(57)【要約】【課題】静電容量型のタッチセンサの感度を、筐体側の接触部分の面積を調整することで容易且つ低コストで変更する。【解決手段】表示装置は、静電容量型のタッチセンサ部５１と、タッチセンサ部５１を収容する筐体２とを備え、筐体２は、タッチセンサ部５１に対応する位置に形成されたタッチ操作領域４と、タッチセンサ部５１とタッチ操作領域４との間に、タッチセンサ部５１に接触する複数の凹凸が形成されたセンサ接触部４１とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量型のタッチセンサ部と、該タッチセンサ部を収容する筐体とを備えた電子機器であって、
前記筐体は、前記タッチセンサ部に対応する位置に形成されたタッチ操作領域と、前記タッチセンサ部と前記タッチ操作領域との間に、前記タッチセンサ部に接触する複数の凹凸が形成されたセンサ接触部とを有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、前記センサ接触部は、前記タッチセンサ部に接触する複数の凸部と、該凸部の周囲に形成された凹部とを有し、前記複数の凸部のうちの１つ以上を切除可能としたことを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項２に記載の電子機器において、前記複数の凸部は、断面形状が矩形状または円形状であることを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項２または３に記載の電子機器において、前記複数の凸部は、隣り合う凸部同士で前記タッチセンサ部に接触する面の面積が異なることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の電子機器において、前記凸部の基部側の幅が、該凸部の頂部側の幅よりも小さいことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器において、前記電子機器は、表示パネルを備えた表示装置であり、前記タッチセンサ部は、前記表示パネルの外縁部分に設けられ、前記筐体は、前記表示パネルと前記タッチセンサ部とを収容することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関し、より詳細には、静電容量型のタッチセンサを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電容量型のタッチセンサを備えた各種の電子機器が知られている。電子機器の一例である家電製品の中には、このタッチセンサを各種機能の操作部として有し、ユーザがこの操作部を指でタッチするだけで、タッチセンサが反応し、所望の操作を行えるようにしたものがある。具体的には、タッチセンサの電極が指等で押圧されると、電極間の静電容量が変化する。そして、この静電容量の変化が、スイッチのオン／オフ信号として取り出される。
【０００３】
上記のタッチセンサは、設置場所、使用環境、タッチセンサに接触する対象物（ユーザの指やその他介在物）などの諸条件により、反応感度に差異が生じる。タッチセンサの感度が良すぎると、誤動作の原因となり、逆に、タッチセンサの感度が悪いと、操作がし難くなるため、適切な感度であることが要求される。
【０００４】
これに対して、例えば、特許文献１には、タッチセンサの感度を変更可能な冷蔵庫が記載されている。これによれば、冷蔵庫は、冷蔵庫本体に設けられた貯蔵室と、貯蔵室の開口を開閉する貯蔵室扉と、貯蔵室扉の前面に設けられた扉前面部材と、扉前面部材の背面に接触または近接して設けられ静電容量の変化をセンシングする操作スイッチ（タッチセンサ）と、キャパシタを有し操作スイッチと接続された感度設定回路と、感度設定回路と接続されて操作スイッチ及びキャパシタの合成静電容量を検出する制御部と、キャパシタと並列接続されて合成静電容量を増加または減少させる電子部品とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−５８６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、電気的にタッチセンサの感度（すなわち、静電容量）を変更するものであり、キャパシタ等の電子部品を追加する必要がある。このため、回路構成が複雑且つ高価なものとなっていた。
【０００７】
ここで、ユーザの指とタッチセンサとの間に介在物が存在する場合に、ユーザの指が介在物にタッチされたときのタッチ圧の大小等により、介在物とタッチセンサとの接触面積が異なる場合がある。タッチセンサの感度は、タッチセンサと介在物との接触部分の面積の大きさに応じて変化する。つまり、タッチセンサとの接触面積が大きいと、検出される静電容量が大きくなるため、タッチセンサの感度が良くなり、タッチセンサとの接触面積が小さいと、検出される静電容量が小さくなるため、タッチセンサの感度が悪くなる。従って、タッチセンサと介在物との接触部分の面積を調整することができれば、容易且つ低コストでタッチセンサの感度を変更できるものと考えられる。
【０００８】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、静電容量型のタッチセンサの感度を、筐体側の接触部分の面積を調整することで容易且つ低コストで変更できる電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、静電容量型のタッチセンサ部と、該タッチセンサ部を収容する筐体とを備えた電子機器であって、前記筐体は、前記タッチセンサ部に対応する位置に形成されたタッチ操作領域と、前記タッチセンサ部と前記タッチ操作領域との間に、前記タッチセンサ部に接触する複数の凹凸が形成されたセンサ接触部とを有することを特徴としたものである。
【００１０】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記センサ接触部は、前記タッチセンサ部に接触する複数の凸部と、該凸部の周囲に形成された凹部とを有し、前記複数の凸部のうちの１つ以上を切除可能としたことを特徴としたものである。
【００１１】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記複数の凸部は、断面形状が矩形状または円形状であることを特徴としたものである。
【００１２】
第４の技術手段は、第２または第３の技術手段において、前記複数の凸部は、隣り合う凸部同士で前記タッチセンサ部に接触する面の面積が異なることを特徴としたものである。
【００１３】
第５の技術手段は、第２〜第４のいずれか１の技術手段において、前記凸部の基部側の幅が、該凸部の頂部側の幅よりも小さいことを特徴としたものである。
【００１４】
第６の技術手段は、第１〜第５のいずれか１の技術手段において、前記電子機器は、表示パネルを備えた表示装置であり、前記タッチセンサ部は、前記表示パネルの外縁部分に設けられ、前記筐体は、前記表示パネルと前記タッチセンサ部とを収容することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、静電容量型のタッチセンサと筐体のタッチ操作領域との間に、タッチセンサに接触する複数の凹凸を形成し、この複数の凹凸により、筐体側の接触部分の面積を調整することができるため、タッチセンサの感度を容易且つ低コストで変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による表示装置の外観構成の一例を示す図である。
【図２】図１の表示装置を正面から見たときの図である。
【図３】図２の表示装置のＸＸ断面、ＹＹ断面、及びＺ部を示す図である。
【図４】図３（Ｃ）の左から２番目と４番目の凸部を切除した状態を示す図である。
【図５】複数の凸部を後加工により切除する様子を説明するための図である。
【図６】本発明によるセンサ接触部の他の構成例を示す図である。
【図７】本発明によるセンサ接触部の更に他の構成例を示す図である。
【図８】本発明によるセンサ接触部の更に他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の電子機器に係る好適な実施の形態について説明する。なお、本実施形態では、本発明による電子機器の一例として、表示装置を例示して説明するが、これに限定されるものではなく、本発明は、タッチセンサによる操作指示を行うあらゆる電子機器に適用することができる。
【００１８】
（実施例１）
図１は、本発明による表示装置の外観構成の一例を示す図で、図中、１は表示装置を示す。図１（Ａ）に示すように、表示装置１は、筐体２、表示パネル３を備え、筐体２の下部側には、ユーザが指等でタッチ操作を行うためのタッチ操作領域４が形成されている。タッチ操作領域４は、表示装置１の各種機能（チャンネル切り換え、音量調整など）を操作するための操作部であり、各種機能に対応して複数のタッチ操作部に分かれている。なお、図示は省略するが、これら複数のタッチ操作部に対応する機能が一見してユーザに分かるように、タッチ操作部それぞれの機能が文字表示されていることが望ましい。
【００１９】
また、表示パネル３の構成例を図１（Ｂ）に示す。表示パネル３の外縁下部には、基板５が設けられ、この基板５には、筐体２のタッチ操作領域４に対応する位置にタッチセンサ部５１が形成されている。タッチセンサ部５１は、上記の複数のタッチ操作部に対応して複数のタッチセンサが設けられており、これにより表示装置１の各種機能の操作を行えるようにしている。
【００２０】
なお、筐体２は、例えば、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂）系などのプラスチック樹脂で形成され、フロントキャビネットと、バックキャビネットとを有し、これらフロントキャビネット及びバックキャビネットにより、表示パネル３及び基板５（タッチセンサ部５１）を収容する。また、筐体２のデザインによっては、タッチ操作領域４を筐体２の上部または側部に形成することもできるが、この場合、基板５を表示パネル３の外縁上部または外縁側部に設け、筐体２のタッチ操作領域４がタッチセンサ部５１に対向するように配置すればよい。
【００２１】
ここで、タッチセンサ部５１の各タッチセンサは、静電容量型としている。つまり、タッチセンサ部５１は、基板５の銅箔パターンをタッチパッド電極とし、静電容量の変化を検出することで、表示装置１の各種機能の操作を行えるようにしている。
【００２２】
図２は、図１の表示装置１を正面から見たときの図である。また、図３は、図２の表示装置１のＸＸ断面、ＹＹ断面、及びＺ部を示す図である。図３（Ａ）はＸＸ断面図、図３（Ｂ）はＹＹ断面図、図３（Ｃ）はＺ部の拡大図である。図３中、６は両面テープ、７はユーザの指である。
【００２３】
図３（Ａ）に示すように、本例の基板５は、表示パネル３に取り付けられると共に、両面テープ６を介して筐体２の下部内面に貼り付けられている。そして、ユーザの指７により、筐体２のタッチ操作領域４がタッチ（接触）されると、これに応じてタッチセンサ部５１の静電容量が変化し、タッチセンサ部５１を介して各種機能の操作が実行される。
【００２４】
本発明の主たる目的は、静電容量型のタッチセンサの感度を、筐体側の接触部分の面積を調整することで容易且つ低コストで変更できるようにすることにある。このための構成として、表示装置１は、静電容量型のタッチセンサ部５１と、タッチセンサ部５１を収容する筐体２とを備え、筐体２は、タッチセンサ部５１に対応する位置に形成されたタッチ操作領域４と、タッチセンサ部５１とタッチ操作領域４との間に、タッチセンサ部５１に接触する複数の凹凸が形成されたセンサ接触部４１とを有する。センサ接触部４１は、例えば、金型を用いて筐体２と一体成型により形成される。
【００２５】
より具体的には、センサ接触部４１は、タッチセンサ部５１に接触する複数の凸部４１ａと、凸部４１ａの周囲に形成された凹部４１ｂとを有し、複数の凸部４１ａのうちの１つ以上を切除可能とする。なお、複数の凸部４１ａは、例えば、矩形の凸部４１ａを格子状に設けることができるが、個数や、形状について特に限定されるものではない。
【００２６】
ここで、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）において、ユーザの指７が筐体２のタッチ操作領域４にタッチした場合を想定する。センサ接触部４１のうち、タッチセンサ部５１に接触する凸部４１ａの接触面積をＡ、タッチセンサ部５１に接触しない凹部４１ｂの非接触面積をＢとすると、Ａ＋Ｂは常に一定となる。そして、筐体２の厚みをｄ、真空中の誘電率をε０、接触面積Ａの部分についてタッチセンサ部５１からユーザの指７との間の比誘電率をεｒＡ、非接触面積Ｂの部分についてタッチセンサ部５１からユーザの指７との間の比誘電率をεｒＢとした場合、接触面積Ａの部分についての静電容量ＣＡ、非接触面積Ｂの部分についての静電容量ＣＢは以下の通りとなる。
【００２７】
ＣＡ＝ε０×εｒＡ×Ａ／ｄ  …式（１）
ＣＢ＝ε０×εｒＢ×Ｂ／ｄ  …式（２）
【００２８】
そして、上記の式（１）及び式（２）より、ユーザの指７がタッチ操作領域４にタッチしたときの合成静電容量Ｃは、以下の通りとなる。なお、ここでは説明を簡単にするために、比誘電率εｒＡを、筐体２の樹脂の比誘電率とし、比誘電率εｒＢを、空気の比誘電率とする。そして、εｒＡ＞εｒＢの関係を満たすものとする。
【００２９】
Ｃ＝ＣＡ＋ＣＢ
＝ε０×εｒＡ×Ａ／ｄ+ε０×εｒＢ×Ｂ／ｄ
＝（εｒＡ×Ａ+εｒＢ×Ｂ）×ε０／ｄ        …式（３）
【００３０】
上記式（３）において、εｒＡ＞εｒＢの関係より、接触面積Ａの割合が大きく、非接触面積Ｂの割合が小さいと、合成静電容量Ｃが大きく、すなわち、タッチセンサの感度が強くなる。一方、接触面積Ａの割合が小さく、非接触面積Ｂの割合が大きいと、合成静電容量Ｃが小さく、すなわち、タッチセンサの感度が弱くなる。
【００３１】
上記において、接触面積Ａの調整方法として、大きく２つの方法が考えられる。第１の方法として、筐体２を一体成型する際の金型を複数準備しておき、凸部４１ａの個数もしくは形状、または、個数及び形状の両方が異なるものを作製する。つまり、金型を代えることで接触面積Ａを調整する方法がある。しかしこの場合、複数種類の金型を準備する必要がある。
【００３２】
そこで、上記の点を改善するために、第２の方法として、金型は１つとし、後加工（例えば、ニッパ等の工具を用いて凸部を切除する加工など）により、複数の凸部４１ａのうちの１つ以上を切除し、接触面積Ａを調整する方法がある。この場合、後加工のし易さの観点から、複数の凸部４１ａの断面形状が矩形状または円形状であることが望ましい。図２及び図３では、複数の凸部４１ａが矩形状に形成された例について示している。
【００３３】
図３（Ｃ）の例では、タッチセンサ部５１に対して、５つの矩形状の凸部４１ａが接触している。そして、図３（Ｃ）の左から２番目と４番目の凸部４１ａをニッパ等の工具で切除した状態を図４に示す。このように、タッチセンサの感度に応じて、不要な凸部を切除することにより、センサ接触部とタッチセンサとの接触面積を減らし、タッチセンサの感度を適切に変更することが可能となる。なお、この方法では、接触面積を増やすことができないため、初期状態において、凸部をある程度密な状態にしておき、所望の感度が得られるまで、徐々に凸部を切除していくことが望ましい。
【００３４】
図５は、複数の凸部を後加工により切除する様子を説明するための図で、図中、８は工具の一例であるニッパを示す。なお、本例では、説明を簡単にするために、筐体２のタッチ操作領域４近傍の構造のみを部分的に示している。
【００３５】
図５（Ａ）において、上述したように、センサ接触部４１は、複数の矩形状の凸部４１ａと、凸部４１ａの周囲に形成された凹部４１ｂとを有する。そして、図５（Ｂ）に示すように、作業者は凹部４１ｂからニッパ８の刃を入れて、図中の点線に沿って切り込むことで、凸部４１ａを容易に切除することができる。
【００３６】
図６は、本発明によるセンサ接触部の他の構成例を示す図である。図６（Ａ）の例の場合、センサ接触部４２は、複数の断面矩形状の凸部４２ａと、凸部４２ａの周囲に形成された凹部４２ｂとを有する。複数の凸部４２ａは、隣り合う凸部同士でタッチセンサ部５１（図３（Ｃ）参照）に接触する面の面積が異なっており、本例では、面積の小さい凸部と面積の大きい凸部とが交互に配列されている。また、図６（Ｂ）の例の場合、センサ接触部４３は、複数の矩形状の凸部４３ａと、凸部４３ａの周囲に形成された凹部４３ｂとを有する。複数の凸部４３ａは、隣り合う凸部同士でタッチセンサ部５１に接触する面の面積が異なっており、本例では、図の左から面積の小さい順に配列されている。
【００３７】
これにより、タッチセンサに必要な感度に応じて、接触面積の大きい凸部と小さい凸部とを選択的に切除できるため、センサ接触部とタッチセンサとの接触面積の調整がやり易くなる。
【００３８】
（実施例２）
図７は、本発明によるセンサ接触部の更に他の構成例を示す図である。図７（Ａ）の例の場合、センサ接触部４４は、複数の断面円形状の凸部４４ａと、凸部４４ａの周囲に形成された凹部４４ｂとを有する。凸部４４ａの断面円形の大きさは、同一であり、縦横方向に格子状に配置されている。各凸部４４ａの間隔は、縦方向に狭く、横方向にある程度の間隔を持っている。全体の形状としては、図３（Ｃ）の短冊型の凸部４１ａが、複数の凸部４４ａに対応する。図７（Ａ）の例では、図３（Ｃ）の短冊型の凸部４１ａに対応する部分が３つの凸部４４ａで構成されている。
【００３９】
この形状を採用することによって、凸部４１ａに対応する３つの凸部４４ａを切除することができる。これにより凸部４１ａを切除した場合と同様に合成静電容量を小さくすることができる。切除の際、凸部が円形であることから、凸部４４ａごとに切除が可能であるので、切除が容易になる。また、さらに細かく、静電容量を調整したい場合には、凸部４４ａ単位で切除すればよい。図７（Ａ）の例では、図３（Ｃ）の場合よりも１／３の単位で静電容量を調整することが出来、調整機構として好適である。
【００４０】
また、図７（Ｂ）の例の場合、センサ接触部４５は、複数の断面円形状の凸部４５ａと、凸部４５ａの周囲に形成された凹部４５ｂとを有する。複数の凸部４５ａは、２つの断面円形状の突起からなる第１の凸部と、３つの断面円形状の突起からなる第２の凸部とにより構成される。このように、凸部の形状を断面円形状としてもよい。この場合も、断面矩形状の場合と同様に、凸部を容易に切除することができる。
【００４１】
図８は、本発明によるセンサ接触部の更に他の構成例を示す図である。本例の場合、センサ接触部４６は、複数の断面矩形状の凸部４６ａと、凸部４６ａの周囲に形成された凹部４６ｂとを有する。そして、凸部４６ａの基部側の幅ｔ２が、凸部４６ａの頂部側の幅ｔ１よりも小さい。これにより、ニッパ等の工具により凸部４６ａを切除する際に、作業がし易いという効果が得られる。
【００４２】
このように、本発明によれば、筐体のセンサ接触部に複数の凹凸を形成し、１つ以上の凸部を切除等することにより、センサ接触部とタッチセンサとの接触面積を調整し、これにより、タッチセンサの感度を容易且つ低コストで変更することができる。
【００４３】
以上説明したように、本発明は、静電容量型のタッチセンサ部と、該タッチセンサ部を収容する筐体とを備えた電子機器であって、前記筐体は、前記タッチセンサ部に対応する位置に形成されたタッチ操作領域と、前記タッチセンサ部と前記タッチ操作領域との間に、前記タッチセンサ部に接触する複数の凹凸が形成されたセンサ接触部とを有する。このように、筐体のセンサ接触部に複数の凹凸を形成することにより、センサ接触部とタッチセンサとの接触面積を調整し、これにより、タッチセンサの感度を容易且つ低コストで変更することができる。
【００４４】
また、前記センサ接触部は、前記タッチセンサ部に接触する複数の凸部と、該凸部の周囲に形成された凹部とを有し、前記複数の凸部のうちの１つ以上を切除可能とすることが望ましい。このように、筐体のセンサ接触部に複数の凹凸を形成し、１つ以上の凸部を切除可能とすることにより、センサ接触部とタッチセンサとの接触面積を調整し、これにより、タッチセンサの感度を容易且つ低コストで変更することができる。
【００４５】
また、前記複数の凸部は、断面形状が矩形状または円形状であることが望ましい。これにより、１つ以上の凸部を容易に切除することができる。
【００４６】
また、前記複数の凸部は、隣り合う凸部同士で前記タッチセンサ部に接触する面の面積が異なることが望ましい。これにより、タッチセンサに必要な感度に応じて、接触面積の大きい凸部と小さい凸部とを選択的に切除できるため、センサ接触部とタッチセンサとの接触面積の調整がやり易くなる。
【００４７】
また、前記凸部の基部側の幅が、該凸部の頂部側の幅よりも小さいことが望ましい。これにより、１つ以上の凸部をさらに簡単に切除することができる。
【００４８】
また、前記電子機器は、表示パネルを備えた表示装置であり、前記タッチセンサ部は、前記表示パネルの外縁部分に設けられ、前記筐体は、前記表示パネルと前記タッチセンサ部とを収容することが望ましい。これにより、本発明の構造を液晶表示装置等の表示装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…表示装置、２…筐体、３…表示パネル、４…タッチ操作領域、５…基板、６…両面テープ、７…ユーザの指、８…ニッパ、４１，４２，４３，４４，４５，４６…センサ接触部、４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ…凸部、４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ…凹部、５１…タッチセンサ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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