JP2020042603A - Contact operation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パネルの接触操作領域に複数の微細突条を設けることで外観が良好になるととともに、指先での接触感触で微細突条の存在と配列とを認識しやすくした接触操作装置に関する。 The present invention relates to a contact operation device that improves appearance by providing a plurality of fine protrusions in a contact operation area of a panel, and makes it easy to recognize the presence and arrangement of the fine protrusions by a touch feeling with a fingertip.
特許文献1に、ガイド線を有するタッチ式ポインティング・デバイスに関する発明が記載されている。
このタッチ式ポインティング・デバイスは、センサ面に、第1方向に互いに平行に延ばした多数の直線ガイド線が設けられている。特許文献1の段落[0050]には、図4〜図6に示す構造に関して、「ガイド線を、幅c、高さhの隆起部と、幅bと深さhの溝部を交互にして形成している。隣接するガイド線を、互いに対する相互距離a=b+cで配置している。」と記載されている。特許文献1では、段落[0057]に示すように、隣接する隆起部の距離aの好ましい寸法が1mmであり、凹凸の振幅hは、望ましくは0.5mm、とされている。
In this touch pointing device, a large number of linear guide lines extending parallel to each other in a first direction are provided on the sensor surface. In the paragraph [0050] of
特許文献1に記載された発明は、段落[0058]に記載されているように、指を軽い圧力でセンサ面に接触させる第1モードでは、指が隆起部の最先端とのみ接触するため、摩擦は運動方向と殆ど無関係になる。一方で、指圧が大きくなると、指がセンサ面の凹凸の形に適応するようになり、動きをガイド線でガイドする第2モードを達成できる、というものである。
According to the invention described in
特許文献1に記載されたタッチ式ポインティング・デバイスは、隣接する隆起部の距離aの好ましい寸法が1mmであり、凹凸の振幅hは、望ましくは0.5mm、となっている。非特許文献1は、「指先の皮膚感覚による凹凸知覚特性の研究」に関する論文であるが、その「2.3.2 実験結果」には、隆起部の高さ寸法が0.2mm、0.3mmの場合、実験参加者はほぼ正しく形状を認識できるとされ、高さ寸法が0.1mmになると、隆起部を認識できる確率が50%程度になる、と報告されている。すなわち、高さ寸法が0.1mmを超えた隆起部であれば、指の接触でその存在が認識できる、ことが報告されている。この報告によれば、特許文献1の発明において、凹凸の振幅hが望ましい値である0.5mmであれば、隆起部の高さ寸法が十分に大きくなり、第1モードと第2モードの設定が可能である、と考えられる。
In the touch-type pointing device described in
しかし、特許文献1に記載のように、振幅hが0.5mmでは、隆起部の高さ寸法が大きすぎるため、タッチ式ポインティング・デバイスを目視したときに、凹凸がはっきりと見えすぎてしまい、本発明が目指している微細突条の配列によってデザイン性を高めるとの効果を期待することはできない。また、特許文献1の発明では、隆起部の高さ寸法が大きすぎて、指で操作したときに、指先の接触感触で凹凸状態が過剰に認識されることになりかねない。
However, as described in
特許文献1の段落[0057]では、凹凸の振幅hの最小値が0.05mmと記載されてはいるが、この寸法の隆起部は、未だ高さ寸法が大きく、本発明が目指すヘアライン調の外観を実現することは難しい。
In the paragraph [0057] of
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、多数の微細突条を備え、この微細突条の高さ寸法をきわめて小さくすることでヘアライン調の外観を呈することができるようにし、しかも、微細突条の配列ピッチと微細突条の高さ寸法との比を最適に設定することにより、指の接触感覚で微細突条の存在と配列を理解することができるようにした接触操作装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and has a large number of fine ridges, so that the height dimension of the fine ridges can be extremely small so that a hairline-like appearance can be exhibited. By setting the ratio between the arrangement pitch of the fine ridges and the height of the fine ridges optimally, a contact operation device that enables the presence and arrangement of the fine ridges to be understood with the sense of contact with a finger. It is intended to provide.
本発明は、表面の少なくとも一部が接触操作領域とされたパネルと、前記接触操作領域に接触した指を検知するセンサと、が設けられた接触操作装置において、
前記接触操作領域には、第1の方向に延びる複数の微細突条が設けられ、前記微細突条は、前記パネルの表面からの突出高さ寸法が0.05mm未満であり、
前記微細突条は、第1の方向と交差する第2の方向に向けて、突部および凹部が存在しない領域を挟んで一定の間隔を空けて配置され、前記微細突条の第2の方向への配列ピッチは、前記突出高さ寸法の6倍を超えて20倍以下であることを特徴とするものである。
The present invention is a contact operation device provided with a panel in which at least a part of the surface is a contact operation region, and a sensor that detects a finger that has contacted the contact operation region,
In the contact operation area, a plurality of fine ridges extending in a first direction are provided, and the fine ridges have a protrusion height dimension from the surface of the panel of less than 0.05 mm,
The fine ridges are arranged at regular intervals in a second direction intersecting the first direction with a region having no protrusion and no concave portion interposed therebetween, and are arranged in a second direction of the fine ridges. The arrangement pitch is more than 6 times and not more than 20 times the height of the protrusion.
本発明の接触操作装置は、前記突出高さ寸法が0.01mm以上であることが好ましく、さらには、0.01mm以上で0.03mm以下であることが好ましい。 In the contact operating device of the present invention, the protrusion height is preferably 0.01 mm or more, and more preferably 0.01 mm or more and 0.03 mm or less.
本発明の接触操作装置は、前記微細突条の第2の方向の配列ピッチが、前記突出高さ寸法の6倍を超えて15倍以下であることが好ましい。 In the contact operating device of the present invention, it is preferable that the arrangement pitch of the fine protrusions in the second direction is more than 6 times and not more than 15 times the height of the protrusion.
また、本発明の接触操作装置は、前記微細突条の第2の方向の配列ピッチが、前記微細突条の第2の方向の幅寸法の3倍以上であることが好ましい。 Further, in the contact operating device of the present invention, it is preferable that the arrangement pitch of the fine ridges in the second direction is at least three times the width of the fine ridges in the second direction.
本発明の接触操作装置は、前記微細突条の両側に、前記微細突条よりも突出高さ寸法が小さい副突条が設けられており、隣り合う前記副突条の間に、突部および凹部が存在しない領域が位置していることが好ましい。 In the contact operation device of the present invention, on both sides of the fine ridge, a sub ridge having a smaller protrusion height dimension than the fine ridge is provided, and between the adjacent sub ridges, a protrusion and It is preferable that a region where no concave portion exists is located.
本発明の接触操作装置は、前記パネルに、非透光性となる加飾領域が形成されており、前記微細突条が、前記加飾領域と重なる位置に設けられているものとして構成ができる。 The touch operation device of the present invention can be configured such that the panel has a decorating region that is non-translucent, and the fine ridge is provided at a position overlapping the decorating region. .
本発明の接触操作装置は、接触操作領域に、第1の方向に平行に延びる複数の微細突条が形成され、微細突条のパネル表面からの高さ寸法が0.05mm未満と微細であるため、ヘアライン調の外観を呈するようになり、デザイン上で良好なものとなる。特に、微細突条が、加飾領域と重なる位置に設けられていると、加飾領域の色相とヘアライン調の微細突条とで、良好な外観を呈するようになる。 In the contact operation device of the present invention, a plurality of fine ridges extending parallel to the first direction are formed in the contact operation region, and the height of the fine ridges from the panel surface is as small as less than 0.05 mm. Therefore, the hairline-like appearance is exhibited, and the design is good. In particular, when the fine ridge is provided at a position overlapping the decorative region, the hue of the decorative region and the fine ridge having a hairline tone can provide a good appearance.
また、高さ寸法が0.05mm未満の微細突条の第2の方向への配列ピッチを、突出高さ寸法の6倍を超えて20倍以下とすることで、指の接触感触で、微細突条の存在とその配列を認識できるようになる。 In addition, by setting the arrangement pitch in the second direction of the fine protrusion having a height dimension of less than 0.05 mm to be more than 6 times and not more than 20 times the protrusion height dimension, it is possible to obtain a fine touch feeling with a finger. You will be able to recognize the presence of ridges and their arrangement.
なお、微細突条の配列ピッチを突出高さ寸法の6倍未満にして微細突条を高密度で形成した場合も、ヘアライン調の外観を得ることができる。しかし、高密度の微細突条を形成したものでは、微細突条に接触した指を微細突条と交差する方向へ移動させたときの抵抗感がきわめて小さくなるため、指を微細突条と交差する方向へ移動させたときの操作感触がほとんど生じなくなる。これに対し、本発明のように、微細突条の配列ピッチを粗くし微細突条の配列密度を低くすると、指を微細突条と交差する方向へ移動させたときに抵抗感を感じるようになり、指を微細突条が延びる方向に沿って移動させたときと、交差する方向へ移動させたときとで、抵抗感に差を生じさせることができるようになり、操作感触の差によって操作方向の違いを認識できるようになる。 Note that a hairline-like appearance can be obtained even when the fine protrusions are formed at a high density by setting the arrangement pitch of the fine protrusions to be less than six times the protrusion height dimension. However, in the case where the fine ridges are formed at a high density, the resistance when the finger in contact with the fine ridges is moved in the direction intersecting with the fine ridges becomes extremely small, so that the fingers intersect with the fine ridges. Almost no operational feeling when moving in the direction of movement. On the other hand, as in the present invention, when the arrangement pitch of the fine ridges is coarsened and the arrangement density of the fine ridges is low, a feeling of resistance is felt when the finger is moved in a direction intersecting the fine ridges. This makes it possible to cause a difference in the sense of resistance between when the finger is moved along the direction in which the fine ridge extends and when the finger is moved in the direction in which the fine ridge extends. You will be able to recognize the difference in direction.
逆に、突条の突出高さ寸法を例えば0.1mm以上のように大きくすると、突条を高密度で配置したとしても突条に触れた指を移動させたときに抵抗感を生じるようになる。したがって、本願発明のように、交差方向へ指を滑らせたときの抵抗感が、突条の配列ピッチの違いによって生じたり、生じなくなるという現象は見られなくなる。すなわち、微細突条を、その突出高さ寸法の6倍を超えた配列ピッチで配列させると、指の移動方向の違いに応じて抵抗感に差が生じるという現象は、微細突条の突出高さ寸法を0.05mm未満の微細なものとすることでのみ実現できる。 Conversely, if the protrusion height of the ridge is increased, for example, to 0.1 mm or more, even if the ridge is arranged at high density, a resistance is generated when a finger touching the ridge is moved. Become. Therefore, unlike the present invention, the phenomenon that the resistance when the finger is slid in the intersecting direction is generated or not generated due to the difference in the arrangement pitch of the ridges is not seen. In other words, when the fine ridges are arranged at an arrangement pitch exceeding six times the height of the protrusion, a phenomenon that a difference in resistance is caused according to the difference in the moving direction of the finger is caused by the protrusion height of the fine ridge. It can be realized only by making the dimension as fine as less than 0.05 mm.
さらに、本発明では、微細突条の両側に微細突条よりも突出高さ寸法の小さい副突条が設けられていることが好ましい。この構造では、微細突条の形状を精密に形成でき、微細突条の欠陥も生じにくくなる。 Further, in the present invention, it is preferable that sub-projections having a smaller projection height than the fine projections are provided on both sides of the fine projections. With this structure, the shape of the fine ridge can be precisely formed, and defects of the fine ridge are less likely to occur.
図1に、自動車1の車室内の構造が示されている。
自動車1の車室内では、運転席の前方にステアリングホイール2が設けられ、ステアリングホイール2の前方および双方にインストルメントパネル3とダッシュボード4が設けられている。運転席の側方にはセンターコンソール5が設けられ、センターコンソール5にシフトレバー6が設けられている。
FIG. 1 shows the structure of the interior of the
In the cabin of the
ウインドシールドガラスの手前のダッシュボード4の上に情報表示部10が設けられている。情報表示部10は、ダッシュボード4の上面に沿う収納姿勢と、ダッシュボード4から立ち上がる表示姿勢とに切替え可能である。情報表示部10には、液晶表示パネルやエレクトロルミネッセンス表示パネルなどの表示パネルが内蔵されており、表示パネルで生成される情報画像が情報表示部10の情報表示画面11に表示される。
An
センターコンソール5に接触操作装置15が設けられている。接触操作装置15は表面パネル20を有している。図2(A)に示すように表面パネル20は、表面側に位置する立体形状の樹脂フィルム21と、背部側に位置する合成樹脂製のパネル本体28とが一体化されて構成されている。図9(A)(B)に示すように、樹脂フィルム21はフィルム基材22と表面層23とが積層されて構成されている。フィルム基材22は透光性であり、ポリカーボネート樹脂などで形成されている。表面層23はいわゆるハードコート層であり、紫外線硬化性のウレタンアクリレート樹脂で形成されている。また、フィルム基材22の背部には加飾層24が重ねられている。加飾層24はフィルム基材22の背面にスクリーン印刷法などで形成された印刷層(インク層)である。図2(A)に示すパネル本体28は透光性の合成樹脂製であり、ポリカーボネート樹脂で形成されている。パネル本体28と樹脂フィルム21は、インモールド成形法で一体化されている。
A
表面パネル20は、表面層23が前方(車室内に向く方向)に向けられ、加飾層24が接触操作装置15の機器の内方に向けられている。図2(B)に表面パネル20の正面図が示されている。図1と図2(B)に示すように、表面パネル20は、樹脂フィルム21の背面に加飾層24が形成されている非透光性の領域が加飾領域21aであり、加飾層24が形成されていない領域が透光領域21b,21c,21dである。接触操作装置15には、表面パネル20の背部に液晶表示パネルやエレクトロルミネッセンス表示パネルなどの表示パネルが設けられている。表示パネルで成形される画像は、透光領域21b,21c,21dを透して、車室内側から目視できる。
In the
図1と図2(B)に示すように、表面パネル20を構成する樹脂フィルム21の表面の少なくとも一部に、接触操作領域25が設けられている。図1と図2(B)に示す実施形態では、接触操作領域25が最下部の透光領域21dとその周辺の加飾領域21aにわたる範囲で形成されている。図9(B)に示すように、接触操作領域25では、樹脂フィルム21の表面層23の車室内に向く表面23aに、多数(複数)の微細突条30が突出して形成されている。微細突条30は、表面パネル20の第2の方向(Y方向)に一定の間隔を空けて、第1の方向(X方向)へ直線状に互いに平行に延びている。
As shown in FIGS. 1 and 2B, a
表面パネル20では、樹脂フィルム21とパネル本体28との間、あるいはパネル本体28の機器内方に向く背面に、静電センサが設けられている。静電センサは透光性の基材フィルムにITOなどの透光性の複数の電極が形成されたものであり、操作者の指が表面パネル20の表面に接触すると、電極と指との間の静電容量の変化により、指の接触位置を検知できるようになっている。静電センサは、少なくとも接触操作領域25を含む範囲に設けられている。
In the
接触操作装置15は、表示パネルによって透光領域21b,21c,21dに、各種操作を誘導する表示が行われる。この誘導表示に基づいて、接触操作領域25に指を触れて操作すると、指の動きが静電センサで検知される。その操作結果は、ダッシュボード4の上に設けられた情報表示部10の情報表示画面11に表示される。接触操作装置15で操作されて情報表示部10で情報が表示される被操作機器は、例えば、エアーコンディショナ―、音響装置、カーナビゲーション装置などである。あるいは、接触操作装置15によって自動運転に必要な操作が行われ、その情報が情報表示部10の情報表示画面11に表示されてもよい。
In the
図2(B)と図9(B)に示すように、接触操作領域25において、樹脂フィルム21の表面層23の表面23aに、X方向に直線状で平行に延びる多数の微細突条30が形成されていることにより、2つの効果を期待することができる。第1の効果は、接触操作領域25に指を触れて操作するときに、指が第1の方向(X方向)に動いているか、第2の方向(Y方向)に動いているかを指の接触感触のみで確認しやすくなり、接触操作装置15を運転者がブラインド状態で操作するときに、操作しやすくなる。第2の効果は、接触操作領域25を目視したときに、光の反射によって、表面パネル20の表面がヘアライン調の外観を呈するようになり、デザイン上で優れたものとなる。特に、接触操作領域25と加飾領域21aとが重なっている領域では、加飾層24の色相の表面に、フィルム基材22と表面層23の透明な厚み分だけ離れてヘアライン調の微細突条30が目視されるため、加飾領域21aが金属ヘアライン調の外観を呈するようになる。
As shown in FIGS. 2 (B) and 9 (B), in the
図3(B)に、表面層23に本発明の実施形態の接触操作装置15の接触操作領域25を実際に製造した詳細が示され、図4(B)に、比較例となる接触操作装置15の接触操作領域25を実際に製造した詳細が示されている。図3(B)と図4(B)は、表面粗さ計を用いて、微細突条30が実際に製造された表面層23の表面23aを、第2の方向(Y方向)に走査したときの表面粗さの測定グラフである。図3(A)は、図3(B)の微細突条30を転写するのに用いた型部材40aの加圧面41aを第2の方向(Y方向)に走査した表面粗さの測定グラフであり、図4(A)は、図4(B)の微細突条30を転写するのに用いた型部材40bの加圧面41bを第2の方向(Y方向)に走査した表面粗さの測定グラフである。
FIG. 3B shows details of actually manufacturing the
図10(A)には、図3に示す本発明の実施形態の接触操作領域25の製造に使用されたのと同じ型部材40aの加圧面41aの形状が示され、図10(A)(B)には、実施形態の接触操作領域25において、加圧面41aによって表面層23の表面23aに転写される微細突条30の理想的な形状が模式的に示されている。
FIG. 10A shows the shape of the
図3(A)と図10(A)に示されている実施形態では、型部材40aの加圧面41aに、第2の方向(Y方向)に一定の配列ピッチW1を空けて加圧突部42が形成されている。加圧突部42は、その頂部に、Y方向に分割された加圧先端部42a,42a、ならびに2つの加圧先端部42aに挟まれた成形凹部43を有している。また、隣り合う加圧突部42の間すなわち隣り合う加圧先端部42aの間に窪み部44が形成されている。成形凹部43と窪み部44をY方向に切断した断面形状は、いずれも型部材40aの内方に向く底部に角部を有するV字形状(三角形状)の凹部である。加圧先端部42aをY方向に切断した断面形状は、型部材40aの表面方向に角部が向けられたV字形状(三角形状)の凸部である。加圧先端部42a,42aと成形凹部43および窪み部44は、第1の方向(X方向)に向けて連続する直線状に形成されている。
In the embodiment shown in FIGS. 3 (A) and 10 (A), the pressing projection 41 is formed on the
成形凹部43のV字形状の開き角度αと窪み部44のV字形状の開き角度βが相違していてもよいが、図3(A)と図10(A)に示す型部材40aでは、開き角度αと開き角度βが同じである。図3(A)に示すように、加圧先端部42aの先端角部からの成形凹部43の深さ寸法H1よりも、加圧先端部42aの先端角部からの窪み部44の深さ寸法H2の方が大きい。また成形凹部43の開口幅寸法W2すなわち加圧先端部42aの先端角部間の寸法W2よりも、窪み部44の開口幅寸法W3すなわち加圧先端部42aの先端角部間の寸法W3の方が広い。
The V-shaped opening angle α of the molding
型部材40aを用いて微細突条30を形成する工程は、表面層23が紫外線で硬化されていない軟化状態において行われる。図10(A)に示すように、型部材40aの加圧面41aを表面層23の表面23aに当接させ、軟化状態の表面層23が窪み部44の底部(底部の角部およびその周辺)に接触しない程度の圧力で、型部材40aを表面層23に加圧する。この加圧動作では、加圧先端部42aで押しのけられた軟化状態の表面層23の一部が、2つの加圧先端部42a,42aに挟まれたV字形状の成形凹部43の内部に入り込むとともに、表面層23の他の一部が、成形凹部43よりも深く且つ幅広で大きな容積を有する窪み部44の内部にも移動する。そのため、加圧先端部42aを表面層23の内部に深く食い込みませることができ、軟化した表面層23が成形凹部43の内部に十分に充填される。
The step of forming the
型部材40aによって表面層23に微細突条30を転写した後に、表面層23に紫外線を照射し、表面層23を硬化させ、微細突条30の成形を完了する。図10(A)(B)に示すように、軟化状態の表面層23が成形凹部43の内部に十分に入り込むことで、微細突条30が、成形凹部43の形状に倣って精密な断面形状に成形される。またX方向に向けて直線状に延びる微細突条30の欠陥も生じにくくなる。
After transferring the
図10(A)(B)に示すように、型部材40aの加圧先端部42a,42aが軟化状態の表面層23に食い込むことで、成形凹部43によって精密な形状の微細突条30が成形されるが、加圧先端部42a,42aが軟化状態の表面層23に食い込む結果として、窪み部44の内部に移動した表面層23の一部が隆起して副突条31が形成される。図3(B)の表面粗さグラフからも分かるように、表面層23の表面23aを基準とした副突条31の突出高さ寸法は、表面層23の表面23aを基準とした微細突条30の突出高さ寸法H3よりも低い。そのため、表面23aに向かって指を当てても副突条31が指に接触することがなく、指による操作感触に影響はない。また型部材40aの窪み部44が対向する部分では、副突条31と副突条31とがY方向に互いに干渉することなく離れており、隣り合う副突条31と副突条31との間に、突部と凹部が存在しない平坦領域(少なくとも突部が存在しない平坦領域)33が設けられている。すなわち、図3(B)に示す本発明の実施形態の接触操作領域25では、表面層23の表面23aに、微細突条30よりも高く突出する突部が存在しておらず、隣り合う微細突条30の間に、突部と凹部が存在しない平坦領域33が設けられている。
As shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B), the pressing protruding
図3(B)と図10(B)に示すように、X方向に直線状に延びる多数の微細突条30がY方向に十分な間隔を空けて形成され、Y方向で隣り合う微細突条30の間にそれよりも高さ寸法の大きな突部が存在していないため、表面層23の表面23aからの微細突条30の高さ寸法H3が微小であっても、接触操作領域25に触れた指を滑らせたときに、指がX方向に移動しているか、Y方向に移動しているかを指先の接触感触で認識しやすくなる。そのため、運転者などの操作者が接触操作領域25に指を触れてブラインド操作するときに、操作状態を認識しやすくなり、誤操作も生じにくくなる。すなわち、図3(B)と図10(B)に示すように、微小な高さの微細突条30を、間隔を空けて成形することにより、接触操作領域25にヘアライン調の表面模様を形成しやすくなり、さらに接触操作領域25を指で操作したときに微細突条30の存在やその配列状態を指の接触感触で認識しやすくなる。
As shown in FIG. 3B and FIG. 10B, a number of
接触操作領域25にヘアライン調の表面模様を形成するためには、図3(B)に示す表面層23の表面23aを基準とした微細突条30の高さ寸法(表面パネル20の表面から突出高さ寸法)H3が、0.05mm未満であることが好ましく、さらに0.01mm以上で0.05mm未満の範囲であることが好ましい。さらには、0.01mm以上で0.03mm以下の範囲であることが好ましい。この微細な微細突条30が、加飾領域21aに重ねられていると、加飾領域21aの色相と、透光性の樹脂フィルム21の厚みとにより、金属ヘアライン調の外観を呈するようになる。
In order to form a hairline-like surface pattern in the
上記の微小な高さの微細突条30を形成した接触操作領域25において、接触させた指の移動方向を指先の接触感触で認識できるようにするためには、図3(B)に示す微細突条30の配列ピッチW5が、微細突条30の高さ寸法H3の6倍を超えていることが好ましい(6・H3<W5)。さらに、6倍を超えて20倍以下が好ましく(6・H3<W5≦20・H3)、さらには、6倍を超えて15倍以下が好ましい(6・H3<W5≦15・H3)。
In order to be able to recognize the moving direction of the contacted finger with the touch feeling of the fingertip in the
図3(A)に示す加圧面41aの表面粗さの測定値では、成形凹部43の深さ寸法H1が0.03mmで、窪み部44の深さ寸法H2が0.07mmである。成形凹部43の開口幅寸法W2は、0.06mm、窪み部44の開口幅寸法W3は、0.14mmであり、隣り合う加圧突部42の配列ピッチ(隣り合う成形凹部43の配列ピッチ)W1は0.2mmである。型部材40aの成形凹部43の開き角度αと窪み部44の開き角度βは共に90度である。
In the measured value of the surface roughness of the
図3(B)に示す表面層23の表面粗さの測定値では、微細突条30の全体の高さ寸法H4が成形凹部43の深さ寸法H1に応じて0.03mmとなる。図10(A)に示すように、型部材40aの加圧先端部42aが表面層23に食い込むため、表面層23の表面23aを基準とした微細突条30の高さ寸法H3は、0.02mmとなる。また、図3(B)に示す微細突条30の配列ピッチW5は、加圧面41aでの成形凹部43の配列ピッチW1に対応して0.2mmとなる。したがって、第1実施形態は、微細突条30の突出高さ寸法H3と配列ピッチW5との関係が(10・H3=W5)となる。
In the measured value of the surface roughness of the
図3に示す寸法の微細突条30を実際に製造し、接触操作領域25に指を触れる感応テストを行った結果、表面層23の表面23aからの微細突条30の高さ寸法(表面パネル20の表面から突出高さ寸法)H3が0.02mmときわめて微小であるのにもかかわらず、指の接触感触で、微細突条30の存在とその配列を認識でき、指を第1の方向(X方向)へ滑らせたか、第2の方向(Y方向)へ滑らせたかを区別することができた。
As a result of actually manufacturing the
また、図3の測定結果によれば、微小な高さ寸法の微細突条30の存在と配列を指先の接触感触で認識できるようにするためには、微細突条30の第2の方向(Y方向)の幅寸法と配列ピッチW5との関係も重要である。図3(B)における微細突条30の最大幅寸法は、図3(A)に示す成形凹部43の開口幅寸法W2(=0,06mm)と同等である。微細突条30の配列ピッチW5が0.2mmであるため、配列ピッチW5は、微細突条30の最大幅寸法の3.33倍である。よって、配列ピッチW5は、微細突条30の最大幅寸法の3倍以上が好ましい。さらには3倍以上で10倍以下であることが好ましく、さらには3倍以上で5倍以下が好ましい。
According to the measurement results of FIG. 3, in order to enable the presence and arrangement of the
図11には、図4に示す比較例の接触操作領域25を製造したのと同じ型部材40bの加圧面41bの形状と、この加圧面41bによって表面層23の表面23aに転写される比較例の微細突条30の形状が模式的に示されている。
FIG. 11 shows the shape of the
比較例においても、図4(A)と図11に示す型部材40bの加圧面41bに、加圧突部42がY方向に一定のピッチで配列しており、加圧突部42の頂部に、2つの加圧先端部42a,42a、ならびに2つの加圧先端部42aと加圧先端部42aに挟まれた成形凹部43が形成されている。加圧先端部42aの断面形状は、表面側に角部が向けられたV字形状(三角形状)の凸部である。成形凹部43の断面形状は、型部材40bの内方に向く底部に角部が設けられたV字形状(三角形状)の凹部である。型部材40bの加圧面41bにおいても、Y方向に隣り合う加圧突部42の間(Y方向に隣り合う加圧先端部42a)の間に窪み部44が形成されている。
Also in the comparative example, the
図4(A)の比較例は、加圧面41bの成形凹部43の深さ寸法Haが0.02mmで、窪み部44の深さ寸法Hbが0.03mm、成形凹部43の開口幅寸法Wbが0.04mm、窪み部44の開口幅寸法Wcが0.06mm、隣り合う加圧突部42の配列ピッチWaが0.1mmである。成形凹部43と窪み部44の開き角度は、図3(A)の型部材40aと同じで90度である。型部材40bにおいても、成形凹部43と加圧先端部42aおよび窪み部44が、X方向に向けて互いに平行で直線状に延びている。
In the comparative example of FIG. 4A, the depth dimension Ha of the
比較例でも、接触操作領域25を成形する際に、加圧先端部42aが軟化状態の表面層23に食い込んで成形凹部43の形状に倣って微細突条30が正確な形状で成形される。図4(B)に示す表面粗さの測定結果では、微細突条30の最大高さ寸法Hdが、成形凹部43の深さ寸法Haに応じて0.02mmである。加圧先端部42aが表面層23に食い込むため、表面層23の表面23aを基準とした微細突条30の高さ寸法Hcは0.01mmである。
Also in the comparative example, when the
図4(B)と図11に示す型部材40bの加圧面41bでは、隣り合う成形凹部43の配列ピッチWaに比較して、成形凹部43の開口幅寸法Wbが大きく、その結果、窪み部44の開口幅寸法Wcが比較的狭くなっている。配列ピッチWa(0.1mm)は、成形凹部43の開口幅寸法Wb(0.04mm)の2.5倍である。そのため、図4(B)の表面粗さの測定値では、表面層23の表面23aを基準とした副突条32の高さ寸法Heが、表面層23の表面23aを基準とした微細突条30の高さ寸法Hcと同等か、むしろ高さ寸法Hcよりも大きくなっている。また、微細突条30の配列ピッチは、微細突条30の最大幅寸法の2.5倍となっている。
In the
図4(B)と図11に示すように、比較例では、隣り合う微細突条30の間に、微細突条30の高さ寸法と同等かまたはそれ以上の高さの副突条32が連続して設けられている。そのため、図3に示す実施形態のような、接触操作領域25に指を触れたときに、微細突条30の存在および配列状態を指の接触感触で認識できる、という効果を奏することはできない。
As shown in FIGS. 4B and 11, in the comparative example, a sub-projection 32 having a height equal to or higher than the height of the
図12に、比較例となる微細突条の製造方法が示されている。
図12の比較例で使用されている型部材140の加圧面141には、Y方向に間隔を空けてV字形状の成形凹部143が設けられているが、隣り合う成形凹部143の間に窪み部が設けられていない。軟化状態の表面層23に型部材140を押し付けたときに、加圧面141の平坦な表面141aが表面層23の表面23aに当たり、それ以上は加圧面141を表面層23に向けて押し込むことができない。そのため、軟化状態の表面層23が成形凹部143に十分に入り込むことができず、表面層23に転写される微細突条130を成形凹部143に正確に倣った形状とすることが難しい。
FIG. 12 shows a method of manufacturing a fine protrusion as a comparative example.
The pressing surface 141 of the
次に、図3に示す実施形態および図4に示す比較例の接触操作装置の製造方法の一連の工程を説明する。 Next, a series of steps of a method for manufacturing the contact operating device of the embodiment shown in FIG. 3 and the comparative example shown in FIG. 4 will be described.
図5に、樹脂フィルム21が繰り出される工程が示され、図6には、図5に示す樹脂フィルム21をVI−VI線で切断した断面図が示されている。樹脂フィルム21は、フィルム基材22の一方の面(表面)に、紫外線で硬化させる前の表面層23が重ねられており、フィルム基材22の他方の面(背面)に、スクリーン印刷などにより加飾層24が形成されている。加飾層24を設けることによって、図5に示すように、フィルム基材22に加飾領域21aと、透光領域21b,21c,21dが形成されている。
FIG. 5 shows a step in which the
図7に、樹脂フィルム21を立体形状に賦形する工程が示されている。
図7(A)に示す工程では、成形凹部52を有する立体型51が使用され、真空成形法または圧空成形法によって、樹脂フィルム21が表面パネル20の形状に合う立体形状に賦形される。表面層23が紫外線で硬化する前の工程で、真空成形法または圧空成形法に移行することで、表面層23が存在していても樹脂フィルム21を立体形状に賦形しやすくなる。図7(B)の工程では、立体形状に賦形された樹脂フィルム21をトリミングし、不要な縁部21eを切り離す。
FIG. 7 shows a step of forming the
In the step shown in FIG. 7A, a three-
次に、図8の工程に移行して、樹脂フィルム21の表面層23に微細突条30を形成する。この工程ではヒータによって加熱された加工台53の上に図10(A)に示す型部材40aまたは図11に示す型部材40bを設置する。型部材40a,40bは加圧面41a,41bを上向きにして設置する。立体形状に賦形された樹脂フィルム21を、表面層23が加圧面41a,41bに接する向きで設置し、加圧ローラ54を用いて、樹脂フィルム21の表面層23を加圧面41a,41bに加圧する。このとき型部材40a,40bに重ねられた樹脂フィルム21の表面層23は、ヒータで加熱されて軟化状態となっており、加圧面41a,41bによって、軟化状態の表面層23に微細突条30が転写される。
Next, the process proceeds to the step of FIG. 8, in which the
表面層23の表面23aに微細突条30が転写された後に、表面層23に紫外線が照射され、表面層23が硬化させられ、微細突条30の形状が決められる。その後、インモールド成形法により、樹脂フィルム21とパネル本体28とが一体化され、図2(A)(B)に示す表面パネル20が完成する。
After the
なお、前記実施形態では、図2(B)に示すように、複数の微細突条30が、互いに平行でX方向に向けて直線状に延びているが、本発明では、複数の微細突条30が波形状などの曲線部を有し、またはジグザグ状に形成されて、第1の方向であるX方向に向けて互いに平行に延びていてもよい。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2B, the plurality of
15 接触操作装置
20 表面パネル
21 樹脂フィルム
21a 加飾領域
21b,21c,21d 透光領域
22 フィルム基材
23 表面層
24 加飾層
25 接触操作領域
28 パネル本体
30 微細突条
31,32 副突条
33 突部と凹部が存在しない領域
40a,40b 型部材
41a,41b 加圧面
42 加圧突部
42a 加圧先端部
43 成形凹部
44 窪み部
H1,Ha 成形凹部の深さ寸法
H2,Hb 窪み部の深さ寸法
H3,Hc 微細突条の高さ寸法
W2,Wb 成形凹部の開口幅寸法
W3,Wc 窪み部の開口幅寸法
15
Claims (7)
前記接触操作領域には、第1の方向に延びる複数の微細突条が設けられ、前記微細突条は、前記パネルの表面からの突出高さ寸法が0.05mm未満であり、
前記微細突条は、第1の方向と交差する第2の方向に向けて、突部および凹部が存在しない領域を挟んで一定の間隔を空けて配置され、前記微細突条の第2の方向への配列ピッチは、前記突出高さ寸法の6倍を超えて20倍以下であることを特徴とする接触操作装置。 A panel in which at least a part of the surface is a contact operation area, and a sensor that detects a finger that has contacted the contact operation area,
In the contact operation area, a plurality of fine ridges extending in a first direction are provided, and the fine ridges have a protrusion height dimension from the surface of the panel of less than 0.05 mm,
The fine ridges are arranged at regular intervals in a second direction intersecting the first direction with a certain distance interposed therebetween, in a region where the protrusions and the concave portions do not exist, and a second direction of the fine ridges is provided. The contact operation device is characterized in that the arrangement pitch of the contact operating devices is more than 6 times and not more than 20 times the projecting height dimension.
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