JP6995436B2 - Display device - Google Patents
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Description
本発明は、操作部を有する表示パネルが設けられ、操作部が操作されたときに、応答力付与機構から表示パネルに対して一方向に向く応答力が与えられる表示装置に関する。 The present invention relates to a display device provided with a display panel having an operation unit, and when the operation unit is operated, a response force directed in one direction is given from a response force applying mechanism to the display panel.
特許文献1にフォースフィードバック付き入力装置に関する発明が記載されている。
この入力装置は、基台上に上下に移動自在な操作部と、前記操作部を復帰させる弾性部材とが設けられ、操作部の上面である操作面に検知部が設けられている。検知部は静電容量センサである。基台と操作部との間に駆動部材が設けられている。駆動部材は、ケースに保持されたソレノイドと、ソレノイドで駆動されるアクチュエータを有しており、ケースが基台に固定され、アクチュエータの上端部が操作部に連結されている。
This input device is provided with an operation unit that can move up and down on a base and an elastic member that returns the operation unit, and a detection unit is provided on an operation surface that is an upper surface of the operation unit. The detection unit is a capacitance sensor. A drive member is provided between the base and the operation unit. The drive member has a solenoid held in the case and an actuator driven by the solenoid. The case is fixed to the base, and the upper end portion of the actuator is connected to the operation unit.
この入力装置は、操作体に設けられた検知部で、指である操作体が操作面に触れたことが検知される。操作体で操作部が押し込まれると、操作部と共にアクチュエータが移動したことが圧力センサで検知される。圧力センサから検知出力が得られると、駆動部材に電力が供給され、アクチュエータが上下に往復運動し、この運動が操作部から操作者に与えられる。これにより、操作者にキレのある操作感触を与える、というものである。 This input device is a detection unit provided on the operating body, and detects that the operating body, which is a finger, touches the operating surface. When the operation unit is pushed by the operation body, the pressure sensor detects that the actuator has moved together with the operation unit. When the detection output is obtained from the pressure sensor, electric power is supplied to the drive member, the actuator reciprocates up and down, and this motion is given to the operator from the operation unit. This gives the operator a sharp operational feel.
特許文献1に記載されているフォースフィードバック付き入力装置は、駆動部材により操作部に直接に往復運動が与えられるため、操作部から操作者に大きな力の操作感触を与えることが可能である。
In the input device with force feedback described in
しかし、操作体に上下方向の力を与える操作部材として質量が大きいソレノイドを使用しているため、装置が重くなる欠点がある。またソレノイドは、表示パネルなどに直接に搭載することが難しい。 However, since a solenoid having a large mass is used as an operating member that applies a force in the vertical direction to the operating body, there is a drawback that the device becomes heavy. In addition, it is difficult to mount the solenoid directly on the display panel or the like.
また、アクチュエータの運動により操作部を一方向へ往復動作させる駆動機構では、アクチュエータの移動方向であるスラスト方向を重力方向に向けたときと、アクチュエータの移動方向と直交するラジアル方向を重力方向へ向けたときとで、駆動負荷が変化する。そのため、駆動機構の向きを変えて使用すると、操作部から操作者に伝わる操作感触に微妙な変化が起きやすい。 In the drive mechanism that reciprocates the operation unit in one direction by the movement of the actuator, the thrust direction, which is the movement direction of the actuator, is directed to the gravity direction, and the radial direction orthogonal to the movement direction of the actuator is directed to the gravity direction. The drive load changes depending on the time. Therefore, if the drive mechanism is used in a different direction, the operation feeling transmitted from the operation unit to the operator is likely to change slightly.
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、応答力付与機構から表示パネルに応答力を効率よく与えることができ、しかも表示パネルの向きが変化したときに、駆動負荷が大きく変動するのを防止できるようにした表示装置を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, the response force can be efficiently applied to the display panel from the response force applying mechanism, and the drive load fluctuates greatly when the orientation of the display panel changes. It is an object of the present invention to provide a display device capable of preventing the above.
本発明は、表示画面および操作部を有する表示パネルと、前記表示パネルを支持する支持体と、前記操作部が操作されたときの応答力を前記表示パネルに与える応答力付与機構と、を有する表示装置において、
前記表示パネルと前記支持体との間に設けられて、前記支持体に対する前記表示パネルの移動方向を、前記表示画面に沿って延びる直線である移動方向線に沿う方向のみに規制する移動方向規制部が設けられ、
前記移動方向規制部に、軸部材と、前記軸部材が摺動自在に挿通される軸受け部材と、前記軸部材を固定する固定ブラケット、ならびに弾性変形可能な板材で形成された弾性支持板が設けられ、
前記軸受け部材と前記固定ブラケットの一方が、前記支持体に支持され他方が前記表示パネルに支持され、前記弾性支持板に、前記固定ブラケットまたは前記軸受け部材が固定される固定部と、前記固定部から前記表示画面に沿う2方向に延びて前記表示画面と垂直な向きに撓む弾性腕部とが一体に形成されており、それぞれの前記弾性腕部が、前記支持体に固定されて、
前記応答力付与機構から前記表示パネルに対して、前記移動方向線に沿う向きの応答力を付与可能とされており、
前記表示パネルには、設置されたときに水平方向または垂直方向に向けられる設置基準線(Os)が設定され、前記移動方向線が、前記設置基準線(Os)に対して斜めの向きに設定されていることを特徴とするものである。
The present invention has a display panel having a display screen and an operation unit, a support that supports the display panel, and a response force applying mechanism that gives a response force when the operation unit is operated to the display panel. In the display device
A movement direction regulation provided between the display panel and the support to restrict the movement direction of the display panel with respect to the support only along a movement direction line which is a straight line extending along the display screen. A part is provided,
The moving direction regulating portion is provided with a shaft member, a bearing member through which the shaft member is slidably inserted, a fixing bracket for fixing the shaft member, and an elastic support plate made of an elastically deformable plate material. Be,
A fixing portion in which one of the bearing member and the fixing bracket is supported by the support and the other is supported by the display panel, and the fixing bracket or the bearing member is fixed to the elastic support plate, and the fixing portion. An elastic arm portion that extends in two directions along the display screen and bends in a direction perpendicular to the display screen is integrally formed, and each of the elastic arm portions is fixed to the support.
It is possible to apply a response force in a direction along the movement direction line to the display panel from the response force applying mechanism.
The display panel is set with an installation reference line (Os) that is oriented horizontally or vertically when installed, and the movement direction line is set in an oblique direction with respect to the installation reference line (Os). It is characterized by being done.
本発明の表示装置は、例えば、前記表示画面が矩形状であり、設置基準線(Os)が、前記表示画面のいずれかの縁線と平行である。 In the display device of the present invention, for example, the display screen has a rectangular shape, and the installation reference line (Os) is parallel to any edge line of the display screen.
本発明の表示装置は、前記移動方向線が、前記設置基準線(Os)に対して、45±5度の範囲の角度に設定されていることが好ましい。
In the display device of the present invention, it is preferable that the movement direction line is set at an angle in the range of 45 ± 5 degrees with respect to the installation reference line (Os).
本発明の表示装置は、前記支持体上で前記表示パネルを移動自在に支持する弾性支持部が設けられていることが好ましい。 It is preferable that the display device of the present invention is provided with an elastic support portion that movably supports the display panel on the support.
本発明の表示装置は、前記表示パネルが、前記設置基準線(Os)が水平方向に向く姿勢と、前記設置基準線(Os)が垂直方向に向く姿勢との間で回動して、姿勢が切替えられるものである。 In the display device of the present invention, the display panel rotates between a posture in which the installation reference line (Os) faces in the horizontal direction and a posture in which the installation reference line (Os) faces in the vertical direction. Can be switched.
あるいは、前記表示パネルは、前記設置基準線(Os)が水平方向に向く姿勢と、前記設置基準線(Os)が垂直方向に向く姿勢のいずれかの姿勢に選択されて設置されるものである。 Alternatively, the display panel is selected and installed in either a posture in which the installation reference line (Os) faces in the horizontal direction or a posture in which the installation reference line (Os) faces in the vertical direction. ..
本発明の表示装置は、移動方向規制部によって表示パネルの往復移動方向が一方向に規制されているため、応答力付与機構が動作したときに、表示パネルが表示画面に沿う一方向にのみ往復駆動されるようになる。このときの表示パネルの往復移動方向は、操作者が指などで操作部を押す方向と直交する方向であるため、操作者が応答力を感じやすい。また、車載用の表示装置では、車体振動により表示パネルが表示画面と直交する方向に振動しやすいが、応答力をこの振動方向と直交する方向に向けることによって、操作者が応答力を認識しやすくなる。 In the display device of the present invention, the reciprocating movement direction of the display panel is regulated in one direction by the movement direction regulating unit, so that the display panel reciprocates only in one direction along the display screen when the response force applying mechanism operates. Will be driven. At this time, the reciprocating movement direction of the display panel is a direction orthogonal to the direction in which the operator pushes the operation unit with a finger or the like, so that the operator can easily feel the response force. Further, in an in-vehicle display device, the display panel tends to vibrate in a direction orthogonal to the display screen due to vehicle body vibration, but by directing the response force in a direction orthogonal to this vibration direction, the operator recognizes the response force. It will be easier.
本発明の表示装置は、移動方向規制部により規制される往復移動方向が、表示パネルに設定される設置基準線に対して斜めの向きに設定されている。そのため、表示パネルが、設置基準線を水平に向けた姿勢に設置されたときと、設置基準線を垂直に向けた姿勢に設置されたときとで、移動方向規制部の軸受け部などに作用する負荷に大きな差が生じるのを防止できる。そのため、表示パネルがどちらの向きであっても、応答力付与機構から表示画面に対して、同じ程度のエネルギーで応答力を与えることが可能になる。 In the display device of the present invention, the reciprocating movement direction regulated by the movement direction regulation unit is set to be oblique to the installation reference line set on the display panel. Therefore, when the display panel is installed in a posture in which the installation reference line is oriented horizontally and when it is installed in a posture in which the installation reference line is oriented vertically, it acts on the bearing portion of the moving direction regulating portion. It is possible to prevent a large difference in load. Therefore, regardless of the orientation of the display panel, the response force applying mechanism can apply the response force to the display screen with the same amount of energy.
図1と図2に、本発明の実施形態の表示装置1の全体構造が示されている。実施形態の表示装置1は、車載用として使用される。各図には、表示装置1が設置される環境での各方向がX-Y-Z座標で示されている。Z1方向が前方でZ2方向が後方である。車載用では、Z1方向が車室内に向けられ、Z2方向が車両の進行方向の前方に向けられる。X方向は水平方向であり、X1方向が左方向でX2方向が右方向である。Y方向は垂直方向であり、Y1方向が上方向でY2方向が下方向である。垂直方向(Y方向)は重力の方向を示すものであってもよいし、車載用の場合では、水平方向(X方向)と垂直方向(Y方向)を、車体を基準として設定してもよい。
1 and 2 show the overall structure of the
図1と図2に示すように、表示装置1は、前方(Z1方向)から見た形状が矩形状(長方形)のパネル構造である。図3の分解斜視図に示すように、表示装置1は、後方(Z2側)に向けられる支持体2と、前方(Z1側)に向けられる表示パネル10とが組み合わされて構成されている。支持体2は合成樹脂材料や軽金属材料で形成されている。支持体2は、車室内の前方のダッシュボードまたはインストルメントパネルに設けられた姿勢切替え装置(図示省略)に連結されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すように、表示パネル10は、Z1方向に向く前面に表示画面11を有している。表示パネル10には、設置基準線(Os)が設定されている。設置基準線(Os)は、表示パネル10の向きを示すために仮想的に設定される仮想基準線である。実施形態の表示画面11は矩形状であるため、設置基準線(Os)は、矩形状(長方形)の表示画面11の長辺である縁線11aと平行な向きとして設定されている。また、設置基準線(Os)は、表示画面11に表示される画像を形成する走査線と平行な向き、または走査線と直交する向きに設定される。
As shown in FIG. 1, the
図1と図4に示すように、図示しない姿勢切替え装置によって、表示パネル10と支持体2とから成る表示装置1が、第1姿勢(i)と第2姿勢(ii)とに切替えられる。この切替えは、姿勢切替え装置に設けられたモータなどの駆動力で、表示装置1を表示画面11に沿う方向へ90度回動させることで行われる。図4(A)に示す第1姿勢(i)では、設置基準線(Os)が水平方向(X方向)に向けられ、図4(B)に示す第2姿勢(ii)では、設置基準線(Os)が垂直方向(Y方向)に向けられている。第1姿勢(i)と第2姿勢(ii)との間での切替えは、車両の走行モードの切替えや、表示装置1の使用用途の変更などに伴って、自動的に行われる。あるいは、操作者が操作ボタンを操作したときに、姿勢切替え装置が動作して、第1姿勢(i)と第2姿勢(ii)のいずれかの姿勢に設定されてもよい。あるいは、表示装置1を手動で回動させて、第1姿勢(i)と第2姿勢(ii)のいずれかの姿勢に設定できるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
また、車両の車種の違いに起因する表示装置1の設置姿勢の制約や、表示装置1の用途に応じて、表示装置1の姿勢を第1姿勢(i)に固定して設定し、または第2姿勢(ii)に固定して設置することが可能である。この場合には、表示装置1は、第1姿勢(i)と第2姿勢(ii)のいずれかの姿勢で、ダッシュボードまたはインストルメントパネルインストルメントパネルに固定される。
Further, the posture of the
図7と図8の拡大断面図に示すように、表示パネル10は、表示セル12を有している。表示セル12は、カラー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である。表示セル12の前方に透明なカバーパネル13が取り付けられており、表示画面11は、カバーパネル13を透過して目視可能となっている。カバーパネル13は、ガラス基板またはアクリルなどの透明な合成樹脂板で形成されている。
As shown in the enlarged cross-sectional views of FIGS. 7 and 8, the
カバーパネル13に操作部15が一体に設けられている。操作部15は、静電容量式のタッチセンサであり、カバーパネル13のZ1側に向く表面、またはZ2側に向く表面に設けられている。タッチセンサは、カバーパネル13の表面に接着された透明基板と、透明基板に形成された複数の透明電極を有している。表示画面11と重ねられている操作部15に操作者の指が触れると、電極で検知される静電容量が変化し、このときの静電容量の分布の変化により、指が触れた座標位置が検知される。または、操作部15は、カバーパネル13のZ1側の表面に設けられた抵抗式のタッチセンサであってもよい。抵抗式のタッチセンサは、Z1-Z2方向に隙間を空けて対向する透明フィルムの対向面に透明電極が形成されている。透明フィルムのいずれかの箇所が押されると、対向する透明電極どうしが接触して短絡し、透明電極の縁部に設けられた電極部から短絡部までの抵抗値の変化が検知されて、指が触れた座標位置が判定される。
The
表示装置1は、表示画面11のほぼ全面が操作部15となっている。ただし、操作部15が表示画面11の領域内の一部にのみ設けられていてもよい。または、表示装置1のZ1方向に向く前面において、表示画面11から外れた領域に設けられた押釦スイッチなどで操作部15が構成されてもよい。
In the
図3と図7に示すように、表示パネル10は、表示セル12のZ2側に重ねられた背面支持板14を有している。背面支持板14は、金属板や合成樹脂板により形成されている。図2と図3に示すように、表示パネル10に設けられた背面支持板14と、支持体2とが、4か所に設けられた弾性支持部20によって互いに連結されている。
As shown in FIGS. 3 and 7, the
図8は、弾性支持部20の拡大断面図である。弾性支持部20では、表示パネル10の背面支持板14から後方(Z2方向)に突出するボス21が設けられている。ボス21は、背面支持板14にカシメ固定されている。ボス21に雌ねじ穴22が形成されている。支持体2に挿通穴23が貫通して形成されており、挿通穴23に弾性介装部材24が嵌着されている。弾性介装部材24は、合成ゴムなどの弾性を有する合成樹脂材料で形成されている。弾性介装部材24に連結穴24aが形成されており、連結ねじ25が連結穴24aに前方(Z1方向)に向けて挿通され、連結ねじ25の雄ねじ部25aが雌ねじ穴22に螺着されている。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the
表示パネル10は、4か所の弾性支持部20によって支持体2に支持されている。それぞれの弾性支持部20に設けられた弾性介装部材24の弾性変形により、表示パネル10が、支持体2に対して前後方向(Z方向)へ動くことができ、且つ表示画面11に沿う面方向(X方向とY方向)へも動くことができる。図8に示すように、支持体2に形成された挿通穴23と弾性介装部材24との間には、全周方向に隙間G1が形成されている。この隙間G1の範囲で、支持体2に対する表示パネル10の取付け位置を、面方向(X方向とY方向)へ調節できるようになっている。
The
図3と図5に示すように、支持体2と、表示パネル10の背面支持板14との間に、一対の移動方向規制部30A,30Bが設けられている。図6には、一方の移動方向規制部30Aの分解斜視図が示され、図7に移動方向規制部30Aの取付け部が断面図で示されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, a pair of moving
移動方向規制部30Aには、軸受け部材31aが設けられている。軸受け部材31aは軽金属材料または合成樹脂材料で形成されている。軸受け部材31aは、固定ねじ32によって、表示パネル10の背面支持板14に固定されている。移動方向規制部30Aに固定ブラケット33aが設けられている。固定ブラケット33aのZ1側に弾性支持板34aが重ねられている。弾性支持板34aは弾性変形可能な金属板(板ばね材料)で形成されている。弾性支持板34aは、固定部35aおよび固定部35aから互いに直交する方向に延びる弾性腕部35b,35cが一体に形成されている。固定ブラケット33aと、弾性支持板34aの固定部35aが、固定ねじ37によって固定されている。
A bearing
弾性支持板34aの弾性腕部35bの先部に雌ねじ穴36aが形成され、弾性腕部35cの先部に雌ねじ穴36bが形成されている。図6および図7に示すように、支持体2には、前方(Z1方向)に突出する複数の支持突部4が一体に形成されている。移動方向規制部30Aに、一対の支持突部4が対向しており、それぞれの支持突部4に固定穴5が形成されている。固定穴5に固定ねじ6がZ1方向に向けて挿通されており、固定ねじ6の雄ねじ部6aが、弾性腕部35b,35cの先部に形成された雌ねじ穴36a,36bに螺着されている。固定ねじ6の締結力によって、弾性腕部35b,35cの先部のそれぞれが、支持突部4のZ1側に向く先端面に固定されている。図7に示すように、固定穴5と、固定ねじ6の軸部との間には、全周方向に隙間G2が形成されており、この隙間G2の開口幅寸法内において、支持体2に対する弾性腕部35b,35cの取付け位置を、面方向(X方向とY方向)へ調節できるようになっている。
A
移動方向規制部30Aでは、固定ブラケット33aに軸部材41aが固定されており、軸部材41aが軸受け部材31aに形成された軸受け穴38内に摺動自在に挿入されている。軸部材41aの基部に弾性ブッシュ42が装着されて、図5に示すように、弾性ブッシュ42が、軸受け部材31aと固定ブラケット33aとの間に介装されている。軸部材41aの先部は軸受け穴38から突出し、この突出部分に圧縮コイルばね43が装着され、軸部材41aの先端部にワッシャ44が固定されている。
In the moving
図5に示すように、移動方向規制部30Aでは、軸受け部材31aが、圧縮コイルばね43と弾性ブッシュ42とで軸部材41aの軸方向の両側から挟まれている。圧縮コイルばね32と弾性ブッシュ42の弾性力により、軸部材41aが軸受け穴38内で中立位置に設定されるとともに、軸受け部材31aと軸部材41aとのスラスト方向のがたつきが防止されている。また、軸受け部材31aと固定ブラケット33aとの間に引っ張りコイルばね45が掛けられている。この引っ張りコイルばね45の引っ張り弾性力によって軸受け部材31aと軸部材41aとのラジアル方向のがたつきも防止されている。
As shown in FIG. 5, in the moving
図5に示すように、移動方向規制部30Bは、移動方向規制部30Aと対称形状であり、移動方向規制部30Aと移動方向規制部30Bは、その構造が同じである。ただし、移動方向規制部30Bには圧縮コイルばね43とワッシャ44が設けられていない。移動方向規制部30Bに設けられた軸受け部材31bと固定ブラケット33bおよび軸部材41bは、移動方向規制部30Aに設けられた軸受け部材31aと固定ブラケット33aおよび軸部材41aと同じ部品で構成されている。移動方向規制部30Bに設けられた弾性支持板34bは、移動方向規制部30Aに設けられた弾性支持板34aと対称形状であるが、弾性支持板34aを表裏逆向きにして弾性支持板34bとして使用することが可能である。
As shown in FIG. 5, the movement
移動方向規制部30Bでも、軸受け部材31bが固定ねじ32によって、表示パネル10の背面支持板14に固定されている。固定ブラケット33bに固定された軸部材41bは、軸受け部材31bの軸受け穴38に摺動自在に挿入されており、固定ブラケット33bと軸受け部材31bとの間に弾性ブッシュ42が介在している。固定ブラケット33bと弾性支持板34bの固定部35aとが固定ねじ37で固定されており、弾性支持板34bの弾性腕部35b,35cの先部の雌ねじ穴36a,36bが、支持体2に固定ねじ6によって固定されている。また、軸受け部材31bと固定ブラケット33bとの間に引っ張りコイルばね45が掛けられている。
Also in the moving
図4(A)(B)と図5に示すように、移動方向規制部30Aに設けられた軸部材41aと、移動方向規制部30Bに設けられた軸部材41bは、その軸中心線が移動方向線Lに一致しており、支持体2に対する表示パネル10の移動方向が、移動方向線Lに沿う方向に規制されている。図4(A)(B)に示すように、移動方向線Lは、表示パネル10および表示装置1に設定されている設置基準線(Os)に対して角度θだけ傾けて設定されている。角度θは、45±5度に設定されることが好ましい。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the axis center line of the
図3と図4および図5に示すように、表示パネル10の背面支持板14のZ2側に向く面に応答力付与機構50が固定されている。応答力付与機構50は、直方体形状のケース51を有しており、ケース51が背面支持板14に固定されている。ケース51の内部に、所定の質量を有する磁性材料製の可動部が設けられ、可動部がケース51内でばねにより移動方向線Lに沿う方向へ往復移動自在に支持されている。可動部にはコイルが巻かれ、ケース51の内部に、可動部に対向する磁石が設けられている。コイルに通電されると可動部が磁化され、その磁化による極性と磁石の極性とによる吸引力および反発力で、可動部が移動方向線Lに沿う方向へ駆動される。可動部が駆動されるときの力、または前記力の反力が背面支持板14に伝達されて、表示パネル10に、移動方向線Lに沿う方向の応答力が与えられる。
As shown in FIGS. 3, 4 and 5, the response
また、応答力付与機構50の構造としては、移動方向線Lと直交する向きに設けられたモータの出力軸に、偏った質量が固定されて、モータの回転により、移動方向線Lに沿う方向への振動を発生するものであってもよい。
Further, as the structure of the response
なお、応答力付与機構50は、移動方向線Lに沿う方向の応答力を発生できるものであれば、移動方向線Lに沿う方向以外の方向への応答力成分(振動成分)を生じさせるものであってもよい。
The response
図5に示すように、応答力付与機構50は、移動方向規制部30Aと30Bとの間に位置しているため、応答力付与機構50から発生する移動方向線Lに沿う方向への応答力が、2か所の移動方向規制部30A,30Bに均等に与えられるようになり、応答力付与機構50の駆動力により、表示パネル10が移動方向線Lに沿う向きに動作しやすくなる。
As shown in FIG. 5, since the response
図3に示すように、支持体2のZ1側に向く表面に、一対の操作検知部55,55が固定されている。操作検知部55,55はフォースセンサであり、表示パネル10がZ2方向に押されて動いたときに、表示パネル10によりフォースセンサが押され、検知出力が得られる。なお、操作検知部として、フォースセンサなどを使用せず、表示画面11に設けられたタッチセンサで、接触している指の面積を検知し、その検知面積がしきい値よりも大きくなったときに、表示パネル10がZ2方向へ向けて押圧操作されたことを検知してもよい。
As shown in FIG. 3, a pair of
図8の断面図に示すように、支持体2と表示パネル10との間に設けられた弾性支持部20では、支持体2と、背面支持板14から延びるボス21との間に弾性介装部材24が設けられ、支持体2に形成された挿通穴23と、弾性介装部材24との間に隙間G1が形成されている。移動方向規制部30A,30Bでは、弾性支持板34a,34bの弾性腕部35b,35cに形成された雌ねじ穴36a,36bが支持体2に固定されているが、図7に示すように、雌ねじ穴36a,36bに螺着される固定ねじ6と、支持体2に形成された固定穴5との間に隙間G2が形成されている。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 8, in the
表示装置1を組み立てる際に、前記隙間G1と隙間G2の範囲内で、支持体2に対して表示パネル10をX-Y平面内で位置を調整してから固定ねじ6と連結ねじ25を締め付けることで、支持体2と表示パネル10との相対位置を正確に決めることができる。その結果、図8に示す表示パネル10の縁線と支持体2との間の隙間δを、表示パネル10のX1-X2方向とY1-Y2方向の全方位において均一に設定することができる。
When assembling the
次に、表示装置1の動作を説明する。
表示装置1では、表示パネル10の表示画面11に表示された画像を参照しながら、表示画面11のいずれかの箇所に操作者の指が触れると、カバーパネル13に設けられた操作部15であるタッチセンサからの座標検知出力が得られ、図示しない制御部において、指が画像のどの部分に触れたかが判別される。
Next, the operation of the
In the
その指で、表示画面11が後方(Z2方向)に押されると、図8に示す弾性支持部20の弾性介装部材24がZ2方向に圧縮変形し、図5と図6に示す移動方向規制部30A,30Bに設けられた弾性支持板34a,34bの弾性腕部35a,35bがZ2方向へ撓み変形して、表示パネル10が支持体2に接近する方向へ移動させられる。このとき表示パネル10の背部によって、支持体2に固定された操作検知部(フォースセンサ)55が押され、操作検知部55からの検知信号によって表示画面11が押圧操作されたことが制御部で判別される。制御部では、操作部(タッチセンサ)15の検知出力と操作検知部55の検知出力から、さらに表示画面11に表示されている画像の画像信号から、どのような操作が行われたかを判別し、意図した操作に基づく処理動作が開始される。
When the
操作検知部55によって表示パネル10がZ2方向へ押されたことが検知されると、制御部から応答力を発生するための動作指令が出され、応答力付与機構50が駆動される。応答力付与機構50から発生する移動方向線Lに沿う方向の応答力は、表示パネル10に直接与えられる。このときの応答力は、表示パネル10を移動方向線Lに沿う方向へ一周期で往復動作させる単発の力であり、あるいは移動方向線Lに沿う方向へ複数周期で往復動作させる振動力である。
When it is detected by the
図5に示す移動方向規制部30A,30Bでは、支持体2側に支持されている軸部材41a,41bが、表示パネル10の背面支持板14に固定された軸受け部材31a,31bに、移動方向線Lに沿う方向にのみ摺動自在に挿入されている。そのため、表示パネル10の支持体2に対するX-Y平面に沿う方向での相対動作方向が、移動方向線Lに沿う一方向に規制されている。そのため、応答力付与機構50から発生する応答力により、表示パネル10が、移動方向線Lの方向にのみ動作するようになる。
In the moving
移動方向規制部30A,30Bでは、固定ブラケット33a,33bが弾性支持板34a,34bに固定されており、弾性支持板34a,34bにおいて交差する方向(互いに直交する方向)に延びる弾性腕部35b,35cの先端部が支持体2に固定されている。弾性腕部35bは操作力が与えられるZ2方向へは変形しやすいが、移動方向線Lに沿う方向に変形しにくくなっている。そのため、応答力付与機構40から応答力が作用したときに、表示パネル10が移動方向線Lに沿う方向へのみ動作できるようになる。
In the moving
操作者の指で表示パネル10の表示画面11がZ2方向へ押されたときに、表示画面11から指に作用する応答力が、押圧操作方向(Z2方向)と交差する(直交する)移動方向線Lに沿う方向であるため、表示画面11から指で応答力を感じやすくなる。特に表示装置1が車載用の場合には、車体振動によって表示画面11が前後方向(Z1-Z2方向)へ常に揺れているために、移動方向線Lと平行な一方向へ応答力を作用させることで、操作者の指に応答力を効果的に感じさせることが可能になる。
When the
ここで、移動方向規制部30A,30Bが存在しておらず、表示パネル10が、支持体2に対し、図8に示す弾性介装部材24のみで支持されている構造を比較例1とする。この比較例1では、弾性介装部材24が、X-Y平面のあらゆる方向へ変形できるため、応答力付与機構50から表示パネル10に移動方向線Lと平行な方向への応答力を与えたとしても、表示パネル10が移動方向線Lに沿う方向以外の運動成分を有することになる。この運動成分により、表示パネル10に回動運動が発生し、操作者の指に強く切れの良い応答力を感じさせるのが困難になる。これに対し、実施形態の表示装置1は、移動方向規制部30A,30Bにより表示パネル10の移動方向が移動方向線Lに沿う方向に規制されているため、応答力付与機構50で発生する運動エネルギーを、表示パネル10に対して移動方向線Lに沿う方向へ集中して与えることができるようになる。
Here, comparative example 1 is a structure in which the moving
図4(A)では、表示装置1は、設置基準線(Os)が水平方向(X1-X2方向)に向けられた第1姿勢(i)となっており、このとき移動方向線Lは、設置基準線(Os)に対してθだけ傾けられている。図4(B)では、表示装置1は、設置基準線(Os)が垂直方向(Y1-Y2方向)に向けられた第2姿勢(ii)となっており、このときも、移動方向線Lは、設置基準線(Os)に対して傾けられている。角度θが45±5度であると、図4(A)に示す第1姿勢(i)のときと、図4(B)に示す第2姿勢(ii)のときの、いずれであっても、移動方向線Lは、重力方向(Y2方向)に対して45±5度傾いた状態である。
In FIG. 4A, the
図5に示す移動方向規制部30A,30Bでは、表示パネル10の質量により、軸受け部材31a,31bの軸受け穴38から、支持体2に支持されている軸部材41a,41bに対して重力方向(Y2方向)の荷重が作用する。ただし、表示装置1が図4(A)に示す第1姿勢(i)のときと、図4(B)に示す第2姿勢(ii)のときの双方において、移動方向規制部30A,30Bに設定されている移動方向線Lが水平方向(X1-X2方向)に対して角度θだけ傾くため、第1姿勢(i)でも、第2姿勢(ii)でも、重力方向の荷重が、軸部材41a,41bに対して斜めに作用することになる。したがって、第1姿勢(i)と第2姿勢(ii)とで、移動方向規制部30A,30Bでの摺動負荷に大きな差が生じにくくなっている。特に、θ=45±5度であると、第1姿勢(i)と第2姿勢(ii)とで、移動方向規制部30A,30Bにおける摺動負荷の差が小さくなり、θ=45度であると、計算上は、第1姿勢(i)と第2姿勢(ii)とで、移動方向規制部30A,30Bでの摺動負荷が同じ値になる。
In the movement
これに対し、比較例2として、図4(A)の第1姿勢(i)において、移動方向線Lが水平方向(X1-X2方向)に向けられているとする。すなわち、軸部材41a,41bの軸方向が水平方向に向けられているものとする。この場合、表示パネル10の質量が、軸部材41a,41bに対して垂直に作用することになる。また、図4(B)に示す第2姿勢(ii)にすると、表示パネルの質量が、軸部材41a,41bに対して軸方向に作用することになり、軸受け部での質量による摩擦負荷がほとんどなくなる。そのため、第1姿勢(i)と第2姿勢(ii)とで、移動方向規制部30A,30Bでの摺動負荷に極端な差が生じ、その結果、操作者の指に感じる応答力が大きく相違することになる。
On the other hand, as Comparative Example 2, it is assumed that the movement direction line L is directed in the horizontal direction (X1-X2 direction) in the first posture (i) of FIG. 4 (A). That is, it is assumed that the axial directions of the
これに対し、実施形態の表示装置1では、移動方向規制部30A,30Bで設定されている移動方向線Lが、設置基準線(Os)に対して斜めに向けられ、好ましくはθ=45±5度に設定されているため、第1姿勢(i)と第2姿勢(ii)とで、移動方向規制部30A,30Bでの摺動負荷に極端な差が生じなくなり、操作者の指に感じる応答力を常に一定にすることが可能になる。
On the other hand, in the
以下、本発明の変形例を説明する。
移動方向規制部30A,30Bの構造として、前記実施形態とは逆に、固定ブラケット33a,33bが表示パネル10の背面支持板14に固定されて、軸受け部材31a,31bが弾性支持板34a,34bを介して支持体2に支持されていてもよい。
Hereinafter, modifications of the present invention will be described.
As the structure of the moving
前記実施形態では、移動方向規制部30A,30Bのそれぞれに軸部材41a,41bが別々に設けられているが、移動方向線Lに沿って延びる軸部材を1本設け、この軸部材が、2つの軸受け部材31a,31bに摺動自在に支持されていてもよい。
In the above embodiment, the
また、図5に示す実施形態では、移動方向規制部30Aに設けられた軸部材41aと、移動方向規制部30Bに設けられた軸部材41bとが、移動方向線Lである同一線上に設けられているが、軸部材41aと軸部材41bが同一線上に位置しておらず、移動方向線Lに沿う方向で、軸部材41aと軸部材41bとが互いに平行に配置されていてもよい。いずれにせよ、軸部材41aと軸部材41bが、X-Y平面内において、表示パネル10の重心を中心とする回転対称に配置されることが好ましい。
Further, in the embodiment shown in FIG. 5, the
また、応答力付与機構50は、表示パネル10から離れた位置に設けられ、応答力付与機構50で生成される応答力が、伝達部材を介して表示パネル10に伝達されてもよい。
Further, the response
なお、表示装置1は、車載用以外の用途に使用されるものであってもよい。
The
1 表示装置
2 支持体
10 表示パネル
11 表示画面
12 表示セル
14 背面支持板
15 操作部
30A,30B 移動方向規制部
31a,31b 軸受け部材
33a,33b 固定ブラケット
34a,34b 弾性支持板
35a 固定部
35b,35c 弾性腕部
36a,36b 雌ねじ穴
38 軸受け穴
41a,41b 軸部材
50 応答力付与機構
55 操作検知部
L 移動方向線
Os 設置基準線
(i) 第1姿勢
(ii) 第2姿勢
1
Claims (6)
前記表示パネルと前記支持体との間に設けられて、前記支持体に対する前記表示パネルの移動方向を、前記表示画面に沿って延びる直線である移動方向線に沿う方向のみに規制する移動方向規制部が設けられ、
前記移動方向規制部に、軸部材と、前記軸部材が摺動自在に挿通される軸受け部材と、前記軸部材を固定する固定ブラケット、ならびに弾性変形可能な板材で形成された弾性支持板が設けられ、
前記軸受け部材と前記固定ブラケットの一方が、前記支持体に支持され他方が前記表示パネルに支持され、前記弾性支持板に、前記固定ブラケットまたは前記軸受け部材が固定される固定部と、前記固定部から前記表示画面に沿う2方向に延びて前記表示画面と垂直な向きに撓む弾性腕部とが一体に形成されて、それぞれの前記弾性腕部が、前記支持体に固定され、
前記応答力付与機構から前記表示パネルに対して、前記移動方向線に沿う向きの応答力を付与可能とされており、
前記表示パネルには、設置されたときに水平方向または垂直方向に向けられる設置基準線(Os)が設定され、前記移動方向線が、前記設置基準線(Os)に対して斜めの向きに設定されていることを特徴とする表示装置。 In a display device having a display panel having a display screen and an operation unit, a support supporting the display panel, and a response force applying mechanism for giving a response force when the operation unit is operated to the display panel.
A movement direction regulation provided between the display panel and the support to restrict the movement direction of the display panel with respect to the support only along a movement direction line which is a straight line extending along the display screen. A part is provided,
The moving direction regulating portion is provided with a shaft member, a bearing member through which the shaft member is slidably inserted, a fixing bracket for fixing the shaft member, and an elastic support plate made of an elastically deformable plate material. Be,
A fixing portion in which one of the bearing member and the fixing bracket is supported by the support and the other is supported by the display panel, and the fixing bracket or the bearing member is fixed to the elastic support plate, and the fixing portion. An elastic arm portion that extends in two directions along the display screen and bends in a direction perpendicular to the display screen is integrally formed, and each of the elastic arm portions is fixed to the support.
It is possible to apply a response force in a direction along the movement direction line to the display panel from the response force applying mechanism.
The display panel is set with an installation reference line (Os) that is oriented horizontally or vertically when installed, and the movement direction line is set in an oblique direction with respect to the installation reference line (Os). A display device characterized by being
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