出射面53に到達する光の入射角、および、反射面52から出射面53に到達する光の入射角は、臨界角以内であることが望ましい。
 このように導光体50は、発光体40から出射された光を導光体50内に導入し、導光体50内で導光した光を操作パネル60へ向けて出射する。例えば、入射面51を通過した一部の光L1は、導光体50内を通って出射面53に到達し、出射面53からパネル表示部70へ出射される。また、入射面51を通過した他の一部の光L2は、導光体50内を通って反射面52に到達し、反射面52で反射される。反射面52で反射された光L3は、導光体50内を通って出射面53に到達し、出射面53からパネル表示部70へ出射される。
 図6は、操作入力装置1のパネル表示部70を上から見た平面図である。
 図6に示すパネル表示部70は、操作パネル60を平面視した場合に、台形状となっている。パネル表示部70は、互いに平行な2つの辺を有している。2つの辺は、第1の辺71と、第1の辺よりも短い第2の辺72とで構成されている。発光体40は、2つの辺のうちの第1の辺71の外側に配置されている。また、発光体40は、発光体40から出射される光の進む方向dLが第1の辺71に対して垂直となるように配置されている。導光体50は、パネル表示部70の裏側に配置されている。導光体50の出射面53は、導光体50を平面視した場合に、パネル表示部70と同様の形状である。
 図7は、操作入力装置1のパネル表示部70の他の例を示す平面図である。
 図7の(a)に示すパネル表示部70は、操作パネル60を平面視した場合に、長方形状の部分と台形状の部分とが組み合わせられた形状を有している。パネル表示部70は、互いに平行な2つの辺を有している。2つの辺は、第1の辺71と、第1の辺よりも短い第2の辺72とで構成されている。発光体40は、2つの辺のうちの第1の辺71の外側に配置されている。また、発光体40は、発光体40から出射される光の進む方向dLが第1の辺71に対して垂直となるように配置されている。導光体50は、パネル表示部70の裏側に配置されている。導光体50の出射面53は、導光体50を平面視した場合に、パネル表示部70と同様の形状である。
 図7の(b)に示すパネル表示部70は、操作パネル60を平面視した場合に、長方形状の部分と台形状の部分とが組み合わせられた形状を有している。パネル表示部70は、互いに平行な2つの辺を有している。2つの辺は、第1の辺71と、第1の辺よりも短い第2の辺72とで構成されている。発光体40は、2つの辺のうちの第2の辺72の外側に配置されている。また、発光体40は、発光体40から出射される光の進む方向dLが第2の辺72に対して垂直となるように配置されている。導光体50は、パネル表示部70の裏側に配置されている。導光体50の出射面53は、導光体50を平面視した場合に、パネル表示部70と同様の形状である。
 図7の(c)に示すパネル表示部70は、操作パネル60を平面視した場合に、L字状である。パネル表示部70は、互いに交わる2つの辺75を有している。発光体40は、2つの辺75に挟まれた挟角内の領域に配置されている。また、発光体40は、発光体40から出射される光の進む方向dLが2つの辺75の交わる領域に向かうように配置されている。導光体50は、パネル表示部70の裏側に配置されている。導光体50の出射面53は、導光体50を平面視した場合に、パネル表示部70と同様の形状である。
 図7の(d)に示すパネル表示部70は、操作パネル60を平面視した場合に、長方形状である。パネル表示部70は、互いに平行な2つの長辺73、および、互いに平行な2つの短辺74を有している。発光体40は、2つの短辺74のうちの一方の短辺74の外側に配置されている。また、発光体40は、発光体40から出射される光の進む方向dLが2つの短辺74に対して垂直となるように配置されている。導光体50は、パネル表示部70の裏側に配置されている。導光体50の出射面53は、導光体50を平面視した場合に、パネル表示部70と同様の形状である。
 図6および図7において、発光体40から出射された光は、導光体50で導光され、パネル表示部70を介して外へ出射される。意匠部77を有するパネル表示部70から光が出射されることで、ユーザはパネル表示部70に示された操作内容を視認することができる。
 このように本実施の形態の操作入力装置1は、操作パネル60と、操作パネル60の裏面60b側に配置されたフレーム10と、フレーム10から見て操作パネル60とは反対側に配置された基板20と、光を出射する発光体40と、光を導光する導光体50と、を備える。操作パネル60は、少なくとも一部が光を透過するパネル表示部70を有する。フレーム10は、パネル表示部70に対応する位置に第1の開口部11を有している。基板20は、第1の開口部11に対応する位置に第2の開口部22を有している。発光体40は、基板20から見てフレーム10とは反対側である基板20の裏面20b側に配置され、導光体50に向けて光を出射する。導光体50は、少なくとも第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられている。発光体40から出射された光は、導光体50で導光されてパネル表示部70に向けて出射される。
 この操作入力装置1によれば、発光体40から出射された光を、第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられた導光体50を介してパネル表示部70に向けて出射することができる。例えば、発光体40から出射された光の一部は、導光体50の入射面51を通過して直接的に出射面53から出射され、また、発光体40から出射された光の他の一部は、入射面51を通過して反射面52で1回反射した後、出射面53から出射される。そのため、操作入力装置1では、従来技術に比べて光路長を短くすることができ、操作パネル60から出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネル60の表示品位が低下することを抑制できる。
 [1.2 実施の形態1の変形例1]
 実施の形態1の変形例1に係る操作入力装置1について説明する。この変形例1では、操作入力装置1の導光体50Aの入射面51および反射面52のそれぞれが、平坦な面を有している例について説明する。
 図8は、実施の形態1の変形例1に係る操作入力装置1の一部の断面図である。
 図8に示すように、操作入力装置1の導光体50Aは、入射面51、反射面52および出射面53を有している。
 この導光体50Aでも、出射面53に対する入射面51の傾斜角α1が、出射面53に対する反射面52の傾斜角α2よりも大きくなっている。また、この導光体50Aも、入射面51と反射面52とを接続する端部epを有している。端部epは、入射面51と反射面52とが交わる下端領域であり、操作入力装置1Aを断面視した場合は点であるが、操作入力装置1Aを平面視した場合は、法線nLに垂直な方向(Y軸方向)に沿って延びる線分である。端部epは、発光体40よりも基準面fbから離れた位置にある。
 入射面51は、発光体40から出射された直接光が入射する面である。入射面51は、平坦な面となっている。入射面51は、反射面52よりも発光体40側に位置しており、端部epから基準面fbに近づくにしたがって発光体40に近づくように傾斜している。また、入射面51は、操作パネル60の裏面60bに近づくにしたがって、第2の開口部22の内壁面22wおよび第1の開口部11の内壁面11wに近づくように傾斜している。
 反射面52は、入射面51に入射した光の一部を出射面53に向けて反射する面である。反射面52は、平坦な面となっている。反射面52は、入射面51よりも、発光体40から離れて位置しており、端部epから基準面fbに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。また、反射面52は、操作パネル60の裏面60bに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。
 出射面53は、出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する面である。出射面53は、平坦な面であり、パネル表示部70に対向している。例えば、出射面53は、入射面51に入射しおよび屈折して出射面53に到達した光、ならびに、反射面52で反射して出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する。
 変形例1の操作入力装置1も、発光体40から出射された光を、第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられた導光体50Aを介してパネル表示部70に向けて出射することができる。そのため、操作パネル60から出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネル60の表示品位が低下することを抑制できる。
 [1.3 実施の形態1の変形例2]
 実施の形態1の変形例2に係る操作入力装置1について説明する。この変形例2では、操作入力装置1の導光体50Bが、複数の入射面を有している例について説明する。
 図9は、実施の形態1の変形例2に係る操作入力装置1の一部の断面図である。
 図9に示すように、操作入力装置1の導光体50Bは、入射面51、反射面52および出射面53を有している。入射面51は、第1の入射面51aおよび第2の入射面51bによって構成されている。第1の入射面51aおよび第2の入射面51bは、少なくとも一部が、基板20の第2の開口部22の内側に配置されている。第1の入射面51aおよび第2の入射面51bのそれぞれは、平坦な面となっている。
 導光体50Bでは、出射面53に対する第2の入射面51bの傾斜角α1が、出射面53に対する反射面52の傾斜角α2よりも大きくなっている。なお、導光体50Bでは、出射面53に対する第1の入射面51aの傾斜角は、出射面53に対する反射面52の傾斜角α2よりも小さくなっている。端部epは、第2の入射面51bと反射面52とを接続する部分であり、発光体40よりも基準面fbから離れた位置にある。
 第2の入射面51bは、第1の入射面51aよりも筐体90の底面部91側に位置し、かつ、反射面52よりも発光体40側に位置している。第2の入射面51bの一端は端部epに接続され、第2の入射面51bの他端は、第1の入射面51aの一端に接続されている。第2の入射面51bは、一端から他端に向かって発光体40に近づくように傾斜している。
 第1の入射面51aは、第2の入射面51bよりも操作パネル60側に位置し、かつ、反射面52よりも発光体40側に位置している。第1の入射面51aの一端は、第2の入射面51bの他端に接続され、第1の入射面51aの他端は、傾斜部分を介して外周側面55に接続されている。第1の入射面51aは、一端から他端に向かって発光体40に近づくように傾斜している。
 第1の入射面51aおよび第2の入射面51bは、発光体40から出射された直接光が入射する。例えば、第1の入射面51aを通過した光L1は、導光体50B内を通って出射面53に到達し、出射面53からパネル表示部70へ出射される。第1の入射面51aを通過した光L1は、実施の形態1の変形例1に比べて、第1の入射面51aにて一方の外周側面55側(法線nLに沿う方向において反射面52とは反対側)に屈折するので、出射面53のうち発光体40に近い側の領域の光量を増やすことができる。第2の入射面51bを通過した光L2は、導光体50B内を通って反射面52に到達し、反射面52で反射される。反射面52で反射された光L3は、導光体50B内を通って出射面53に到達し、出射面53からパネル表示部70へ出射される。
 変形例2の操作入力装置1も、発光体40から出射された光を、第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられた導光体50Bを介してパネル表示部70に向けて出射することができる。そのため、操作パネル60から出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネル60の表示品位が低下することを抑制できる。
 [1.4 実施の形態1の変形例3]
 実施の形態1の変形例3に係る操作入力装置1について説明する。この変形例3では、操作入力装置1の導光体50Cの入射面51および反射面52が、それぞれ曲面である例について説明する。
 図10は、実施の形態1の変形例3に係る操作入力装置1の一部の断面図である。
 図10に示すように、操作入力装置1の導光体50Cは、入射面51、反射面52および出射面53を有している。
 この導光体50Cでも、出射面53に対する入射面51の傾斜角α1が、出射面53に対する反射面52の傾斜角α2よりも大きくなっている。また、この導光体50Cも、入射面51と反射面52とを接続する端部epを有している。端部epは、発光体40よりも基準面fbから離れた位置にある。
 入射面51は、発光体40から出射された直接光が入射する面である。入射面51は、反射面52よりも発光体40側に位置しており、端部epから基準面fbに近づくにしたがって発光体40に近づくように傾斜している。また、入射面51は、操作パネル60の裏面60b側に近づくにしたがって第2の開口部22の内壁面22wおよび第1の開口部11の内壁面11wに近づくように傾斜している。導光体50Cの入射面51は、発光体40から出射された光に対して凹面状の曲面を有している。入射面51を凹面状の曲面とすることで、入射した光を広角で導光体50C内に伝搬させることができる。
 反射面52は、入射面51に入射した光の一部を出射面53に向けて反射する面である。反射面52は、入射面51よりも、発光体40から離れて位置しており、端部epから基準面fbに近づくにしたがって発光体40から遠ざかるように傾斜している。また、反射面52は、操作パネル60の裏面60bに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。導光体50Cの反射面52は、導光体50C内を伝搬して反射面52に向かう光に対して凸面状の曲面を有している。反射面52を凸面状の曲面とすることで、反射光を広角で導光体50C内に伝搬させることができる。
 出射面53は、出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する面である。例えば、出射面53は、入射面51に入射しおよび屈折して出射面53に到達した光、ならびに、反射面52で反射して出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する。
 変形例3の操作入力装置1も、発光体40から出射された光を、第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられた導光体50Cを介してパネル表示部70に向けて出射することができる。そのため、操作パネル60から出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネル60の表示品位が低下することを抑制できる。
 (実施の形態2)
 [2.1 操作入力装置の構成]
 実施の形態2に係る操作入力装置1Aについて、図11および図12を参照しながら説明する。実施の形態2では、発光体40が基板20の表面20aに設けられている例について説明する。
 実施の形態2に係る操作入力装置1Aは、操作入力装置1Aを使うユーザの操作入力を受け付けるユーザインターフェースである(図1参照)。操作入力装置1Aは、例えば、室内の空調装置、座席ヒータ、映像装置または音響装置などの電気機器の操作を行うための入力装置である。操作入力装置1Aは、例えば、座席サイドの肘掛け、アームレスト、または、車両の室内の天井等に設けられる。操作入力装置1Aは、タッチ入力などの操作入力を受け付け、操作入力に応じた信号を電気機器に送信し、操作入力に応じた処理を実行させる。これによりユーザは、操作入力装置1Aを用いて、室内に設けられた電気機器を操作する。なお、操作入力装置1Aは、例えば車両のECU等に操作入力に応じた信号を送信することで、電気機器を操作してもよい。操作入力装置1Aでは、電気機器を操作するための操作内容を、操作パネルに適切に表示することが重要である。
 図11は、操作入力装置1Aの一部の分解斜視図である。図12は、操作入力装置1Aの一部の断面図である。
 図11および図12に示す操作入力装置1Aは、操作パネル60と、フレーム10と、基板20と、発光体40と、導光体50Dと、筐体90と、を備える。また、操作入力装置1Aは、検知電極30と、制御回路80と、を備える。なお、図11では、筐体90の図示を省略している。また、断面図では、導光体50Dのハッチングを省略している。以下、操作入力装置1Aの各構成について説明する。
 筐体90は、開口を有するケースであり、平板状の底面部91および底面部91から立設する複数の側面部92を有している。筐体90内には、フレーム10および基板20が収容される。フレーム10には、導光体50Dが取り付けられる。基板20には、発光体40および制御回路80が実装される。また、基板20には、検知電極30および配線パターンが形成される。操作パネル60は、筐体90の開口を塞ぐように、筐体90に取り付けられる。
 操作パネル60は、平板状の部材であり、ユーザが操作入力を行う際にユーザの指が近接する表面60aと、表面60aに背向する裏面60bと、を有している。裏面60bは、フレーム10および導光体50Dに対向している。操作パネル60は、電気機器を操作するための種々の操作内容を表示する複数のパネル表示部70を有している。パネル表示部70は、筐体90の内部からパネル表示部70に向けて出射された光の少なくとも一部を透過させることで、操作内容を表示する。
 パネル表示部70は、例えば文字、記号および図形など、操作内容を表すためのシンボルである意匠部77を有している。パネル表示部70は、シンボルそのものを透光させるシンボル抜き表示であるが、それに限られず、シンボル以外の領域を透光させる背景抜き表示であってもよい。なお、操作パネル60の表面60aには、さらに、化粧パネル等が載置されていてもよい。
 フレーム10は、導光体50Dを保持する平板状の部材であり、光を透過しない樹脂材料によって形成されている。フレーム10は、操作パネル60よりも厚い所定の厚みを有し、フレーム10の外側面が筐体90の側面部92に接するように、筐体90に嵌め込まれる。フレーム10は、操作パネル60の裏面60b側において操作パネル60と平行に配置されている。フレーム10は、操作パネル60と、後述する基板20との間に位置している。
 フレーム10は、複数のパネル表示部70に一対一で対応する複数の第1の開口部11を有している。第1の開口部11は、例えばフレーム10を貫通する貫通穴である。第1の開口部11は、パネル表示部70に対応する位置に設けられている。第1の開口部11は、フレーム10に対して垂直な方向から見た場合すなわち操作入力装置1Aを平面視した場合、パネル表示部70に重なっている。例えば、操作入力装置1Aを平面視した場合、第1の開口部11とパネル表示部70とは、同じ外形形状を有している。
 第1の開口部11の内壁面11wは、内壁面11wと導光体50Dとの間から光が漏れ出ないように、導光体50Dの外周側面55に接している。フレーム10は、第1の開口部11の内壁面11wが導光体50Dの外周側面55に接した状態で、導光体50Dを保持している。
 基板20は、フレーム10から見て操作パネル60とは反対側に配置されている。基板20はフレーム10と接しており、フレーム10の裏面10b側においてフレーム10と平行に配置されている。基板20は、配線パターン等の回路を有する基板であり、光を透過しない材料によって形成されている。基板20は、例えば、ガラスエポキシ基板等の平坦な基板であるが、それに限られず、フレキシブル基板等の曲げ変形可能な基板であってもよい。
 基板20は、複数の第1の開口部11に一対一で対応する複数の第2の開口部22を有している。第2の開口部22は、例えば基板20を貫通する貫通穴である。第2の開口部22は、第1の開口部11およびパネル表示部70に対応する位置に設けられている。第2の開口部22の少なくとも一部は、基板20に対して垂直な方向から見た場合すなわち操作入力装置1Aを平面視した場合、第1の開口部11またはパネル表示部70に重なっている。例えば、第2の開口部22の内壁面22wの一部は、第1の開口部11の内壁面11wよりも内側に位置している。具体的には、内壁面22wのうち、後述する導光体50Dの反射面52と向き合う部分が、第1の開口部11の内壁面11wよりも内側に出ている。
 基板20には、ユーザの操作入力を検知するための検知電極30が設けられている。検知電極30は、基板20上の配線パターンを介して制御回路80(図5参照)と電気的に接続されており、検知した検知信号を制御回路80に出力する。
 検知電極30は、基板20から見てフレーム10側である基板20の表面20aに設けられている。検知電極30は、例えば、ユーザの手またはタッチペンによるパネル表示部70への接触を検知する。検知電極30は、例えば静電容量式等のセンサ電極である。ここで、接触とは、ユーザの手がパネル表示部70に直接的に接触するだけでなく、検知電極30が人の手を検知可能であれば、物を介する間接的な接触、および、ユーザの手からパネル表示部70が離間している状態をも含む。つまり、検知電極30は、例えばユーザの手またはタッチペンがパネル表示部70に接触または近接している状態も検知してもよい。
 検知電極30は、第2の開口部22の外周に沿って形成されている。例えば、検知電極30は、第2の開口部22を囲むように環状に形成される。また、検知電極30の少なくとも一部は、基板20を平面視した場合に、発光体40と重なる位置に設けられている。
 なお、実施の形態2では、発光体40が基板20の表面20aに配置されるので、検知電極30は、発光体40を避けるように形成される。したがって、検知電極30は、第2の開口部22および発光体40を囲むように、第2の開口部22および発光体40の外側に形成される。
 また、実施の形態2では、発光体40と基板20との干渉を避けるため、フレーム10には、発光体40と対応する位置に切り欠き部14が設けられる。切り欠き部14は、フレーム10の裏面10b側において、第1の開口部11の内壁面11wから外側に向かって形成された空間である。切り欠き部14は、隙間を介して発光体40を覆うように設けられる。
 発光体40は、導光体50Dを介してパネル表示部70を裏面60b側から照らすために、導光体50Dに光を出射する光源である。発光体40は、1つのパネル表示部70に対して1つ設けられるが、それに限られず、1つのパネル表示部70に対して複数設けられてもよい。発光体40は、基板20上の配線パターンを介して制御回路80と電気的に接続されており、制御回路80を介して電力が供給されることで発光する。
 発光体40は、白色系の樹脂で封止固定される発光素子を有し、白色光、青色光、赤色光、緑色光等の光を出射する。発光素子は、例えば、LED(Light Emitting Diode)である。なお、発光体40は、LEDに限られず、有機EL(Electro Luminescence)、電球等で構成されてもよい。
 発光体40は、基板20から見てフレーム10側である基板20の表面20a側に配置される。つまり、発光体40は、検知電極30が設けられた基板20の表面20aと同じ面に設けられている。発光体40は、平坦な発光面41を有している。発光体40は、発光面41の法線nLが基板20の表面20aを基準とする基準面faと平行となるように配置されている。
 また、発光体40は、基板20に垂直な線および発光面41の法線nLの両方を含む断面で操作入力装置1Aを断面視した場合(図12参照)、第2の開口部22の内壁面22wよりも外側に配置されている。具体的には、発光体40は、内壁面22wを基準として導光体50Dから遠ざかる方向に配置されている。なお、発光面41は、内壁面22wよりも内側でなければ、発光面41の法線nLに沿う方向において、内壁面22wと面一となる位置に設けられていてもよい。発光体40は、発光面41の法線nLを基準軸として所定の広がり角を有する光を導光体50Dに向けて出射する。
 導光体50Dは、発光体40から出射された光を導光してパネル表示部70に向けて出射する光学部品である。導光体50Dは、例えば、アクリル、ポリカーボネート等の透明な樹脂材料によって形成されている。導光体50Dは、複数の部品を組み合わせた構成でなく、1つの部品によって構成されている。導光体50Dは、フレーム10の第1の開口部11および基板20の第2の開口部22を貫通するように、少なくとも第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられている。
 導光体50Dは、入射面51、反射面52および出射面53を有している。また、導光体50Dは、出射面53の外縁に沿う外周側面55を有している。外周側面55は、第1の開口部11の内壁面11wと接する面である。外周側面55は、導光体50D内の光を反射する機能を有していてもよい。
 導光体50Dでは、出射面53に対する入射面51の傾斜角α1が、出射面53に対する反射面52の傾斜角α2よりも大きくなっている。なお、出射面53、基準面faおよび法線nLは互いに平行なので、基準面faまたは法線nLを基準として比べても、傾斜角α1は傾斜角α2よりも大きい。傾斜角α1は、例えば、70°以上90°以下である。傾斜角α2は、例えば、0°より大きく40°以下である。
 また、導光体50Dは、入射面51と反射面52とを接続する端部epを有している。端部epは、入射面51と反射面52とを繋ぐ下端領域である。端部epは、操作入力装置1Aを断面視した場合は法線nL方向に沿って延びる線分であるが、操作入力装置1Aを平面視した場合は、法線nL方向および法線nLに垂直な方向(Y軸方向)に沿って延びる平面である。端部epは、基準面faから見て発光体40とは反対側に位置している。具体的には、端部epは、発光体40および基板20の裏面20bよりも筐体90の底面部91側に位置している。
 入射面51は、発光体40から出射された直接光が入射する面である。入射面51は、反射面52よりも発光体40側に位置しており、端部epから基準面faに近づくにしたがって発光体40に近づくように傾斜している。また、入射面51は、操作パネル60の裏面60bに近づくにしたがって、第1の開口部11の内壁面11wに近づくように傾斜している。発光体40から出射された光をより多く受光するため、入射面51の一端は、発光体40よりも筐体の底面部91側に位置している。入射面51の他端は、外周側面55に接続されている。
 入射面51は、筐体90の内部空間に存在する空気に直接触れている。入射面51にて光を適切に通過させるため、入射面51に入る光の入射角は、臨界角以内であることが望ましい。臨界角は、材料の屈折率に依存する値である。なお、導光体50Dの入射面51は、平面状である平面領域と、発光体40から出射された光に対して凸面状である曲面領域と、を有している。上記の凸面状の曲面領域は、例えば、出射面53の光量の足りない領域に光を集めることができる。
 反射面52は、入射面51に入射した光の一部を出射面53に向けて反射する面である。反射面52は、入射面51よりも発光体40から離れて位置しており、端部epから基準面faに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。また、反射面52は、操作パネル60の裏面60bに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。導光体50D内にて伝搬する光をより多く反射するため、反射面52の一端は、発光体40よりも筐体の底面部91側に位置している。反射面52の他端は、発光体40よりも操作パネル60側に位置している。
 反射面52は、筐体90の内部空間に存在する空気に直接触れている。反射面52にて光を適切に反射させるため、反射面52に入る光の入射角は、臨界角を超えていることが望ましい。なお、反射面52は鏡面であり、反射面52には拡散処理や反射材の被覆処理等が施されていない。また、この導光体50Dの反射面52は、平面状である平面領域と、曲面状である曲面領域と、を有している。曲面領域は、導光体50D内を伝搬して反射面52に向かう光に対して凸面状および凹面状の曲面を有している。凸面状の曲面とすることで、反射光を広角で導光体50D内に伝搬させることができ、凹面状の曲面とすることで、例えば、出射面53の光量の足りない領域に光を集めることができる。
 出射面53は、出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する面である。例えば、出射面53は、入射面51に入射しおよび屈折して出射面53に到達した光、ならびに、反射面52で反射して出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する。出射面53は、平坦な面であり、パネル表示部70に対向している。また、出射面53は、基準面faに対して平行である。出射面53に到達した光を適切に外へ出射するため、入射面51から出射面53に到達する光の入射角、および、反射面52から出射面53に到達する光の入射角は、臨界角以内であることが望ましい。
 このように導光体50Dは、発光体40から出射された光を導光体50D内に導入し、導光体50D内で導光した光を操作パネル60へ向けて出射する。例えば、入射面51を通過した一部の光L1は、導光体50D内を通って出射面53に到達し、出射面53からパネル表示部70へ出射される。また、入射面51を通過した他の一部の光L2は、導光体50D内を通って反射面52に到達し、反射面52で反射される。反射面52で反射された光L3は、導光体50D内を通って出射面53に到達し、出射面53からパネル表示部70へ出射される。
 以下、実施の形態1の図6および図7を参照しながら、実施の形態2のパネル表示部70について説明する。
 図6と同様に、実施の形態2のパネル表示部70は、操作パネル60を平面視した場合に、台形状となっている。パネル表示部70は、互いに平行な2つの辺を有している。2つの辺は、第1の辺71と、第1の辺よりも短い第2の辺72とで構成されている。発光体40は、2つの辺のうちの第1の辺71の外側に配置されている。また、発光体40は、発光体40から出射される光の進む方向dLが第1の辺71に対して垂直となるように配置されている。導光体50Dは、パネル表示部70の裏側に配置されている。導光体50Dの出射面53は、導光体50Dを平面視した場合に、パネル表示部70と同様の形状である。
 図7の(a)と同様に、実施の形態2の他の一例のパネル表示部70は、操作パネル60を平面視した場合に、長方形状の部分と台形状の部分とが組み合わせられた形状を有している。パネル表示部70は、互いに平行な2つの辺を有している。2つの辺は、第1の辺71と、第1の辺よりも短い第2の辺72とで構成されている。発光体40は、2つの辺のうちの第1の辺71の外側に配置されている。また、発光体40は、発光体40から出射される光の進む方向dLが第1の辺71に対して垂直となるように配置されている。導光体50Dは、パネル表示部70の裏側に配置されている。導光体50Dの出射面53は、導光体50Dを平面視した場合に、パネル表示部70と同様の形状である。
 図7の(b)と同様に、実施の形態2の他の一例のパネル表示部70は、操作パネル60を平面視した場合に、長方形状の部分と台形状の部分とが組み合わせられた形状を有している。パネル表示部70は、互いに平行な2つの辺を有している。2つの辺は、第1の辺71と、第1の辺よりも短い第2の辺72とで構成されている。発光体40は、2つの辺のうちの第2の辺72の外側に配置されている。また、発光体40は、発光体40から出射される光の進む方向dLが第2の辺72に対して垂直となるように配置されている。導光体50Dは、パネル表示部70の裏側に配置されている。導光体50Dの出射面53は、導光体50Dを平面視した場合に、パネル表示部70と同様の形状である。
 図7の(c)と同様に、実施の形態2の他の一例のパネル表示部70は、操作パネル60を平面視した場合に、L字状である。パネル表示部70は、互いに交わる2つの辺75を有している。発光体40は、2つの辺75に挟まれた挟角内の領域に配置されている。また、発光体40は、発光体40から出射される光の進む方向dLが2つの辺75の交わる領域に向かうように配置されている。導光体50Dは、パネル表示部70の裏側に配置されている。導光体50Dの出射面53は、導光体50Dを平面視した場合に、パネル表示部70と同様の形状である。
 図7の(d)と同様に、実施の形態2の他の一例のパネル表示部70は、操作パネル60を平面視した場合に、長方形状である。パネル表示部70は、互いに平行な2つの長辺73、および、互いに平行な2つの短辺74を有している。発光体40は、2つの短辺74のうちの一方の短辺74の外側に配置されている。また、発光体40は、発光体40から出射される光の進む方向dLが2つの短辺74に対して垂直となるように配置されている。導光体50Dは、パネル表示部70の裏側に配置されている。導光体50Dの出射面53は、導光体50Dを平面視した場合に、パネル表示部70と同様の形状である。
 発光体40から出射された光は、導光体50Dで導光され、パネル表示部70を介して外へ出射される。意匠部77を有するパネル表示部70から光が出射されることで、ユーザはパネル表示部70に示された操作内容を視認することができる。
 このように本実施の形態の操作入力装置1Aは、操作パネル60と、操作パネル60の裏面60b側に配置されたフレーム10と、フレーム10から見て操作パネル60とは反対側に配置された基板20と、光を出射する発光体40と、光を導光する導光体50Dと、を備える。操作パネル60は、少なくとも一部が光を透過するパネル表示部70を有する。フレーム10は、パネル表示部70に対応する位置に第1の開口部11を有している。基板20は、第1の開口部11に対応する位置に第2の開口部22を有している。発光体40は、基板20から見てフレーム10側である基板20の表面20a側に配置され、導光体50Dに向けて光を出射する。導光体50Dは、第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられている。発光体40から出射された光は、導光体50Dで導光されてパネル表示部70に向けて出射される。
 この操作入力装置1Aによれば、発光体40から出射された光を、第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられた導光体50Dを介してパネル表示部70に向けて出射することができる。例えば、発光体40から出射された光の一部は、導光体50Dの入射面51を通過して直接的に出射面53から出射され、また、発光体40から出射された光の他の一部は、入射面51を通過して反射面52で1回反射した後、出射面53から出射される。そのため、操作入力装置1Aでは、従来技術に比べて光路長を短くすることができ、操作パネル60から出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネル60の表示品位が低下することを抑制できる。
 [2.2 実施の形態2の変形例1]
 実施の形態2の変形例1に係る操作入力装置1Aについて説明する。この変形例1では、操作入力装置1Aの導光体50Eの入射面51および反射面52のそれぞれが、平坦な面を有している例について説明する。
 図13は、実施の形態2の変形例1に係る操作入力装置1Aの一部の断面図である。
 図13に示すように、操作入力装置1Aの導光体50Eは、入射面51、反射面52および出射面53を有している。
 この導光体50Eでも、出射面53に対する入射面51の傾斜角α1が、出射面53に対する反射面52の傾斜角α2よりも大きくなっている。また、この導光体50Eも、入射面51と反射面52とを接続する端部epを有している。端部epは、基準面faから見て発光体40とは反対側に位置している。具体的には、端部epは、第2の開口部22の内壁面22wの内側に位置している。
 入射面51は、発光体40から出射された直接光が入射する面である。入射面51は、平坦な面となっている。入射面51は、反射面52よりも発光体40側に位置しており、端部epから基準面faに近づくにしたがって発光体40に近づくように傾斜している。また、入射面51は、操作パネル60の裏面60bに近づくにしたがって、第1の開口部11の内壁面11wに近づくように傾斜している。
 反射面52は、入射面51に入射した光の一部を出射面53に向けて反射する面である。反射面52は、平坦な面となっている。反射面52は、入射面51よりも、発光体40から離れて位置しており、端部epから基準面faに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。また、反射面52は、操作パネル60の裏面60bに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。
 出射面53は、出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する面である。出射面53は、平坦な面であり、パネル表示部70に対向している。例えば、出射面53は、入射面51に入射しおよび屈折して出射面53に到達した光、ならびに、反射面52で反射して出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する。
 この変形例1の操作入力装置1Aも、発光体40から出射された光を、第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられた導光体50Eを介してパネル表示部70に向けて出射することができる。そのため、操作パネル60から出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネル60の表示品位が低下することを抑制できる。
 [2.3 実施の形態2の変形例2]
 実施の形態2の変形例2に係る操作入力装置1Aについて説明する。この変形例2では、操作入力装置1Aの導光体50Fが、複数の入射面を有している例について説明する。
 図14は、実施の形態2の変形例2に係る操作入力装置1Aの一部の断面図である。
 図14に示すように、操作入力装置1Aの導光体50Fは、入射面51、反射面52および出射面53を有している。入射面51は、第1の入射面51aおよび第2の入射面51bによって構成されている。第1の入射面51aは、フレーム10の第1の開口部11の内側に配置されている。第2の入射面51bは、一部が基板20の第2の開口部22の内側に配置され、一部と異なる他の部分がフレーム10の第1の開口部11の内側に配置されている。第1の入射面51aおよび第2の入射面51bのそれぞれは、平坦な面となっている。
 導光体50Fでは、出射面53に対する第2の入射面51bの傾斜角α1が、出射面53に対する反射面52の傾斜角α2よりも大きくなっている。また、導光体50Fでは、出射面53に対する第1の入射面51aの傾斜角も、出射面53に対する反射面52の傾斜角α2よりも大きくなっている。端部epは、第2の入射面51bと反射面52とを接続する部分であり、基準面faから見て発光体40とは反対側に位置している。具体的には、端部epは、第2の開口部22の内壁面22wの内側に位置している。
 第2の入射面51bは、第1の入射面51aよりも筐体90の底面部91側に位置し、かつ、反射面52よりも発光体40側に位置している。第2の入射面51bの一端は端部epに接続され、第2の入射面51bの他端は、第1の入射面51aの一端に接続されている。第2の入射面51bは、一端から他端に向かって発光体40に近づくように傾斜している。
 第1の入射面51aは、第2の入射面51bよりも操作パネル60側に位置し、かつ、反射面52よりも発光体40側に位置している。第1の入射面51aの一端は、第2の入射面51bの他端に接続され、第1の入射面51aの他端は、傾斜部分を介して外周側面55に接続されている。第1の入射面51aは、発光面41の法線nLに対して垂直であり、発光体40の発光面41に対向している。
 第1の入射面51aおよび第2の入射面51bは、発光体40から出射された直接光が入射する面である。例えば、第1の入射面51aを通過した光L1は、導光体50F内を通って出射面53に到達し、出射面53からパネル表示部70へ出射される。第1の入射面51aを通過した光L1は、実施の形態2の変形例1に比べて、第1の入射面51aにて他方の外周側面55側(法線nLに沿う方向において反射面52側)に屈折するので、出射面53のうち発光体40に近い側の領域の光量を減らすまたは緩和することができる。第2の入射面51bを通過した光L2は、導光体50F内を通って反射面52に到達し、反射面52で反射される。反射面52で反射された光L3は、導光体50F内を通って出射面53に到達し、出射面53からパネル表示部70へ出射される。
 変形例2の操作入力装置1Aも、発光体40から出射された光を、第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられた導光体50Fを介してパネル表示部70に向けて出射することができる。そのため、操作パネル60から出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネル60の表示品位が低下することを抑制できる。
 [2.4 実施の形態2の変形例3]
 実施の形態2の変形例3に係る操作入力装置1Aについて説明する。この変形例3では、操作入力装置1Aの導光体50Gの入射面51および反射面52が、それぞれ曲面である例について説明する。
 図15は、実施の形態2の変形例3に係る操作入力装置1Aの一部の断面図である。
 図15に示すように、操作入力装置1Aの導光体50Gは、入射面51、反射面52および出射面53を有している。
 この導光体50Gでも、出射面53に対する入射面51の傾斜角α1が、出射面53に対する反射面52の傾斜角α2よりも大きくなっている。また、この導光体50Gも、入射面51と反射面52とを接続する端部epを有している。端部epは、基準面faから見て発光体40とは反対側に位置している。具体的には、端部epは、第2の開口部22の内壁面22wの内側に位置している。
 入射面51は、発光体40から出射された直接光が入射する面である。入射面51は、反射面52よりも発光体40側に位置しており、端部epから基準面faに近づくにしたがって発光体40に近づくように傾斜している。また、入射面51は、発光体40から出射された光に対して凸面状の曲面を有している。入射面51を凸面状の曲面とすることで、例えば、出射面53の光量の足りない領域に光を集めることができる。
 反射面52は、入射面51に入射した光の一部を出射面53に向けて反射する面である。反射面52は、入射面51よりも、発光体40から離れて位置しており、端部epから基準面faに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。また、反射面52は、操作パネル60の裏面60bに近づくにしたがって、発光体40から遠ざかるように傾斜している。導光体50Gの反射面52は、導光体50G内を伝搬して反射面52に向かう光に対して凸面状の曲面を有している。反射面52を凸面状の曲面とすることで、反射光を広角で導光体50G内に伝搬させることができる。
 出射面53は、出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する面である。例えば、出射面53は、入射面51に入射しおよび屈折して出射面53に到達した光、ならびに、反射面52で反射して出射面53に到達した光をパネル表示部70に向けて出射する。
 変形例3の操作入力装置1Aも、発光体40から出射された光を、第1の開口部11の内側および第2の開口部22の内側に設けられた導光体50Gを介してパネル表示部70に向けて出射することができる。そのため、操作パネル60から出射される光が暗くなることを抑制できる。これにより、操作パネル60の表示品位が低下することを抑制できる。
 (その他の形態)
 以上、本開示について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記操作入力装置に限定されるものではない。
 上記では、実施の形態1および2に示す操作入力装置について具体的に説明したが、本開示の一態様および他の一態様に係る操作入力装置は、以下に示す構成を有していてもよい。
 例えば、操作入力装置は、操作パネルと、操作パネルの裏面側に配置されたフレームと、フレームから見て操作パネルとは反対側に配置された基板と、光を出射する発光体と、光を導光する導光体と、を備え、操作パネルは、少なくとも一部が光を透過するパネル表示部を有し、フレームは、パネル表示部に対応する位置に第1の開口部を有し、基板は、第1の開口部に対応する位置に第2の開口部を有し、発光体は、基板に設けられ、導光体に向けて光を出射し、導光体は、第1の開口部の内側および第2の開口部の内側に設けられ、発光体から出射された光を導光してパネル表示部に向けて出射する、という構成であってもよい。
 上記実施の形態に係る操作入力装置において、例えば、操作入力装置をアームレスト等に適用した場合、検知電極としてタッチパッドを採用してもよい。
 また、上記実施の形態に係る操作入力装置は、電池等から電力が制御回路に給電されてもよく、例えば車両の電源から電力が制御回路に供給されてもよく、商業用電力から電力が制御回路に供給されてもよい。
 また、上記実施の形態に係る操作入力装置は、例えば、操作入力装置の薄型化が必要なアームレスト及びドア内面等に設けられる操作入力装置に適用してもよい。
 以上、本開示の一つ又は複数の態様に係る操作入力装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
 本開示は、操作パネルの表示品位が低下することを抑制できる操作入力装置として有用である。
1、1A 操作入力装置
10 フレーム
10b 裏面
11 第1の開口部
11w 内壁面
14 切り欠き部
20 基板
20a 表面
20b 裏面
22 第2の開口部
22w 内壁面
30 検知電極
40 発光体
41 発光面
50、50A、50B、50C、50D、50E、50F、50G 導光体
51 入射面
51a 第1の入射面
51b 第2の入射面
52 反射面
53 出射面
55 外周側面
60 操作パネル
60a 表面
60b 裏面
70 パネル表示部
71 第1の辺
72 第2の辺
73 長辺
74 短辺
75 辺
77 意匠部
80 制御回路
90 筐体
91 底面部
92 側面部
dL 光の進む方向
ep 端部
fa、fb 基準面
L1、L2、L3 光
nL 法線
α1、α2 傾斜角

Claims (30)

  1.  操作パネルと、
     前記操作パネルの裏面側に配置されたフレームと、
     前記フレームから見て前記操作パネルとは反対側に配置された基板と、
     光を出射する発光体と、
     光を導光する導光体と、
     を備え、
     前記操作パネルは、少なくとも一部が光を透過するパネル表示部を有し、
     前記フレームは、前記パネル表示部に対応する位置に第1の開口部を有し、
     前記基板は、前記第1の開口部に対応する位置に第2の開口部を有し、
     前記発光体は、前記基板から見て前記フレームとは反対側である前記基板の裏面側に配置され、前記導光体に向けて光を出射し、
     前記導光体は、少なくとも前記第1の開口部の内側および前記第2の開口部の内側に設けられ、
     前記発光体から出射された光は、前記導光体で導光されて前記パネル表示部に向けて出射される
     操作入力装置。
  2.  前記導光体は、
     前記発光体から出射された光が入射する入射面と、
     前記入射面に入射した光の一部を反射する反射面と、
     前記入射面に入射した光および前記反射面で反射した光を前記パネル表示部に向けて出射する出射面と、
     前記入射面と前記反射面とを接続する端部と、を有し、
     前記端部は、前記発光体よりも、前記基板の裏面を基準とした基準面から離れた位置にあり、
     前記入射面は、前記端部から前記基準面に近づくにしたがって前記発光体に近づくように傾斜し、
     前記反射面は、前記端部から前記基準面に近づくにしたがって前記発光体から遠ざかるように傾斜し、
     前記出射面は、前記パネル表示部に対向し、
     前記出射面に対する前記入射面の傾斜角は、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角よりも大きい
     請求項1に記載の操作入力装置。
  3.  前記第1の開口部の内壁面は、前記導光体の前記出射面の外周側面に接している
     請求項2に記載の操作入力装置。
  4.  前記フレームは、前記第1の開口部の内壁面にて前記導光体を保持している
     請求項1~3のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  5.  前記導光体は、1つの部品によって構成されている
     請求項1~4のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  6.  前記発光体は、前記発光体の発光面の法線が前記基板の裏面に対して平行となるように配置されている
     請求項1~5のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  7.  さらに、外部からの操作入力を検知するための検知電極を有し、
     前記検知電極は、前記基板から見て前記フレーム側である前記基板の表面に設けられている
     請求項1~6のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  8.  前記検知電極は、前記第2の開口部の外周に沿って設けられている
     請求項7に記載の操作入力装置。
  9.  前記検知電極は、前記第2の開口部を囲むように環状に形成されている
     請求項7または8に記載の操作入力装置。
  10.  前記検知電極の少なくとも一部は、前記基板を平面視した場合に、前記発光体と重なる位置に設けられている
     請求項7~9のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  11.  前記第2の開口部の内壁面の一部は、前記第1の開口部の内壁面よりも内側に位置し、
     前記検知電極の少なくとも一部は、前記基板を平面視した場合に、前記導光体と重なる位置に設けられている
     請求項7~10のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  12.  前記操作パネルを平面視した場合に、
     前記パネル表示部は、長方形状であり、互いに平行な2つの短辺を有し、
     前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記2つの短辺に対して垂直となるように、前記2つの短辺のうちの一方の短辺の外側に配置されている
     請求項1~11のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  13.  前記操作パネルを平面視した場合に、
     前記パネル表示部は、多角形状であり、互いに平行な2つの辺を有し、
     前記2つの辺は、第1の辺と、前記第1の辺よりも短い第2の辺とで構成され、
     前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記第1の辺に対して垂直となるように、前記第1の辺の外側に配置されている
     請求項1~11のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  14.  前記操作パネルを平面視した場合に、
     前記パネル表示部は、多角形状であり、互いに平行な2つの辺を有し、
     前記2つの辺は、第1の辺と、前記第1の辺よりも短い第2の辺とで構成され、
     前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記第2の辺に対して垂直となるように、前記第2の辺の外側に配置されている
     請求項1~11のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  15.  前記操作パネルを平面視した場合に、
     前記パネル表示部は、L字状であり、互いに交わる2つの辺を有し、
     前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記2つの辺の交わる領域に向かうように配置されている
     請求項1~11のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  16.  操作パネルと、
     前記操作パネルの裏面側に配置されたフレームと、
     前記フレームから見て前記操作パネルとは反対側に配置された基板と、
     光を出射する発光体と、
     光を導光する導光体と、
     を備え、
     前記操作パネルは、少なくとも一部が光を透過するパネル表示部を有し、
     前記フレームは、前記パネル表示部に対応する位置に第1の開口部を有し、
     前記基板は、前記第1の開口部に対応する位置に第2の開口部を有し、
     前記発光体は、前記基板から見て前記フレーム側である前記基板の表面側に配置され、前記導光体に向けて光を出射し、
     前記導光体は、前記第1の開口部の内側および第2の開口部の内側に設けられ、
     前記発光体から出射された光は、前記導光体で導光されて前記パネル表示部に向けて出射される
     操作入力装置。
  17.  前記導光体は、
     前記発光体から出射された光が入射する入射面と、
     前記入射面に入射した光の一部を反射する反射面と、
     前記入射面に入射した光および前記反射面で反射した光を前記パネル表示部に向けて出射する出射面と、
     前記入射面と前記反射面とを接続する端部と、を有し、
     前記端部は、前記基板の表面を基準とした基準面から見て、前記発光体の反対側に位置し、
     前記入射面は、前記端部から前記基準面に近づくにしたがって前記発光体に近づくように傾斜し、
     前記反射面は、前記端部から前記基準面に近づくにしたがって前記発光体から遠ざかるように傾斜し、
     前記出射面は、前記パネル表示部に対向し、
     前記出射面に対する前記入射面の傾斜角は、前記出射面に対する前記反射面の傾斜角よりも大きい
     請求項16に記載の操作入力装置。
  18.  前記第1の開口部の内壁面は、前記導光体の前記出射面の外周側面に接している
     請求項17に記載の操作入力装置。
  19.  前記フレームは、前記第1の開口部の内壁面にて前記導光体を保持している
     請求項16~18のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  20.  前記導光体は、1つの部品によって構成されている
     請求項16~19のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  21.  前記発光体は、前記発光体の発光面の法線が前記基板の表面に対して平行となるように配置されている
     請求項16~20のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  22.  さらに、外部からの操作入力を検知するための検知電極を有し、
     前記検知電極は、前記基板の表面に設けられている
     請求項16~21のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  23.  前記検知電極は、前記第2の開口部の外周に沿って設けられている
     請求項22に記載の操作入力装置。
  24.  前記検知電極は、前記第2の開口部を囲むように環状に形成されている
     請求項22または23に記載の操作入力装置。
  25.  前記第2の開口部の内壁面の一部は、前記第1の開口部の内壁面よりも内側に位置し、
     前記検知電極の少なくとも一部は、前記基板を平面視した場合に、前記導光体と重なる位置に設けられている
     請求項22~24のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  26.  前記フレームは、前記発光体と対応する位置に切り欠き部を有している
     請求項16~25のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  27.  前記操作パネルを平面視した場合に、
     前記パネル表示部は、長方形状であり、互いに平行な2つの短辺を有し、
     前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記2つの短辺に対して垂直となるように、前記2つの短辺のうちの一方の短辺の外側に配置されている
     請求項16~26のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  28.  前記操作パネルを平面視した場合に、
     前記パネル表示部は、多角形状であり、互いに平行な2つの辺を有し、
     前記2つの辺は、第1の辺と、前記第1の辺よりも短い第2の辺とで構成され、
     前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記第1の辺に対して垂直となるように、前記第1の辺の外側に配置されている
     請求項16~26のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  29.  前記操作パネルを平面視した場合に、
     前記パネル表示部は、多角形状であり、互いに平行な2つの辺を有し、
     前記2つの辺は、第1の辺と、前記第1の辺よりも短い第2の辺とで構成され、
     前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記第2の辺に対して垂直となるように、前記第2の辺の外側に配置されている
     請求項16~26のいずれか1項に記載の操作入力装置。
  30.  前記操作パネルを平面視した場合に、
     前記パネル表示部は、L字状であり、互いに垂直な2つの辺を有し、
     前記発光体は、前記発光体から出射される光の進む方向が前記2つの辺の交点に向かうように配置されている
     請求項16~26のいずれか1項に記載の操作入力装置。
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