(57)【要約】【課題】画像の表示位置とタッチ操作のタッチ位置とのズレを緩和する。【解決手段】画像表示装置は、画像を表示する平面の表示面６ａを有するディスプレイ６と、タッチ操作の対象となる曲面の操作面１ａを有するカバー部材２と、操作面１ａに対するタッチ操作を検出するタッチセンサ３とを備えている。カバー部材２とディスプレイ６との相互間には、その相互間を非中空に埋める透過体である透明樹脂体４が配置されている。これにより操作面１ａと表示面６ａとの相互間の全体に非空気層が形成され、この相互間における空気層が排除される。その結果、表示面６ａに表示された画像が操作面１ａの側に浮き上がって見え、画像の表示位置とのタッチ操作のタッチ位置とのズレを緩和できる。【選択図】図４
2015162184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ操作を受け付ける画像表示装置であって、
画像を表示する平面の表示面を有するディスプレイと、
前記ディスプレイの前記表示面に重ねて配置され、前記タッチ操作の対象となる曲面の第１主面を有するカバー部材と、
前記カバー部材と前記ディスプレイとの相互間を非中空に埋める透過体と、
前記カバー部材と前記ディスプレイとの相互間に配置され、前記カバー部材の前記第１主面に対する前記タッチ操作を検出するタッチセンサと、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記カバー部材の前記第１主面は、互いに異なる２以上の方向に関して曲がった曲面であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記カバー部材の前記第１主面とは逆側の第２主面は、一つの方向のみに関して曲がった曲面であり、
前記タッチセンサは、前記第２主面に沿って配置されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像表示装置において、
前記カバー部材の前記第２主面の形状は、前記一つの方向に関して前記第１主面と略同一の形状であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
タッチ操作を受け付ける画像表示装置であって、
画像を表示する平面の表示面を有するディスプレイと、
前記ディスプレイの前記表示面に重ねて配置され、前記タッチ操作の対象となる曲面の第１主面と、該第１主面とは逆側の平面の第２主面とを有し、前記第１主面と前記第２主面との相互間が非中空のカバー部材と、
前記カバー部材の前記第１主面と前記第２主面との相互間に配置され、前記第１主面に対する前記タッチ操作を検出するタッチセンサと、
を備え、
前記ディスプレイは、前記第２主面に沿って配置されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
タッチ操作を受け付ける画像表示装置であって、
画像を表示する平面の表示面と、
前記表示面に重ねて配置され、前記タッチ操作の対象となる曲面の操作面と、
前記操作面と前記表示面との相互間を非中空に埋める非空気層と、
前記操作面と前記表示面との相互間に配置され、前記操作面に対する前記タッチ操作を検出するタッチセンサと、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ操作を受け付ける画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ユーザのタッチ操作を受け付けるタッチパネル機能を有する画像表示装置が知られている。このような画像表示装置においては、画像を表示する表示面にタッチ操作の対象となる操作面が重ねて配置される。ユーザは、表示面に表示されたコマンドボタン等の画像に重なる操作面上の位置に対してタッチ操作を行うことで、画像表示装置に各種の指示を行うことができる。
【０００３】
このような画像表示装置は、自動車などの車両においても用いられる。車両においては、画像表示装置は、操作面をユーザ側に露出した状態で、車両の内装における運転席と助手席との間にあるセンターコンソールなどに配置される。
【０００４】
なお、本明細書で説明する技術に関連する技術を開示した文献として特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５２６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、美的外観などの観点から、画像表示装置の操作面を曲面にすることが検討されている。通常、部品として表示面が曲面のディスプレイの採用は難しく、操作面を曲面とする場合であっても表示面が平面のディスプレイが採用される。
【０００７】
この場合において、曲面の操作面と平面の表示面とを単純に重ねあわせると、操作面と表示面との間隔は均一ではなくなり、その間隔が大きくなる部分が生じる。そのような部分では、ユーザが視認する方向によっては、コマンドボタン等の画像が実際に表示される表示面上の位置と、当該画像が見える操作面上の位置との間に大きなズレが生じる。その結果、画像の表示位置とユーザによるタッチ操作のタッチ位置とのズレが大きくなり、画像表示装置に対してユーザが所望の指示を正しく行うことができなくなる可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、画像の表示位置とタッチ操作のタッチ位置とのズレを緩和する技術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、請求項１の発明は、タッチ操作を受け付ける画像表示装置であって、画像を表示する平面の表示面を有するディスプレイと、前記ディスプレイの前記表示面に重ねて配置され、前記タッチ操作の対象となる曲面の第１主面を有するカバー部材と、前記カバー部材と前記ディスプレイとの相互間を非中空に埋める透過体と、前記カバー部材と前記ディスプレイとの相互間に配置され、前記カバー部材の前記第１主面に対する前記タッチ操作を検出するタッチセンサと、を備えている。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の画像表示装置において、前記カバー部材の前記第１主面は、互いに異なる２以上の方向に関して曲がった曲面である。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の画像表示装置において、前記カバー部材の前記第１主面とは逆側の第２主面は、一つの方向のみに関して曲がった曲面であり、前記タッチセンサは、前記第２主面に沿って配置される。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の画像表示装置において、前記カバー部材の前記第２主面の形状は、前記一つの方向に関して前記第１主面と略同一の形状である。
【００１３】
また、請求項５の発明は、タッチ操作を受け付ける画像表示装置であって、画像を表示する平面の表示面を有するディスプレイと、前記ディスプレイの前記表示面に重ねて配置され、前記タッチ操作の対象となる曲面の第１主面と、該第１主面とは逆側の平面の第２主面とを有し、前記第１主面と前記第２主面との相互間が非中空のカバー部材と、前記カバー部材の前記第１主面と前記第２主面との相互間に配置され、前記第１主面に対する前記タッチ操作を検出するタッチセンサと、を備え、前記ディスプレイは、前記第２主面に沿って配置される。
【００１４】
また、請求項６の発明は、タッチ操作を受け付ける画像表示装置であって、画像を表示する平面の表示面と、前記表示面に重ねて配置され、前記タッチ操作の対象となる曲面の操作面と、前記操作面と前記表示面との相互間を非中空に埋める非空気層と、前記操作面と前記表示面との相互間に配置され、前記操作面に対する前記タッチ操作を検出するタッチセンサと、を備えている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１ないし４の発明によれば、カバー部材とディスプレイとの相互間に透過体が存在するため、表示面に表示された画像が、カバー部材の第１主面の側に浮き上がって見える。このため、画像の表示位置とのタッチ操作のタッチ位置とのズレを緩和することができる。
【００１６】
また、特に請求項２の発明によれば、カバー部材の第１主面の形状が複雑な曲面の場合であっても、画像の表示位置とのタッチ操作のタッチ位置とのズレを少なくすることができる。
【００１７】
また、特に請求項３の発明によれば、カバー部材の第１主面の形状が複雑な曲面の場合であっても、カバー部材の第２主面の形状に沿ってタッチセンサを配置できる。
【００１８】
また、特に請求項４の発明によれば、操作面の部分間でのタッチ操作の検出の感度の差を低減できる。
【００１９】
また、請求項５の発明によれば、カバー部材は、第１主面と第２主面との相互間が非中空となっているため、ディスプレイの表示面に表示された画像が、カバー部材の第１主面の側に浮き上がって見える。このため、画像の表示位置とのタッチ操作のタッチ位置とのズレを少なくすることができる。
【００２０】
また、請求項６の発明によれば、操作面と表示面との相互間に非空気層が存在するため、表示面に表示された画像が操作面の側に浮き上がって見える。このため、画像の表示位置とのタッチ操作のタッチ位置とのズレを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施の形態に係る画像表示装置の概要を示す図である。
【図２】図２は、画像表示装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態の表示モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態の表示モジュールの断面図である。
【図５】図５は、カバー部材の斜視図である。
【図６】図６は、カバー部材の断面図である。
【図７】図７は、カバー部材の断面図である。
【図８】図８は、カバー部材とタッチセンサとの接合を説明する図である。
【図９】図９は、比較例の表示モジュールの断面を拡大して示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施の形態の表示モジュールの断面を拡大して示す図である。
【図１１】図１１は、表示モジュールの製造工程の一部を示す図である。
【図１２】図１２は、表示モジュールの製造工程の一部を示す図である。
【図１３】図１３は、表示モジュールの製造工程の一部を示す図である。
【図１４】図１４は、表示モジュールの製造工程の一部を示す図である。
【図１５】図１５は、表示モジュールの製造工程の一部を示す図である。
【図１６】図１６は、第２の実施の形態の表示モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図１７】図１７は、第２の実施の形態の表示モジュールの断面図である。
【図１８】図１８は、第３の実施の形態の表示モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図１９】図１９は、第３の実施の形態の表示モジュールの断面図である。
【図２０】図２０は、曲面同士を対面させて接合する手法の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、曲面同士を対面させて接合する手法の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、曲面同士を対面させて接合する手法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．画像表示装置の概要＞
図１は、本実施の形態に係る画像表示装置１の概要を示す図である。この画像表示装置１は、自動車などの車両に搭載され、車両の車室内で利用される車載装置である。画像表示装置１は、例えば、目的地までのルートを案内する案内画像など、ユーザ（主に車両のドライバ）が利用可能な各種の画像を表示する。また、画像表示装置１は、ユーザのタッチ操作を受け付けるタッチパネル機能を備えており、ユーザはタッチ操作を行うことで画像表示装置に各種の指示を行うことができる。
【００２４】
図１は、画像表示装置１が搭載される車両の車室内の様子を示しており、図中の右側が車両の前方側に相当する。図１に示すように、画像表示装置１は、車両の内装の一部であるセンターコンソール９１に、タッチ操作の対象となる操作面１ａを外部に露出した状態で取り付けられている。
【００２５】
美的外観などの観点から、センターコンソール９１のユーザに対向するパネル面９１ａは、全体として滑らかな曲面となっている。画像表示装置１の操作面１ａは、このパネル面９１ａの一部となるように曲面となっている。画像表示装置１は、操作面１ａとその周囲の部分と段差がなくなるように、センターコンソール９１に取り付けられる。
【００２６】
一般に、センターコンソール９１は運転席と助手席との間に配置される。ユーザは、車両の座席（運転席または助手席）９２に着座した状態で、このセンターコンソール９１に取り付けられた画像表示装置１を利用する。このため、ユーザは、通常、操作面１ａの正面から左右方向にズレた位置から操作面１ａを視認する。
【００２７】
＜１−２．画像表示装置の基本構成＞
次に、画像表示装置１の基本的な構成について説明する。図２は、画像表示装置１の構成を示す分解斜視図である。図に示すように、画像表示装置１は主に、表示モジュール１１とハウジング１２とを備えている。
【００２８】
表示モジュール１１は、各種の画像を表示するとともに、操作面１ａに対するユーザのタッチ操作を受け付ける電子部品である。また、ハウジング１２は、表示モジュール１１における操作面１ａとは逆側に取り付けられ、表示モジュール１１を保護する。なお、表示モジュール１１に関して、操作面１ａの側を「表側」、操作面１ａとは逆側を「裏側」と表現する。
【００２９】
図３は、表示モジュール１１の構成を示す分解斜視図である。また、図４は、図２のIV-IV位置における表示モジュール１１の断面図である。図３及び図４においては、図中の上側が表示モジュール１１の表側に相当し、図中の下側が表示モジュール１１の裏側に相当する。
【００３０】
以下の説明においては、図中に示す三次元の直交座標系（ＸＹＺ）を用いて、適宜、方向や向きを示すこととする。この直交座標系は、表示モジュール１１に対して相対的に固定される。
【００３１】
Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、後述するディスプレイ６の表示面６ａに沿って設定される。Ｘ軸方向は表示面６ａの「左右方向」、Ｙ軸方向は表示面６ａの「上下方向」に相当する。また、Ｚ軸方向は、表示モジュール１１の表側から裏側までの方向に相当し、以下、「奥行方向」という。＋Ｘ側が表示面６ａの左側、−Ｘ側が表示面６ａの右側となる。また、＋Ｙ側が表示面６ａの下側、−Ｙ側が表示面６ａの上側となる。さらに、＋Ｚ側が表示モジュール１１の表側、−Ｚ側が表示モジュール１１の裏側となる。図４においては、表示モジュール１１の構成の理解を容易にするため、奥行方向（Ｚ軸方向）の幅を実際よりも強調して示している。
【００３２】
図３及び図４に示すように、表示モジュール１１は、カバー部材２と、タッチセンサ３と、透明樹脂体４と、フレーム５と、ディスプレイ６とを、奥行方向（Ｚ軸方向）に重ねて備えている。
【００３３】
カバー部材２は、ガラスまたはプラスチック等の光透過性のある透明部材であり、表示モジュール１１の最も表側（＋Ｚ側）に配置される。カバー部材２の表側（＋Ｚ側）の第１主面２ａは、ユーザが実際に触れてタッチ操作を行う操作面１ａとなる。すなわち、カバー部材２は、曲面の第１主面２ａを有している。
【００３４】
タッチセンサ３は、カバー部材２の裏側（−Ｚ側）の第２主面２ｂに配置され、カバー部材２の表側（＋Ｚ側）の第１主面２ａ（すなわち、操作面１ａ）に対するタッチ操作を検出する。タッチセンサ３は、検出方式として例えば静電容量方式を採用しており、静電容量の変化に基づいて操作面１ａに対するタッチ操作のタッチ位置を検出する。タッチセンサ３は、部品としては光透過性のある透明なフィルム状の部材であり、任意に曲げることが可能である。表示モジュール１１においてタッチセンサ３は、曲面に曲げられた状態で、カバー部材２の裏側（−Ｚ側）の第２主面２ｂに沿って配置される。
【００３５】
ディスプレイ６は、各種の画像を表示する有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイである。ディスプレイ６は、画像を表示する平面の表示面６ａをその表側（＋Ｚ側）に有している。表示モジュール１１において、上述したカバー部材２はこのディスプレイ６の表示面６ａの表側（＋Ｚ側）に重なるように配置され、タッチセンサ３はカバー部材２とディスプレイ６との相互間に配置される。
【００３６】
フレーム５は、ガラスまたはプラスチック等の枠状部材であり、その中央部に奥行方向（Ｚ軸方向）に開口した開口部５ａを有している。フレーム５は、表側（＋Ｚ側）においてタッチセンサ３の裏側（−Ｚ側）の周縁部と接合され、裏側（−Ｚ側）においてディスプレイ６の表側（＋Ｚ側）の周縁部と接合される。フレーム５において、タッチセンサ３と接合される部分はタッチセンサ３の形状に合わせて曲面となっており、ディスプレイ６と接合される部分はディスプレイ６の表示面６ａの形状に合わせて平面となっている。
【００３７】
透明樹脂体４は、光透過性のある透過体であり、タッチセンサ３とディスプレイ６とフレーム５とで囲まれた空間（フレーム５の開口部５ａ）を非中空に埋めるように配置される。透明樹脂体４は、後述するＯＣＲを硬化することで形成される。透明樹脂体４も、タッチセンサ３と接触する部分はタッチセンサ３の形状に沿って曲面となっており、ディスプレイ６と接触する部分はディスプレイ６の表示面６ａの形状に沿って平面となっている。
【００３８】
図４に示すように、この透明樹脂体４の存在により、カバー部材２とディスプレイ６との相互間は非中空に埋められる。その結果、カバー部材２の第１主面２ａ（操作面１ａ）とディスプレイ６の表示面６ａとの相互間の全体に非空気層が形成され、この相互間における空気層が排除される。
【００３９】
＜１−３．カバー部材の形状＞
次に、カバー部材２の形状についてより詳細に説明する。図５から図７は、カバー部材２の形状を説明する図である。図５は、カバー部材２の斜視図である。また、図６は図５のVI-VI位置におけるカバー部材２の左右方向（Ｘ軸方向）に沿った断面図であり、図７は図５のVII-VII位置におけるカバー部材２の上下方向（Ｙ軸方向）に沿った断面図である。これらの図においては、カバー部材２の形状の理解を容易にするため、曲面の曲率、及び、奥行方向（Ｚ軸方向）の幅を実際よりも強調して示している。
【００４０】
以下の説明では、互いに異なる２以上の方向に関して曲がった曲面を「三次曲面」と称し、一つの方向のみに関して曲がった曲面を「二次曲面」と称する。「三次曲面」は、例えば球の表面など、平面を曲げることでは得られない比較的複雑な曲面である。一方、「二次曲面」は、例えば円筒の表面など、平面を曲げて得られる比較的単純な曲面である。
【００４１】
図５及び図６に示すように、カバー部材２の第１主面２ａは、左右方向（Ｘ軸方向）に関して円弧状に曲がった曲面となっている。これに対し、カバー部材２の第２主面２ｂは、左右方向（Ｘ軸方向）に関して曲がっておらず、左右方向（Ｘ軸方向）に直線状に沿っている。これにより、図６に示すように、カバー部材２の左右方向（Ｘ軸方向）に沿った断面は、左右中央において奥行方向（Ｚ軸方向）の幅が最大となるカマボコ型となっている。
【００４２】
また、図５及び図７に示すように、カバー部材２の第１主面２ａは、上下方向（Ｙ軸方向）に関してＳ字状に曲がった曲面となっている。そして、カバー部材２の第２主面２ｂも、上下方向（Ｙ軸方向）に関してＳ字状に曲がった曲面となっている。すなわち、上下方向（Ｙ軸方向）に関して、このカバー部材２の第２主面２ｂの形状は第１主面２ａと略同一の形状となっている。これにより、図７に示すように、カバー部材２の上下方向（Ｙ軸方向）に沿った断面は、奥行方向（Ｚ軸方向）の長さが略一定のＳ字状となっている。
【００４３】
このように、カバー部材２の第１主面２ａ（操作面１ａ）は、左右方向（Ｘ軸方向）及び上下方向（Ｙ軸方向）に関して曲がった三次曲面となっている。これに対して、カバー部材２の第２主面２ｂは、上下方向（Ｙ軸方向）のみに関して曲がった二次曲面となっている。
【００４４】
フィルム状のタッチセンサ３は三次曲面に成形できないため、仮にカバー部材２の第２主面２ｂが第１主面２ａと同一の三次曲面であった場合には、タッチセンサ３を第２主面２ｂに沿って配置することはできない。
【００４５】
本実施の形態では、カバー部材２の第２主面２ｂが二次曲面であるため、この第２主面２ｂと略同一の形状の二次曲面となるようにタッチセンサ３を成形できる。表示モジュール１１の製造過程においては、図８に示すように、タッチセンサ３が、上下方向（Ｙ軸方向）に関してＳ字状に曲がった曲面に成形され、その後、カバー部材２の第２主面２ｂに接合される。これにより、表示モジュール１１では、カバー部材２の第２主面２ｂに沿ってタッチセンサ３が配置される。
【００４６】
なお、カバー部材２の第２主面２ｂを平面とし、この平面に対してタッチセンサ３を接合する態様の表示モジュールも考えられる。しかしながら、この態様の表示モジュールでは、カバー部材２の第１主面２ａ（操作面１ａ）とタッチセンサ３との間隔においてばらつきが生じる。これにより、操作面１ａの部分間で、タッチセンサ３によるタッチ操作の検出の感度に差が生じる可能性がある。
【００４７】
本実施の形態の表示モジュール１１では、カバー部材２の第２主面２ｂの形状は、上下方向（Ｙ軸方向）に関しては第１主面２ａと略同一の形状となっている。したがって、カバー部材２の第１主面２ａ（操作面１ａ）とタッチセンサ３との間隔のばらつきを低減できるため、操作面１ａの部分間でのタッチ操作の検出の感度の差を低減できる。このため、本実施の形態の表示モジュール１１の態様が望ましい。
【００４８】
＜１−４．空気層の排除＞
また、上述のように、本実施の形態の表示モジュール１１においては、カバー部材２とディスプレイ６との相互間は透明樹脂体４により非中空に埋められている。その結果、カバー部材２の第１主面２ａ（操作面１ａ）とディスプレイ６の表示面６ａとの相互間の全体が非空気層となり、表示モジュール１１の内部の空気層が排除されている。表示モジュール１１では、このように空気層が排除されていることにより、様々な効果が得られる。以下、この点について説明する。
【００４９】
図９は、内部に空気層８１が存在する比較例となる表示モジュール１１ａの断面を拡大して示す図である。この表示モジュール１１ａは、透明樹脂体４に代えて空気層８１が存在する以外は、本実施の形態の表示モジュール１１と同一の構成である。図９を参照して、この比較例となる表示モジュール１１ａの問題点について説明する。
【００５０】
図９において、ユーザは、操作面１ａの正面から左右方向にズレた位置から操作面１ａを視認している。このユーザの眼の位置から操作面１ａの位置Ｐ１に入射する入射光Ｌ１を想定する。空気と部材（カバー部材２、タッチセンサ３）とでは、屈折率の差が大きい。このため、この入射光Ｌ１は、外部の空気層と部材との境界となる操作面１ａの位置Ｐ１において屈折する。さらに、入射光Ｌ１は、部材と内部の空気層８１との境界となる、タッチセンサ３の裏側の面３ｂの位置Ｐ２において再び屈折する。
【００５１】
その結果、入射光Ｌ１は、操作面１ａへの入射経路の延長線と略同一の経路を通って空気層８１を進み、ディスプレイ６の表示面６ａの位置Ｐ３に到達する。光線逆進の原理から、表示面６ａの位置Ｐ３からの表示光は、この入射光Ｌ１と逆の経路でユーザの眼に到達する。したがって、ユーザからは、この表示面６ａの位置Ｐ３に表示された画像に、操作面１ａの位置Ｐ１が重なるように見える。
【００５２】
ユーザは、画像表示装置１に各種の指示を行う場合には、表示面６ａに表示されたコマンドボタン等の画像に重なる操作面１ａの位置に対してタッチ操作を行う。このため、表示面６ａの位置Ｐ３にコマンドボタン等の画像が表示された場合は、ユーザは、操作面１ａの位置Ｐ１に対してタッチ操作を行うことになる。したがって、この場合には、画像の表示位置Ｐ３とタッチ操作のタッチ位置Ｐ１と間にズレが生じる。
【００５３】
このような画像の表示位置とタッチ位置とのズレのサイズＤ１は、空気層８１の奥行方向（Ｚ軸方向）の幅が大きくなるほど大きくなる。この表示モジュール１１ａでは、曲面の操作面１ａと平面の表示面６ａとを組み合わせていることから、操作面１ａと表示面６ａとの間隔は均一ではなく、空気層８１の奥行方向（Ｚ軸方向）の幅が大きくなる部分が生じる。そのような部分では、画像の表示位置とタッチ位置とのズレのサイズＤ１が大きくなり、ユーザが所望の指示を正しく行うことができなくなる可能性がある。
【００５４】
また、ディスプレイ６の表示面６ａから放出された表示光の一部は、部材と空気層との境界において反射し、反射光ＲＬとして内部で拡散する。また同様に、日光など外部から入射する外部光も部材と空気層との境界において反射し、反射光ＲＬとして内部で拡散する。これらの反射光ＲＬの存在により、表示面６ａに表示される画像の視認性は悪化することになる。
【００５５】
これに対して、本実施の形態の表示モジュール１１では、透明樹脂体４の存在により内部の空気層が排除されるため、これらの問題が緩和される。図１０は、内部に透明樹脂体４が存在する本実施の形態の表示モジュール１１の断面を拡大して示している。
【００５６】
図１０において、ユーザは図９と同一の位置から操作面１ａを視認している。このユーザの眼の位置から操作面１ａの位置Ｐ１に入射する入射光Ｌ２を想定する。この場合も、入射光Ｌ２は、外部の空気層と部材との境界となる操作面１ａの位置Ｐ１において屈折する。ただし、カバー部材２、タッチセンサ３及び透明樹脂体４の相互間における屈折率の差は小さいため、これらの部材同士の境界では入射光Ｌ２はほぼ屈折しない。したがって、入射光Ｌ２は、操作面１ａの位置Ｐ１において屈折した後の角度をおよそ維持したまま、ディスプレイ６の表示面６ａの位置Ｐ４に到達する。
【００５７】
光線逆進の原理から、表示面６ａの位置Ｐ４からの表示光は、この入射光Ｌ２と逆の経路でユーザの眼に到達する。したがって、ユーザからは、この表示面６ａの位置Ｐ４に表示された画像に、操作面１ａの位置Ｐ１が重なるように見える。この場合において、入射光Ｌ２の操作面１ａへの入射経路の延長線上における位置Ｐ５に、位置Ｐ４に表示された画像があるとユーザは錯覚する。この原理から、表示面６ａに表示された画像は、操作面１ａの側である表側（＋Ｚ側）に浮き上がっているようにユーザから見える。
【００５８】
この場合においても、画像の表示位置Ｐ４とタッチ操作のタッチ位置Ｐ１と間にズレが生じる。しかしながら、図９と図１０とを比較してわかるように、空気層が排除された場合のズレのサイズＤ２は、空気層８１が存在する場合のズレのサイズＤ１と比較して十分に小さい。したがって、画像の表示位置とタッチ位置とのズレを大きく緩和できるため、ユーザは所望の指示を正しく行うことができることになる。
【００５９】
また、前述のようにカバー部材２、タッチセンサ３及び透明樹脂体４の相互間における屈折率の差は小さいため、これらの同士の境界における光の反射は抑制される。このため、表示モジュール１１の内部の反射光ＲＬを大きく抑制できるため、表示面６ａに表示される画像の視認性を向上できる。
【００６０】
＜１−５．表示モジュールの製造方法＞
次に、表示モジュール１１の製造方法について説明する。表示モジュール１１を構成する部材２，３，５，６は、例えば、ＯＣＲ（光学透明樹脂／Optical Clear Resin）及びＯＣＡ（光学透明接着剤／Optical Clear Adhesive）などの接着剤を適宜に用いて接合される。
【００６１】
ＯＣＲは、液体の状態で塗布あるいは充填され、特定の条件下で硬化する性質を有する接着剤である。ＯＣＲは、硬化後も光透過性を有している。本実施の形態では、例えば、紫外線（ＵＶ）の照射により硬化する紫外線硬化型のＯＣＲが用いられる。紫外線硬化型のＯＣＲを用いる場合には、表示モジュール１１を構成する部材２，３，５，６のいずれもが紫外線透過性を有することが望ましい。また、ＯＣＡは、両面に粘着性を有するとともに光透過性のあるシート状の接着剤である。使用前のＯＣＡの両面はセパレータ（剥離シート）で被覆されており、使用時にセパレータが剥離除去される。
【００６２】
まず、図８に示すように、タッチセンサ３がＳ字状の二次曲面に成形され、カバー部材２の裏側（−Ｚ側）の第２主面２ｂに接合される。次に、図１１に示すように、例えばＯＣＲを用いて、タッチセンサ３の裏側（−Ｚ側）の面にフレーム５が貼付される。次に、フレーム５の周囲から紫外線が照射されてＯＣＲが硬化され、部材同士が固定される。これにより、図１２に示すように、タッチセンサ３及びフレーム５に囲まれた開口部５ａに、液体を収容可能な容器状の空間が形成される。
【００６３】
次に、図１３に示すように、ディスペンサなどを用いて液体のＯＣＲ７１がフレーム５の開口部５ａに流し込まれる。この液体のＯＣＲ７１は、フレーム５の開口部５ａの全体を満たすように充填される。次に、奥行方向（Ｚ軸方向）の両側から紫外線が照射され、フレーム５の開口部５ａに充填されたＯＣＲ７１が硬化される。その結果、図１４に示すように、フレーム５の開口部５ａに透明樹脂体４が形成される。
【００６４】
次に、図１４に示すように、ディスプレイ６の表示面６ａが透明樹脂体４に対向するようにして、例えばＯＣＲを用いてフレーム５の裏側（−Ｚ側）の面にディスプレイ６が貼付される。次に、表側（＋Ｚ側）から紫外線が照射されてＯＣＲが硬化されディスプレイ６が固定される。これにより、図１５に示すように、表示モジュール１１が生成されることになる。
【００６５】
以上のように、本実施の形態の画像表示装置１は、画像を表示する平面の表示面６ａを有するディスプレイ６と、ディスプレイ６の表示面６ａに重ねて配置されてタッチ操作の対象となる曲面の第１主面２ａ（操作面１ａ）を有するカバー部材２とを備えている。また、画像表示装置１は、カバー部材２とディスプレイと６の相互間に配置され、カバー部材２の第１主面２ａ（操作面１ａ）に対するタッチ操作を検出するタッチセンサ３を備えている。
【００６６】
そして、画像表示装置１においては、カバー部材２とディスプレイ６との相互間に、その相互間を非中空に埋める透過体である透明樹脂体４が配置されている。これにより操作面１ａと表示面６ａとの相互間の全体に非空気層が形成され、この相互間における空気層が排除される。その結果、表示面６ａに表示された画像が操作面１ａの側に浮き上がって見えることになり、画像の表示位置とのタッチ操作のタッチ位置とのズレを少なくすることができる。
【００６７】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態の画像表示装置１の主な構成は、第１の実施の形態と略同様であるため、以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００６８】
図１６は、第２の実施の形態の表示モジュール１１の構成を示す分解斜視図である。また、図１７は、第２の実施の形態の表示モジュール１１の断面図であり、図２のIV-IV位置における断面図に相当する。図１６及び図１７においては、図中の上側が表示モジュール１１の表側に相当し、図中の下側が表示モジュール１１の裏側に相当する。図１７においては、表示モジュール１１の構成の理解を容易にするため、奥行方向（Ｚ軸方向）の幅を実際よりも強調して示している。
【００６９】
第２の実施の形態の表示モジュール１１は、第１の実施の形態の透明樹脂体４及びフレーム５に代えて、ソリッドフレーム５１を備えている。ソリッドフレーム５１は、ガラスまたはプラスチック等の光透過性のある透明部材である。ソリッドフレーム５１は、第１の実施の形態のフレーム５と透明樹脂体４とを組み合わせた形状と、同一の形状となるように成形されている。
【００７０】
図１７に示すように、ソリッドフレーム５１は、タッチセンサ３とディスプレイ６との相互間に配置される。ソリッドフレーム５１は、表側（＋Ｚ側）においてタッチセンサ３の裏側（−Ｚ側）の面と接合され、裏側（−Ｚ側）においてディスプレイ６の表側（＋Ｚ側）の表示面６ａと接合される。ソリッドフレーム５１において、タッチセンサ３と接合される部分はタッチセンサ３の形状に合わせて曲面となっており、ディスプレイ６と接合される部分はディスプレイ６の表示面６ａの形状に合わせて平面となっている。
【００７１】
ソリッドフレーム５１の内部は非中空となっており、ソリッドフレーム５１はカバー部材２とディスプレイ６との相互間を非中空に埋める透過体となる。このような構成により、本実施の形態の表示モジュール１１においても、操作面１ａと表示面６ａとの相互間の全体に非空気層が形成され、この相互間における空気層が排除される。その結果、表示面６ａに表示された画像が操作面１ａの側に浮き上がって見えることになり、画像の表示位置とのタッチ操作のタッチ位置とのズレを少なくすることができる。
【００７２】
また、本実施の形態では、透明樹脂体４の形成のために比較的高価なＯＣＲを用いる必要はないため、比較的安価に表示モジュール１１を製造できる。また、透明樹脂体４を形成する工程を省略できるため、表示モジュール１１の製造時間を短縮できるとともに、歩留まりを向上できる。
【００７３】
なお、本実施の形態において、ソリッドフレーム５１の裏側（−Ｚ側）の面は、その全体が平面である必要はなく、少なくともディスプレイ６の表示面６ａと接合される部分が平面であればよい。
【００７４】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態の画像表示装置１の主な構成は、第１の実施の形態と略同様であるため、以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００７５】
図１８は、第３の実施の形態の表示モジュール１１の構成を示す分解斜視図である。また、図１９は、第３の実施の形態の表示モジュール１１の断面図であり、図２のIV-IV位置における断面図に相当する。図１８及び図１９においては、図中の上側が表示モジュール１１の表側に相当し、図中の下側が表示モジュール１１の裏側に相当する。図１９においては、表示モジュール１１の構成の理解を容易にするため、奥行方向（Ｚ軸方向）の幅を実際よりも強調して示している。
【００７６】
第２の実施の形態の表示モジュール１１は、カバー部材２１と、タッチセンサ３と、ディスプレイ６とを備えている。
【００７７】
カバー部材２１は、ガラスまたはプラスチック等の光透過性のある透明部材である。カバー部材２１の表側（＋Ｚ側）の第１主面２１ａは、ユーザが実際に触れてタッチ操作を行う操作面１ａとなる。この第１主面２１ａの形状は、第１の実施の形態のカバー部材２の第１主面２ａの形状と同一の三次曲面となっている。一方、カバー部材２１の裏側（−Ｚ側）の第２主面２１ｂは、ディスプレイ６の表示面６ａの形状に合わせて平面となっている。
【００７８】
ディスプレイ６の表示面６ａは、このカバー部材２１の平面の第２主面２１ｂに接合される。これにより、ディスプレイ６は、第２主面２１ｂに沿って配置される。
【００７９】
また、タッチセンサ３は、カバー部材２１の内部に埋め込まれた状態で配置される。すなわち、タッチセンサ３は、カバー部材２１の第１主面２１ａと第２主面２１ｂとの相互間に配置される。
【００８０】
タッチセンサ３は、第１の実施の形態と同一の二次曲面に成形されており、カバー部材２１の第１主面２１ａとタッチセンサ３との相対的な位置は、第１の実施の形態のカバー部材２の第１主面２ａとタッチセンサ３との相対的な位置と同一となっている。したがって、タッチセンサ３は、第１の実施の形態と同様に、操作面１ａに対するタッチ操作を検出することができる。
【００８１】
このように本実施の形態のカバー部材２１は、タッチセンサ３と一体化された部品となっている。このカバー部材２１は、例えば、金型の所定位置にタッチセンサ３を配置した後に、該金型に樹脂材料等を充填することで成形される。
【００８２】
カバー部材２１の第１主面２１ａと第２主面２１ｂとの相互間は非中空となっている。このような構成により、本実施の形態の表示モジュール１１においても、操作面１ａと表示面６ａとの相互間の全体に非空気層が形成され、この相互間における空気層が排除される。その結果、表示面６ａに表示された画像が操作面１ａの側に浮き上がって見えることになり、画像の表示位置とのタッチ操作のタッチ位置とのズレを少なくすることができる。
【００８３】
また、本実施の形態でも、透明樹脂体４の形成のために比較的高価なＯＣＲを用いる必要はないため、比較的安価に表示モジュール１１を製造できる。また、カバー部材２１とディスプレイ６との２つの部材を接合すれば表示モジュール１１を製造できるため、表示モジュール１１の製造時間を短縮できるとともに、歩留まりを向上できる。
【００８４】
なお、本実施の形態において、カバー部材２１の裏側（−Ｚ側）の第２主面２１ｂは、その全体が平面である必要はなく、少なくともディスプレイ６の表示面６ａと接合される部分が平面であればよい。
【００８５】
＜４．曲面の接合手法＞
上記の第１及び第２の実施の形態においては、表示モジュール１１を構成する部材同士を接合する際において曲面同士を対面させて接合する必要がある。
【００８６】
このように曲面同士を対面させて接合する場合において、ＯＣＲを用いた場合には気泡が発生する可能性がある。図２０は、第２の実施の形態と同様のソリッドフレーム５１を採用する表示モジュール１１を生成する際に、カバー部材２の曲面に対してソリッドフレーム５１の曲面を接合する様子を示している。図２０に示すように、カバー部材２に対してソリッドフレーム５１を近接させ、ソリッドフレーム５１の周縁部から矢印Ａ１のようにＯＣＲ７１を流し込むことを想定する。この場合には、ソリッドフレーム５１の周縁部から一部の空気が抜けることができず、カバー部材２とソリッドフレーム５１との相互間に気泡８２が生じる可能性がある。
【００８７】
この問題に対応するため、図２１に示すように、ソリッドフレーム５１の一部に開口した流入孔５１ｃを形成し、この流入孔５１ｃの上部から矢印Ａ２のようにＯＣＲ７１を流し込む手法を採用することが望ましい。これにより、ソリッドフレーム５１の周縁部から全ての空気が抜けるため、カバー部材２とソリッドフレーム５１との相互間における気泡８２の発生を防止できる。流入孔５１ｃは、例えば、ソリッドフレーム５１における奥行方向（Ｚ軸方向）の幅が最大の位置に形成することが望ましい。なお、図２１に示す状態と上下を反転させた状態で、流入孔５１ｃの下部から圧力によりＯＣＲ７１を流入させる手法を採用してもよい。
【００８８】
また、曲面同士を対面させて接合する場合においてＯＣＲ７１を用いた場合には、ＯＣＲ７１は液体であるため、相互の間隔を一定にしながら曲面同士を正確に接合することが難しい場合がある。
【００８９】
この問題に対応するため、図２２に示すように、曲面同士が対面する箇所にＯＣＲ７１ではなくＯＣＡ７２を用い、ＯＣＡ７２では接合できない箇所にＯＣＲ７１を用いる手法を採用することが望ましい。このように曲面同士が対面する箇所にＯＣＡ７２を用いることで、相互の間隔を一定にしながら曲面同士を正確に接合することができる。
【００９０】
＜５．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。上記実施の形態及び以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
【００９１】
上記第１及び第２実施の形態では、フィルム状のタッチセンサ３を二次曲面に成形すると説明した。これに対して、カバー部材の第１主面（操作面）と同一形状の三次曲面に成形されたタッチセンサを採用してもよい。この場合は、カバー部材の第１主面と第２主面とを同一形状にすることができる。また、カバー部材の第２主面を三次曲面とし、この第２主面にタッチセンサを直接成形するようにしてもよい。
【００９２】
また、上記第１及び第２実施の形態では、カバー部材２の第２主面２ｂの形状は、一つの方向に関して第１主面２ａと略同一の形状となる二次曲面となっていた。これに対して、カバー部材２の第２主面２ｂの形状は、第１主面２ａの形状とは無関係の二次曲面としてもよい。このようにしても、カバー部材の第２主面２ｂの形状に沿ってタッチセンサ３を配置できる。
【００９３】
また、上記実施の形態では、表示モジュール１１はタッチセンサ３を備えていたが、タッチセンサ３を備えていない構成も採用可能である。この場合も、カバー部材の第１主面と表示面との相互間の全体に非空気層が形成され、この相互間における空気層が排除される。このため、表示面６ａに表示された画像が第１主面の側に浮き上がって見えるとともに反射光が抑制されるため、画像の視認性を向上できる。
【００９４】
また、上記実施の形態では、画像表示装置１は、自動車などの車両に搭載される車載装置と説明したが、家庭、店舗、オフィス、工場などの他の場所で使用される表示装置であってもよい。また、画像表示装置１は、スマートフォンやタブレット端末などの可搬性の表示装置であってもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１    画像表示装置
１ａ    操作面
２    カバー部材
２ａ    第１主面
２ｂ    第２主面
３    タッチセンサ
４    透明樹脂体
５    フレーム
６    ディスプレイ
６ａ    表示面
１１    表示モジュール
【図１】
2015162184.tif 000003
【図２】
2015162184.tif 000004
【図３】
2015162184.tif 000005
【図４】
2015162184.tif 000006
【図５】
2015162184.tif 000007
【図６】
2015162184.tif 000008
【図７】
2015162184.tif 000009
【図８】
2015162184.tif 000010
【図９】
2015162184.tif 000011
【図１０】
2015162184.tif 000012
【図１１】
2015162184.tif 000013
【図１２】
2015162184.tif 000014
【図１３】
2015162184.tif 000015
【図１４】
2015162184.tif 000016
【図１５】
2015162184.tif 000017
【図１６】
2015162184.tif 000018
【図１７】
2015162184.tif 000019
【図１８】
2015162184.tif 000020
【図１９】
2015162184.tif 000021
【図２０】
2015162184.tif 000022
【図２１】
2015162184.tif 000023
【図２２】
2015162184.tif 000024