(57)【要約】      （修正有）【課題】操作性を高めるとともに、検知感度の低下を防ぐことができる光学式タッチパネルを提供すること。【解決手段】矩形平板状のプリント基板５の相対向する一方の辺に沿って複数の発光素子６を、他方の辺に沿って複数の受光素子７をそれぞれ配列し、前記プリント基板５の上方にＬＣＤモジュール８と保護プレートを順次配設するとともに、前記発光素子６から出射される光を第１及び第２ライトガイドで反射させて前記受光素子７に導くことによって、相対向する前記発光素子６と前記受光素子７をライン毎に順次走査し、前記ＬＣＤモジュール８の表示面に遮光物体がタッチされたことによる前記受光素子７の出力信号の変化によって前記遮光物体の位置情報を出力する光学式タッチパネル１において、前記第１ライトガイドと前記保護プレートとを共通部材１４として一体化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形平板状のプリント基板の相対向する一方の辺に沿って複数の発光素子を、他方の辺に沿って複数の受光素子をそれぞれ配列し、前記プリント基板の上方にＬＣＤモジュールと保護プレートを順次配設するとともに、前記発光素子から出射される光を第１ライトガイド及び第２ライトガイドで反射させて前記受光素子に導くことによって、相対向する前記発光素子と前記受光素子をライン毎に順次走査し、前記ＬＣＤモジュールの表示面に遮光物体がタッチされたことによる前記受光素子の出力信号の変化によって前記遮光物体の位置情報を出力する光学式タッチパネルにおいて、
前記第１ライトガイドと前記保護プレートとを共通部材として一体化したことを特徴とする光学式タッチパネル。
【請求項２】
前記共通部材の第１ライトガイド部と保護プレート部との連結部にスリット又は凹溝を形成したことを特徴とする請求項１記載の光学式タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子から受光素子へと導かれる光を遮る遮光物体の位置情報を受光素子の出力信号の変化によって検出して出力する光学式タッチパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種操作パネルには光学式タッチパネルが使用されているが、この光学式タッチパネルの一例を図４に示す。
【０００３】
即ち、図４は従来の光学式タッチパネルの縦断面図であり、図示の光学式タッチパネル１’は、上面が開口する矩形筒状のハウジング２を備えており、このハウジング２の下面開口部は、該ハウジング２の下面に複数のネジ３によって取り付けられた板金製のカバー４によって覆われている。
【０００４】
上記ハウジング２内の前記カバー４上には矩形平板状のプリント基板５が水平に設置されており、このプリント基板５上には、該プリント基板５の相対向する一方の辺に沿って複数の発光素子６が配列され、他方の辺に沿って複数の受光素子７が配列されている。尚、図４には、プリント基板５における図４の紙面垂直方向に沿う辺に配列された発光素子６と受光素子７のみが図示されているが、プリント基板５の図４の紙面垂直方向に対向する左右方向の辺に沿っても複数の発光素子６と複数の受光素子７がそれぞれ配列されている。
【０００５】
又、ハウジング２内の前記プリント基板５の上方には矩形板状のＬＣＤモジュール（液晶表示部）８と保護プレート９がスペーサ１０とクッション１１をそれぞれの間に介在させて上下方向に適当な隙間を設けて順次配設されている。尚、ＬＣＤモジュール８と保護プレート９の間に介在するクッション１１は、矩形リング状に成形されており、ＬＣＤモジュール８の表示面（上面）へのゴミ等の侵入を防ぐとともに、各部品の公差を吸収する機能を果たす。又、プリント基板５には、前記発光素子６と前記受光素子７の他、不図示の各種回路部品が実装されている。
【０００６】
更に、ハウジング２内の前記ＬＣＤモジュール８の周囲には、導光材によって矩形筒状に成形された第１ライトガイド１２が配設されており、この第１ライトガイド１２の下端部は前記発光素子６と前記受光素子７に対向しており、その外周縁には斜め４５°にカットされた反射面１２ａが形成されている。尚、第１ライトガイド１２の反射面１２ａにはレンズカットが施されている。
【０００７】
又、ハウジング２内の前記第１ライトガイド１２の上方には、導光材によって矩形筒状に成形された第２ライトガイド１３が配設されており、この第２ライトガイド１３は、前記第１ライトガイド１２に連なる垂直部１３Ａと該垂直部１３Ａから直角に屈曲する水平部１３Ｂとを備えており、垂直部１３Ａと水平部１３Ｂとの境界の外周縁には斜め４５°にカットされた反射面１３ａが形成されている。
【０００８】
而して、複数の前記発光素子６から外側方に向かって出射される光Ｌ１は、第１ライトガイド１２の反射面１２ａによって反射し、その反射光Ｌ２は第１ライトガイド１２内を垂直上方に向かって進み、第２ライトガイド１３の垂直部１３Ａ内へと入射する。そして、この反射光Ｌ２は、第２ライトガイド１３の反射面１３ａにて反射して反射光Ｌ３として第２ライトガイド１３の水平部１３Ｂ内を水平に進み、第２ライトガイド１３から出射して保護プレート９の上方を水平に進んだ後に第２ライトガイド１３の水平部１３Ｂに再び入射する。
【０００９】
第２ライトガイド１３の水平部１３Ｂに再び入射した反射光Ｌ３は、水平部１３Ｂ内を水平に進んだ後、第２ライトガイド１３の反射面１３ａで反射する。そして、その反射光Ｌ４は、第２ライトガイド１３の垂直部１３Ａ内と第１ライトガイド１２内を下方に向かって進み、第１ライトガイド１２の反射面１２ａで反射し、その反射光Ｌ５が受光素子７に入射する。すると、反射光Ｌ５を受光した受光素子７は、出力信号を発生し、その出力信号は不図示の位置検出回路に送信される。
【００１０】
以上のように、光学式タッチパネル１’は、各発光素子６から出射される光Ｌ１を第１及び第２ライトガイド１２，１３の各反射面１２ａ，１３ａで反射させて最終的に反射光Ｌ５を各受光素子７に導くことによって、相対向する発光素子６と受光素子７をライン毎に順次走査し、保護プレート９を介してＬＣＤモジュール８の表示面を操作者が例えば指でタッチすると、保護プレート９の上方を水平に進む反射光Ｌ３の一部が指によって遮られ、その遮られた反射光Ｌ３に対応する受光素子７の出力信号が変化するため、位置検出回路は、出力信号の変化によって操作者が指でタッチしたＬＣＤモジュール８の表示面の位置情報を出力する。
【００１１】
ところで、斯かる光学式タッチパネルに関して、特許文献１には、液晶セルのバックライトをタッチパネル用の光源として利用することによって、発光素子を廃して消費電力の低減と配線の引き回しの簡素化を図った構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−１８６３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図４に示した従来の光学式タッチパネル１’においては、矩形平板状の保護プレート９は操作者が指でこれを押すと撓み易いため、該保護プレート９とＬＣＤモジュール８の表示面との隙間を或る程度確保する必要があるが、この隙間が大きいと操作する保護プレート９の操作面とＬＣＤモジュール８の表示面との視差が大きくなり、操作性が悪化するととともに、保護プレート９の撓みによって検知感度が変化するという問題が発生する。
【００１４】
又、保護プレート９の操作面を強く押すと、ＬＣＤモジュール８とスペーサ１０を介してプリント基板５が押されて該プリント基板５が撓み、第１ライトガイド１２と発光素子６及び受光素子７の高さ方向の位置関係にズレが生じ、検知感度が低下するという問題も発生する。
【００１５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、操作性を高めるとともに、検知感度の低下を防ぐことができる光学式タッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、矩形平板状のプリント基板の相対向する一方の辺に沿って複数の発光素子を、他方の辺に沿って複数の受光素子をそれぞれ配列し、前記プリント基板の上方にＬＣＤモジュールと保護プレートを順次配設するとともに、前記発光素子から出射される光を第１ライトガイド及び第２ライトガイドで反射させて前記受光素子に導くことによって、相対向する前記発光素子と前記受光素子をライン毎に順次走査し、前記ＬＣＤモジュールの表示面に遮光物体がタッチされたことによる前記受光素子の出力信号の変化によって前記遮光物体の位置及びサイズ情報を出力する光学式タッチパネルにおいて、前記第１ライトガイドと前記保護プレートとを共通部材として一体化したことを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記共通部材の第１ライトガイド部と保護プレート部との連結部にスリット又は凹溝を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の発明によれば、第１ライトガイドと保護プレートとを共通部材として一体化したため、共通部材の保護プレート部分の剛性が高められ、該保護プレート部分の撓み変形量が小さく抑えられる。このため、共通部材の保護プレート部とＬＣＤモジュールの表示面との隙間を小さく抑えることが可能となり、保護プレート部の操作面とＬＣＤモジュールの表示面との視差が小さく抑えられて操作性が高められるとともに、保護プレート部の撓みによる検知感度の低下が抑えられる。
【００１９】
又、第１ライトガイドと保護プレートとを共通部材として一体化することによって、共通部材の第１ライトガイド部がプリント基板に常に接触している状態となるため、発光素子と受光素子の位置関係がズレることがなく、常に良好な検知感度を維持することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、共通部材の第１ライトガイド部と保護プレート部との連結部にスリット又は凹溝を形成したため、共通部材の保護プレート部からの外乱光や発光素子からの光が前記スリット又は凹溝によって遮断され、外乱光の侵入や発光素子からの光が保護プレート部を通して受光素子まで届くことによる検知感度の低下が防がれる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る光学式タッチパネルの縦断面図である。
【図２】本発明に係る光学式タッチパネルの共通部材の部分平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】従来の光学式タッチパネルの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明に係る光学式タッチパネルの縦断面図、図２は同光学式タッチパネルの共通部材の部分平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図であり、本発明に係る光学式タッチパネル１は、図４に示した従来の光学式タッチパネル１’の第１ライトガイド１２と保護プレート９とを共通部材１４として一体化したことを特徴としており、他の構成は図４に示した従来の光学式タッチパネル１’のそれと同じであるため、図１においては図４に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００２４】
本発明に係る光学式タッチパネル１においては、上述のように図４に示した従来の光学式タッチパネル１’の第１ライトガイド１２と保護プレート９とを共通部材１４として一体化しており、共通部材１４には矩形筒状の第１ライトガイド部１４Ａと水平な矩形平板状の保護プレート部１４Ｂが備えられており、これらの第１ライトガイド部１４Ａと保護プレート部１４Ｂとは縦断面Ｌ字状の連結部１４Ｃによって連結されている。そして、本実施の形態では、図２及び図３に示すように、共通部材１４の連結部１４Ｃの水平部分には複数のスリット１５が千鳥状に形成されている。
【００２５】
而して、本発明に係る光学式タッチパネル１においても、図４に示した従来の光学式タッチパネル１’と同様に操作者が指でタッチしたＬＣＤモジュール８の表示面上の位置（座標）が検出される。
【００２６】
即ち、複数の発光素子６から外側方に向かって出射される光Ｌ１は、共通部材１４の第１ライトガイド部１４Ａの反射面１４ａによって反射し、その反射光Ｌ２は第１ライトガイド部１４Ａ内を垂直上方に向かって進み、第２ライトガイド１３の垂直部１３Ａ内へと入射する。そして、この反射光Ｌ２は、第２ライトガイド１３の反射面１３ａにて反射して反射光Ｌ３として第２ライトガイド１３の水平部１３Ｂ内を水平に進み、第２ライトガイド１３から出射して共通部材１４の保護プレート部１４Ｂの上方を水平に進んだ後に第２ライトガイド１３の水平部１３Ｂに再び入射する。
【００２７】
第２ライトガイド１３の水平部１３Ｂに再び入射した反射光Ｌ３は、水平部１３Ｂ内を水平に進んだ後、第２ライトガイド１３の反射面１３ａで反射する。そして、その反射光Ｌ４は、第２ライトガイド１３の垂直部１３Ａ内と共通部材１４の第１ライトガイド部１４Ａ内を下方に向かって進み、第１ライトガイド部１４Ａの反射面１４ａで反射し、その反射光Ｌ５が受光素子７に入射する。すると、反射光Ｌ５を受光した受光素子７は出力信号を発生し、その出力信号は不図示の位置検出回路に送信される。
【００２８】
以上のように、本発明に係る光学式タッチパネル１は、各発光素子６から出射される光Ｌ１を共通部材１４の第１ライトガイド部１４Ａ及び第２ライトガイド１３の各反射面１４ａ，１３ａでそれぞれ反射させて最終的に反射光Ｌ５を各受光素子７に導くことによって、相対向する発光素子６と受光素子７をライン毎に順次走査し、共通部材１４の保護プレート部１４Ｂを介してＬＣＤモジュール８の表示面を操作者が例えば指でタッチすると、保護プレート部１４Ｂの上方を水平に進む反射光Ｌ３の一部が指によって遮られ、その遮られた反射光Ｌ３に対応する受光素子７の出力信号が変化するため、位置検出回路は、出力信号の変化によって操作者が指でタッチしたＬＣＤモジュール８の表示面の位置（座標）情報を出力する。
【００２９】
以上のように、本発明に係る光学式タッチパネル１によれば、図４に示す従来の光学式タッチパネル１’の第１ライトガイド１２と保護プレート９とを共通部材１４として一体化したため、共通部材１４の保護プレート部１４Ｂの剛性が高められ、該保護プレート部１４Ｂの撓み変形量が小さく抑えられる。このため、共通部材１４の保護プレート部１４ＢとＬＣＤモジュール８の表示面との隙間を小さく抑えることが可能となり、保護プレート部１４Ｂの操作面とＬＣＤモジュール８の表示面との視差が小さく抑えられて操作性が高められるとともに、保護プレート部１４Ｂの撓みによる検知感度の低下が抑えられる。
【００３０】
又、第１ライトガイド１２と保護プレート９とを共通部材１４として一体化することによって、該共通部材１４の第１ライトガイド部１４Ａがプリント基板５に常に接触している状態となるため、発光素子６と受光素子７の位置関係がズレることがなく、常に良好な検知感度を維持することができる。
【００３１】
更に、共通部材１４の第１ライトガイド部１４Ａと保護プレート部１４Ｂとの連結部１４Ｃに複数のスリット１５を形成したため、共通部材１４の保護プレート部１４Ｂからの外乱光や発光素子６からの光がスリット１５によって遮断され、外乱光の侵入や発光素子６からの光が保護プレート部１４Ｂを通して受光素子７まで届くことによる検知感度の低下が防がれる。
【００３２】
尚、本実施の形態では、共通部材１４の第１ライトガイド部１４Ａと保護プレート部１４Ｂとの連結部１４Ｃにスリット１５を形成したが、このスリット１５に代えて凹溝を形成しても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００３３】
１          光学式タッチパネル
２          ハウジング
３          ネジ
４          カバー
５          プリント基板
６          発光素子
７          受光素子
８          ＬＣＤモジュール
９          保護プレート
１０        スペーサ
１１        クッション
１２        第１ライトガイド
１２ａ      第１ライトガイドの反射面
１３        第２ライトガイド
１３Ａ      第２ライトガイドの垂直部
１３Ｂ      第２ライトガイドの水平部
１３ａ      第２ライトガイドの反射面
１４        共通部材
１４Ａ      共通部材の第１ライトガイド部
１４Ｂ      共通部材の保護プレート部
１４Ｃ      共通部材の連結部
１４ａ      共通部材の反射面
１５        スリット
Ｌ１〜Ｌ５  光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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