(57)【要約】【課題】表示画面上に複数のアイコンが配置されているタッチパネルにおいて、視覚に頼らずに誤操作を防止しつつ、特定のタッチ領域を探すことが可能なタッチパネル用の透明基板を提供する。【解決手段】  本発明に係る透明基板は、表示装置の表示領域に配置され、使用者からのタッチ操作を受け付けるように構成されたタッチパネル用の透明基板１００であり、表示装置に表示されるアイコンの配置位置に対応する位置に設けられた操作用凹部１６１〜１６３を備えている。操作用凹部１６１〜１６３は、少なくともタッチ部２０および操作部２２を有している。タッチ部２０は、操作者の指がフィットするように形成される。操作部２２は、タッチ部２０に連続し、かつ、タッチ部２０から操作者がスワイプ操作すべき方向に延び出すように形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の表示領域に配置され、使用者からのタッチ操作を受け付けるように構成されたタッチパネル用の透明基板であって、
表示装置に表示されるアイコンの配置位置に対応する位置に設けられた少なくとも１つ以上の操作用凹部を備え、
前記操作用凹部は、使用者の指がフィットするように構成されたタッチ部と、
このタッチ部に連続し、かつ、このタッチ部から操作者がスワイプ操作すべき方向に延び出すように構成された操作部と、
を有することを特徴とする透明基板。
【請求項２】
前記透明基板はガラス基板であり、前記操作用凹部の深さが前記ガラス基板の厚さの半分以下であることを特徴とする請求項１に記載の透明基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者からのタッチ操作を受け付けるタッチパネルに適用可能な透明基板に関し、特に使用者に露出する主表面に凹部が形成されたタッチパネル用の透明基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチパネルは直感的な操作が可能になるという利点により、使用者が機器を操作する際のインターフェースとして幅広い分野に採用されている。タッチパネル用の透明基板は、タッチパネルが使用者に露出する側に配置されており、使用者が表示装置に表示されているアイコン等を視認しながら行うタッチ操作を受け付けるように構成されている。透明基板の平坦性や高い透明度によるデザイン性の向上により、従来ならば、物理的なボタンやキーボードが用いられていた機器にも、タッチパネルへ置き換える動きが広がっている。例えば、自動車等に搭載される空調設備やオーディオ等のコントロールをするための操作パネルや家電製品の搭載されている操作パネルにおいてもタッチパネルによって操作するものが存在する。
【０００３】
しかしながら、タッチパネルは、表示装置に表示されるアイコン等をタッチしたときの圧力や静電容量等の変化が生じた位置を検出して操作を受け付けるため、透明基板はフラットな形状であることが多い。そのため、視覚障害者が操作する場合や、アイコンの位置を正確に視認できないシチュエーションで操作する場合は、所望のアイコンが見つけられずに操作に時間が掛かったり、タッチ操作が好適に行えなかったりすることがあった。
【０００４】
そこで、従来技術のなかには、タッチパネル表面の透明基板に溝状の凹部を形成することで、触覚によってタッチした領域を認識できるようにする技術が存在する（例えば特許文献１）。このような溝状部が形成されることで、使用者は、指の感触によってタッチパネルの中からタッチすべき領域を容易に認識できるため、画面を見なくても正確なタッチ操作が可能になるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１２０５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなタッチパネル用の基板では、基板上に形成された溝に沿って指をスライドさせることで、所望のタッチ位置を探すことができた。しかし、一定の深さの溝状部が形成されているだけの構成のため、音量や光量の段階的な調節には適しているが、画面上に複数の小さい操作アイコンが配置されている場合には、その中から所望のアイコンを特定することは難しい。このため、アイコンの配置領域における複数のアイコンのうちの特定のアイコンをタッチする操作が必要な場合、タッチ操作のたびに画面を目視する必要が生じてしまうという不都合があった。
【０００７】
また、表示画面を目視せずに所望のアイコンを探している際に、意図せずに指がアイコン等に触れてしまうことがあり、機器が誤作動を起こしてしまうこともある。このように、溝状部を形成しただけでは、所望のアイコンを特定することが難しく、さらにアイコンを探している間に誤操作をしてしまうおそれがあるため、正確にタッチ操作ができるタッチパネルが求められている。
【０００８】
本発明の目的は、表示画面上に複数のアイコンが配置されているタッチパネルにおいて、視覚に頼らずに誤操作を防止しつつ、特定のタッチ領域を探すことが可能なタッチパネル用の透明基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る透明基板は、表示装置の表示領域に配置され、使用者からのタッチ操作を受け付けるように構成されたタッチパネル用の透明基板であり、表示装置に表示されるアイコンの配置位置に対応する位置に設けられた少なくとも１つ以上の操作用凹部を備えている。操作用凹部は、少なくともタッチ部および操作部を有している。タッチ部は、操作者の指がフィットするように構成される。操作部は、タッチ部に連続し、かつ、タッチ部から操作者がスワイプ操作すべき方向に延び出すように構成される。
【００１０】
ここでフィットするとは、必ずしも操作者の指の形状と操作用凹部の形状とが一致することを要するものではなく、操作者の指が操作用凹部の少なくとも一部に心地良く収まる程度の構成を有していれば良い。また、操作用凹部内に、その操作アイコンを識別するための凸部（テンキーやQWERTY配列のホームポジション）を設けるようにしても良い。
【００１１】
使用者は画面を視認できない場合等に、タッチパネル上で指を動かすことで、触覚を頼りに透明基板上に形成された操作用凹部を探る。使用者は、タッチ部および操作部の形状により、所望のアイコンを特定することができる。タッチ部および操作部は単一形状ではないため、複数のアイコンが表示されているタッチパネルであっても所望のアイコンを容易に特定することができる。
【００１２】
さらに、タッチパネルはタッチ部から操作部の方向へスワイプ操作をすることによって動作するように構成される。このため、操作用凹部に指が触れただけでは反応せず、操作用凹部の位置を探している際におけるタッチパネルの誤動作を防止することが可能となる。
【００１３】
また、透明基板はガラス基板であり、操作用凹部の深さがガラス基板の厚さの半分以下であることが好ましい。ガラス基板は優れた透過性を有しており、表示装置の視認性を向上させることが可能となる。さらに、ガラス基板を使用することで、複雑な形状の凹部もエッチング処理によって効率的に形成することが可能となる。また、操作用凹部の深さをガラス基板の厚さの半分以下にすることによって、ガラス基板の強度を維持することができるので、操作時にガラス基板が割れるおそれも少ない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のタッチパネル用の透明基板を用いれば、表示画面上に複数のアイコンが配置されているタッチパネルにおいて、視覚に頼らずに誤操作を防止しつつ、特定のタッチ領域を探すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る操作パネルを示す図である。
【図２】操作パネルの使用者側に配置されたガラス基板を示す図である。
【図３】本発明の別の実施形態に係るタッチパネルを示す図である。
【図４】タッチパネルの使用者側に配置されたガラス基板を示す図である。
【図５】ガラス基板の製造工程の一例を示す図である。
【図６】ガラス基板の処理に用いるエッチング装置の一例を示す図である。
【図７】ガラス基板に形成された凹部の形成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る事務用電子機器に搭載される操作パネル１０である。使用者は操作パネル１０をタッチすることによって所望の操作を行うように構成される。操作パネル１０は情報表示領域１２および操作アイコン表示領域１４を有している。情報表示領域１２は、操作画面等が表示されるように構成される。また、操作パネル１０の操作アイコン表示領域１４には、複数の操作アイコン１４１〜１４３が表示されている。使用者は、操作パネルに表示されているアイコンをタッチすることによって、機器の操作を行う。
【００１７】
操作パネル１０の使用者側に露出する表面にはガラス基板１００が配置されている。図２はガラス基板１００を示す図である。ガラス基板としては、強化ガラス、ソーダガラスまたは無アルカリガラスを使用することが好ましく、特に強化ガラスを用いることが好ましい。強化ガラスとしては、化学強化ガラスや熱強化ガラスを使用することができる。ガラス基板１００の厚さは特に限定されないが、強度の観点から０．５mmから３mm程度の厚さがあることが好ましい。また、本実施形態では、ガラス基板を使用しているが、樹脂基板等の透明基板を利用することも可能である。樹脂基板の例としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリエステル等の光透過性が高い樹脂基板が挙げられる。
【００１８】
ガラス基板１００の使用者側の主面には複数の操作用凹部１６１〜１６３が形成されている。操作用凹部１６１〜１６３は、操作パネル１０に表示されている操作アイコン１４１〜１４３に対応する位置に形成されており、図２において、ハッチングで示された領域がこの凹部に相当する。ここから各凹部について説明する。
【００１９】
操作用凹部１６１は、操作アイコン１４１に相当する領域に形成されている。なお、操作アイコン１４１は、操作パネル１０に表示されているテンキーである。操作用凹部１６１は、タッチ部２０および操作部２２を有している。タッチ部２０は、円形の凹部であり、操作パネル１０に表示されている数字を囲むように形成されている。タッチ部２０は、使用者が操作パネル１０を目視せずに操作アイコン１４１の配置領域を認識し、使用者の指がフィットするように構成される。なお、この操作パネル１０では、使用者が指で操作することを前提にタッチ部２０を形成しているが、スタイラスペン等の操作補助具を利用して操作する際は、操作補助具の大きさ等を考慮して凹部を形成しても良い。
【００２０】
操作部２２は、タッチ部２０に連続し、かつ、図面右方向に延び出すように形成された線状の凹部である。操作部２２の長さは、使用者がタッチ部２０の輪郭を指でなぞりながら、操作部２２の存在を使用者が認識することが可能な幅であればよい。また、操作部２２の延び出す方向は、凹部の形成位置やタッチパネルのデザイン等を考慮して、適宜変更することが可能である。操作部２２の深さは、タッチ部２０の深さと同じであることが好ましい。さらに、タッチ部２０および操作部２２の深さは、ガラス基板１００の厚さの半分以下であることが好ましい。ガラス基板１００の厚さの半分以下の深さにすることによって、ガラス基板１００の強度の低下を防止することが可能になる。
【００２１】
操作用凹部１６２は操作アイコン１４２に対応する領域に形成されている。操作アイコン１４２は、特定の操作の開始と停止を制御するためのアイコンである。操作用凹部１６２もタッチ部２０および操作部２２を有しているが、実質的な構成は操作用凹部１６１のタッチ部２０および操作部２２と同一であるため、説明は省略する。
【００２２】
操作用凹部１４２は、タッチ部２０内に凸部２４を有している。凸部２４は、ガラス基板１００の主面と同じ高さになるように形成されており、アイコンの配置位置や、操作部２２の延び出る方向を示すように構成される。凸部２４の存在を認識することによって、使用者はより的確に操作パネル１０を操作することが可能になる。
【００２３】
操作用凹部１６３は、操作アイコン１４３に対応する位置に形成されている。操作アイコン１４３は、例えば特定の機能のオンとオフを切り替える場合に使用される。操作用凹部１６３は、タッチ部２０１、タッチ部２０２および操作部２２１を有している。タッチ部２０１およびタッチ部２０２は、それぞれ同じ大きさの円形状の凹部であり、操作パネル１０に表示されているアイコンを囲むように形成されている。操作部２２１は、第１のタッチ部２０１および第２のタッチ部２０２を接続する線状の凹部である。
【００２４】
使用者が操作アイコン１４１や操作アイコン１４２を使用する際は、指の感触でタッチ部２０の存在を認識し、操作部２２が形成されている方向に指をスワイプさせることによって、所望の数値、記号の入力や操作の実行を行うことが可能となる。数値の入力や操作の実行と認識されるスワイプの幅は、適宜変更することが可能である。この際、タッチ部２０は、圧力や静電容量の変化によりタッチ操作を検知しても、反応しないように構成される。
【００２５】
この構成により、使用者は操作パネルを視認しなくとも、特定のアイコンを認識し、操作することが可能になる。また、誤ってアイコンをタッチした際にも、誤作動を起こすことがなく、小さな子ども等が誤ってタッチしてしまった場合や操作パネル１０を視認できない状況での操作においても安全に操作することができる。
【００２６】
また、操作アイコン１４３を使用する際は、例えばタッチ部２０１から操作部２２１を通り、タッチ部２０２に向かってスワイプすることによって、特定の機能をオンにするように構成される。同様にタッチ部２０２からタッチ部２０１の方向に指をスワイプすることによって、その機能をオフにするように構成される。なお、操作アイコン１４３のオンオフの切り替えに必要なスワイプ距離も適宜変更することが可能である。また、本実施形態では、タッチ部２０１およびタッチ部２０２は同一の形状であるが、タッチ部２０１およびタッチ部２０２は、異なる形状であってもよい。
【００２７】
なお、操作パネル１０を視認しながら操作することが多い場合は、タッチ部２０をタッチするだけで操作可能なプログラムを設定しておき、必要に応じてプログラムを変更して使用することも可能である。
【００２８】
ここから図３および図４を用いて、本発明の別の実施形態について説明する。図３は、ウォシュレット（登録商標）トイレの操作用タッチパネル５０を示す図である。タッチパネル５０は、操作アイコン１４４〜１４７および情報表示領域１２１を有している。また、タッチパネル５０の使用者に露出する面にはガラス基板５０１が配置されており、各アイコンに対応する位置に操作用凹部１６４〜１６７が形成されている。（図４参照。）
【００２９】
操作用凹部１６４は、操作アイコン１４４に対応する位置に形成されている。操作アイコン１４４は、ウォシュレットの機能の切り替えを行うためのアイコンである。操作用凹部１６４は、タッチ部２８１および複数の操作部３０１〜３０４を有している。タッチ部２８１は、円形状の凹部である。操作部３０１〜３０４は、タッチ部２８１の四方から延び出るように形成された線状の凹部である。使用者は、あらかじめ操作部３０１〜３０４に割り当てられている機能を認識しておくことで、所望の操作部の方向へスワイプすることによってウォシュレットの操作を実行することが可能となる。
【００３０】
操作用凹部１６５は、操作アイコン１４５に対応する位置に形成されている。操作アイコン１４５は、例えば複数のモードの切り替えといった操作を行うように構成される。操作用凹部１６５は、複数のタッチ部２８２〜２８４、操作部３２１および操作部３２２を有している。タッチ部２８２〜２８４は円形の凹部であり、操作部３２１および操作部３２２は各タッチ部を接続するように形成された線状の凹部である。使用者は、例えばタッチ部２８２に割り当てられたモードに切り替えたい際に、タッチ部２８３から操作部３２１の方向へスワイプすることによって、モードの切り替えを行うように構成される。なお、タッチ部２８１は、使用者がタッチ操作を行っても反応しないように構成される。
【００３１】
操作用凹部１６６は、操作アイコン１４６に対応されている位置に形成されている。操作アイコン１４６は、水洗の操作を行う際に使用するアイコンである。操作用凹部１６６は、タッチ部２８５、操作部３２３および操作部３２４を有している。タッチ部２８５は円形の凹部であり、操作部３２３および操作部３２４は、タッチ部２０から左右の方向に延び出るように形成された線状の凹部である。また、操作部３２３は、操作部３２４より長くなるように形成されている。操作部３２３および操作部３２４は、線状の凹部の先端に円形状の凹部が形成されている。
【００３２】
使用者が操作アイコン１４６を操作する際は、例えばタッチ部２８５に指をフィットさせた状態から操作部３２３の方向へ指をスワイプさせることで、水圧の強い水洗を実行することができる。弱い水圧で水洗する際は、操作部３２４の方向へスワイプすればよい。使用者は、操作部の長さの違いにより、水圧の強弱を容易に認識することができる。また、操作部の先端に円形状の凹部を形成することによって、使用者は操作部の終端を確認しやすくなる。
【００３３】
操作用凹部１６７は、操作アイコン１４７に対応する位置に形成されている。操作アイコン１４７は、ウォシュレットの水圧を制御するためのアイコンである。操作用凹部１６７は、タッチ部２８６、操作部３２５および操作部３２６を有している。タッチ部２８６は円形状の凹部であり、操作部３２５および操作部３２６はタッチ部２０から左右に延び出るように形成された線状の凹部である。操作部３２５および操作部３２６の長さは、同一になるように形成されている。使用者は、操作部３２５および操作部３２６に沿って指をスライドさせることによって、ウォシュレットの水圧の強弱を調節することができる。なお、ウォッシュレットの水圧は情報表示領域１２１に表示されている目盛りによって確認することが可能である。
【００３４】
ここから、図５および図６を用いてガラス基板１００の製造方法を説明する。本実施形態では、フッ酸を含むエッチング液をガラス基板に吹き付けるウェットエッチング処理を利用して操作用凹部を形成する。まず、タッチパネル用のセンサー等が形成された大型ガラス基板１０１の両主表面を耐酸性部材６０で保護する。耐酸性部材６０は、フッ酸を含むエッチング液からガラス基板１０１を保護するものであれば特に制限はなく、耐酸性フィルムや感光性レジストを用いることができる。
【００３５】
耐酸性部材６０で覆われたガラス基板１０１の主表面から凹部を形成すべき領域をパターニングする。パターニングは、エッチングすべき領域から耐酸性部材６０を除去することができれば、どのような手段を用いても構わない。本実施形態では、レーザ装置６２を利用してパターニングを行っているが、フォトリソグラフィやブラスト等を利用してパターニングすることも可能である。一般的に、タッチパネルに用いられるようなガラス基板１００を製造する場合は、大板のガラス基板１０１から複数のガラス基板１００に分断することが好ましい。図５に示すガラス基板１０１では、複数のガラス基板に分断するために、個片のガラス基板の境界部もレーザ装置６２によって耐酸性部材６０が同時に除去されている。また、操作用凹部内に凸部を設ける場合は、凸部に相当する領域が耐酸性部材６０で被覆されるようにパターニングすれば良い。
【００３６】
もちろん、エッチングで凹部を形成した後に、ガラス基板１０１を分断しても構わない。凹部をエッチングによって形成した後にガラス基板１０１を分断する場合は、エッチングによる分断に限定されず、スクライブやブラスト等による分断や、それらの組合せによって分断することも可能である。
【００３７】
ガラス基板１０１をエッチングする場合は、図６に示すようなエッチング装置６４を利用することができる。エッチング装置６４は、１つまたは複数のエッチングチャンバを備えている。ガラス基板１０１は、複数の搬送ローラ６６によって図面右方向へ運搬されながら、搬送ローラ６６の上下に配置された複数のシャワーノズル６８からエッチング液を吹き付けられることによってエッチング処理が行われる。前述のように凹部の深さはガラス基板の厚さの半分以下になるようにエッチング時間やシャワーの噴射圧力は適宜調整される。また、このエッチング装置によってガラス基板１０１の分断も行うことができる。ガラス基板１０１の分断は、凹部も形成と同時に行うことも可能であるが、凹部の形成とガラス基板の分断を個別のエッチング処理で行ってもよい。ガラス基板１０１のエッチングが終了すると、耐酸性部材６０の剥離や検査が行われ、後工程において操作パネル１０に組み込まれる。また、本実施形態では上記のような枚葉タイプのエッチング装置６４を使用しているが、ガラス基板１０１をエッチング液が収容されたエッチング槽に浸漬するバッチタイプのエッチング装置を使用することも可能である。
【００３８】
ここで、図７（A）および図７（B）を用いて凹部の形状について説明する。図７（A）は、エッチングによる形成された凹部を示した図である。図７(Ａ)に示すようにガラス基板１０１とエッチング液を接触させると、耐酸性部材６０で覆われていない領域は、等方性エッチングが進行する。更にエッチングが進行すると、図７(Ｂ)に示すように、凹部がより深く形成され、主表面と凹部の境界部もエッチングが進行する。これにより、主表面と凹部の境界面７０も丸みをおびて滑らかになるため、使用者が指でスワイプ操作をする際にも、指が傷つくおそれがない。
【００３９】
また、前述のように透明基板として樹脂を利用することができる。樹脂基板に操作用凹部を形成する場合は、所望の形状の金型を用いたプレス加工によって形成することができる。
【００４０】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４１】
１０‐操作パネル
１００‐ガラス基板
１２‐情報表示領域
１４１〜１４８‐操作アイコン
１６１〜１６８-操作用凹部
２０‐タッチ部
２２‐操作部
２４-凹部
６０-耐酸性部材
６２-レーザ装置
６４‐エッチング装置
【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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