凹凸形成装置および情報入力装置
【課題】部品点数の増加を抑制することが可能な凹凸形成装置を提供する。
【解決手段】この凹凸形成パネル１０（凹凸形成装置）は、表示装置３０の表面上に配置される凹凸形成パネル１０であって、表示装置３０から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材１１を備える。
【解決手段】この凹凸形成パネル１０（凹凸形成装置）は、表示装置３０の表面上に配置される凹凸形成パネル１０であって、表示装置３０から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材１１を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、凹凸形成装置および情報入力装置に関し、特に、表示装置の表面上に配置される凹凸形成装置およびそれを備える情報入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平坦面から凹凸形状を形成する凹凸形成装置などが知られている（たとえば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、光源と、光膨張性有機重合体膜（凹凸形成部材）と、光膨張性有機重合体膜を固定するための透光性を有する基体とを備える圧力発生装置が開示されている。この圧力発生装置では、光源から発せられた光によって光膨張性有機重合体膜が膨張するので、凸形状を形成させることができる。この結果、ロボットハンドの指先に本圧力発生装置を設けることによって、ロボットハンドに物体を掴ませることができる。
【０００４】
上記特許文献２には、基板上に設けられた電気ヒータと電気ヒータの上面に設けられた熱膨張部材（凹凸形成部材）とが設けられ、透光性を有する点字表示器と、液晶表示器（表示装置）と、タッチセンサ（押下検知部）とを備える端末装置が開示されている。この端末装置では、電気ヒータから発せられた電磁波によって、熱膨張部材を直接加熱することにより、熱膨張させて凸形状を形成させることができる。また、タッチセンサによって、入力を感知することができるとともに、液晶表示器によって入力表示が視認できるので、視覚障害者だけでなく健常者も使用できる。
【０００５】
上記特許文献３には、それぞれ抵抗が設けられているとともに、膨張係数が異なる材料からなる一対の透明導電皮膜付きフィルム（凹凸形成部材）からなる凸形成装置と、表示装置と、タッチパネル（押下検知部）とを備える入力装置が開示されている。この入力装置では、凸形成装置が押圧されると、それぞれに設けられている抵抗が接触することによって通電して熱が発生し、この熱によって一対の透明導電皮膜付きフィルムはそれぞれ膨張する。ここで、一対の透明導電皮膜付きフィルムはそれぞれ膨張係数が異なるので、凸形成装置は凸形状を形成することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−９８３２０号公報
【特許文献２】特開平９−１７１３４７号公報
【特許文献３】特開平１０−２１４１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の圧力発生装置は、ロボットハンドの指先に設けられるものであり、凸形状を形成させるために光源を別途用いる必要があるという不都合がある。このため、部品点数が増加するという問題点がある。また、上記特許文献１に記載の圧力発生装置を、表示装置の表面上に配置した場合にも、上記と同様、凸形状を形成させるために光源を別途用いる必要があるという不都合が発生すると考えられる。このため、部品点数が増加するという問題点があると考えられる。
【０００８】
また、上記特許文献２に記載の端末装置では、凹凸形状を形成する際に、液晶表示器だけでなく、電気ヒータを別途用いる必要があるという不都合がある。このため、部品点数が増加するという問題点がある。また、熱膨張部材を光などの電磁波によって直接加熱するという記載があるが、電気ヒータ以外の具体的な加熱方法は記載されておらず、光を用いて熱膨張部材を加熱する具体的な加熱方法について開示されていない。
【０００９】
また、上記特許文献３に記載の入力装置では、凹凸形状を形成する際に、表示装置だけでなく、通電させて熱を発生させるための抵抗を用いる必要があるため、抵抗とともに、抵抗に電圧を供給するための部品が別途必要になるという不都合がある。このため、部品点数が増加するという問題点がある。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、部品点数の増加を抑制することが可能な凹凸形成装置および情報入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１１】
この発明の第１の局面による凹凸形成装置は、表示装置の表面上に配置される凹凸形成装置であって、表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を備える。
【００１２】
この第１の局面による凹凸形成装置では、上記のように、表示装置の表面上に配置され、表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を備えることによって、表示装置の光のみによって凹凸形成部材に凹凸形状を形成させることができるので、凹凸形状を形成するために別途光源を必要としない。この結果、部品点数の増加を抑制することができる。
【００１３】
上記第１の局面による凹凸形成装置において、好ましくは、凹凸形成部材が押下されたことを検知するための押下検知部をさらに備える。このように構成すれば、凹凸形成部材が押下されたことを検知することができるので、凹凸形状に変形した凹凸形成部材を入力用のボタンなどとして用いることができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、凹凸形成部材を囲むように形成された側壁部をさらに備え、押下検知部は、側壁部側に形成された第１検知電極と、第１検知電極に対応する凹凸形成部材の位置に設けられた第２検知電極と、第１検知電極と第２検知電極とが接触したことを検知する接触検知部とを含む。このように構成すれば、凹凸形状の凸部が押下された場合に、側壁部に形成された第１検知電極と凹凸形成部材に形成された第２検知電極とが接触することによって、容易に、押下を検知することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、側壁部は遮光性を有する材料からなる。このように構成すれば、複数の凹凸形成部材が隣接して設けられている場合において、表示装置から所定の凹凸形成部材に向かって発せられた光が側壁部を介して隣接する凹凸形成部材側に透過することにより、隣接する凹凸形成部材が凹凸形状へ変形してしまうことを抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面による凹凸形成装置において、好ましくは、凹凸形成部材は、光膨張性を有する材料を含み、表示装置から発せられた光によって、凹凸形成部材が光により膨張することにより、凸形状に変形可能であるように構成されている。このように構成すれば、表示装置から発せられた光のみによって凹凸形成部材に凸形状を形成させることができるので、容易に、凹凸形成部材に凸形状を形成させることができる。
【００１７】
上記第１の局面による凹凸形成装置において、好ましくは、表示装置に入力用ボタン画像が表示され、入力用ボタン画像が表示される領域に対応するように凹凸形成部材が配置され、入力用ボタン画像に対応する領域において、表示装置から発せられた光によって、凹凸形成部材が凸状のボタン形状を形成するように構成されている。このように構成すれば、表示装置に表示された入力用ボタン画像に対応するように凸状のボタンを形成することができるので、表示装置の入力用ボタン画像が表示されるのと連動して、表示装置の入力用ボタン画像に対応する位置の凹凸形成部材に凸状の入力用ボタンを形成させることができる。
【００１８】
上記第１の局面による凹凸形成装置において、好ましくは、表示装置の上面に配置される凹凸形成装置であって、凹凸形成部材の上面に配置され、表示装置から発せられた下方からの光を透過させるとともに、上方からの光を透過させないように構成されている偏光部材をさらに備える。このように構成すれば、凹凸形成装置の上方からの光により、凹凸形成部材が凹凸形状に変形することを抑制することができる。
【００１９】
この発明の第２の局面による情報入力装置は、表示装置と、表示装置の表面上に配置され、表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を有する複数の凹凸形成部が配置された凹凸形成パネルとを備え、凹凸形成パネルは、凹凸形成部により、表示装置に表示される入力用画像に応じて入力用凸部を形成するように構成されている。
【００２０】
この発明の第２の局面による情報入力装置では、上記のように、表示装置の表面上に配置され、表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を備えることによって、表示装置の光のみによって凹凸形成部材に凹凸形状を形成させることができるので、凹凸形状を形成するために別途光源を必要としない。この結果、部品点数の増加を抑制することができる。
【００２１】
また、この第２の局面による情報入力装置では、表示装置と、複数の凹凸形成部が配置された凹凸形成パネルとを備え、凹凸形成パネルは、凹凸形成部により、表示装置に表示される入力用画像に応じて入力用凸部を形成するように構成することによって、表示装置が表示する入力用画像（テンキーの画像や再生または停止ボタンなどの画像、チャンネル選択ボタンの画像など）に応じた入力用凸部を形成することができる。
【００２２】
上記第２の局面による情報入力装置において、好ましくは、凹凸形成パネルは、凹凸形成部材が押下されたことを検知するための押下検知部をさらに含む。このように構成すれば、凹凸形状が押下されたことを検知することができるので、凹凸形状に変形した凹凸形成部材を入力用のボタンなどとして用いることができる。
【００２３】
この場合、好ましくは、凹凸形成部は、マトリクス状に配置されており、凹凸形成パネルは、マトリクス状に配置された凹凸形成部を囲むように形成された側壁部をさらに含み、押下検知部は、側壁部側に形成された第１検知電極と、第１検知電極に対応する凹凸形成部材の位置に設けられた第２検知電極と、第１検知電極と第２検知電極とが接触したことを検知する接触検知部とを有する。このように構成すれば、凹凸形状の凸部が押下された場合に、側壁部に形成された第１検知電極と凹凸形成部材に形成された第２検知電極とが接触することによって、容易に、押下を検知することができる。また、凹凸形成パネルに凹凸形成部がマトリクス状に配置されているので、複数の入力用凸部を凹凸形成パネルに形成させることができる。
【００２４】
さらに好ましくは、側壁部は遮光性を有する材料からなる。このように構成すれば、複数の凹凸形成部材が隣接して設けられている場合において、表示装置から所定の凹凸形成部材に向かって発せられた光が側壁部を介して隣接する凹凸形成部材側に透過することにより、隣接する凹凸形成部材が凹凸形状へ変形してしまうことを抑制することができる。
【００２５】
上記第２の局面による情報入力装置において、好ましくは、凹凸形成パネルは、表示装置の上面に配置されており、凹凸形成パネルの上面に配置され、表示装置から発せられた下方からの光を透過させるとともに、上方からの光を透過させないように構成されている偏光部材をさらに備える。このように構成すれば、情報入力装置の外部からもたらされる光により、凹凸形成部材が凹凸形状に変形することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態によるリモートコントローラの全体構成を示した斜視図である。また、図２〜図９は、図１に示した本発明の一実施形態によるリモートコントローラの詳細な構造を示した図である。図１〜図９を参照して、本発明の一実施形態によるリモートコントローラ１００の構成について説明する。なお、本実施形態では、情報入力装置の一例であるリモートコントローラ１００に本発明を適用した場合について説明する。
【００２８】
図１に示した本発明の一実施形態によるリモートコントローラ１００は、図２に示すように、凹凸形成パネル１０と、偏光部材２０と、入力用ボタン画像を表示する表示装置３０と、それらを収納する筐体４０とを備えている。なお、凹凸形成パネル１０は、本発明の「凹凸形成装置」の一例である。
【００２９】
ここで、本実施形態では、リモートコントローラ１００には、図１に示すように、偏光部材２０の表面から上方に突出するように凸状のボタン形状を有する入力用凸部１０１が形成されている。
【００３０】
また、リモートコントローラ１００の凹凸形成パネル１０は、図２に示すように、平面的に見て、表示装置３０と同一の長方形形状を有し、表示装置３０の上方（Ｚ１方向）に重ねて配置される。
【００３１】
また、リモートコントローラ１００の偏光部材２０は、図２に示すように、平面的に見て、凹凸形成パネル１０と同一の長方形形状を有し、凹凸形成パネル１０の上方（Ｚ１方向）に重ねて配置される。
【００３２】
ここで、本実施形態では、偏光部材２０は、表示装置３０から上方（図２のＺ１方向）へ向かって発せられた光を透過させるとともに、リモートコントローラ１００の上方から下方（図２のＺ２方向）へ向かう光を透過させないような材料で、かつ、後述する凹凸形成パネル１０の凹凸形成部材１１が凸形状に変形するのに伴って弾性変形可能な材料により構成されている。
【００３３】
また、リモートコントローラ１００の表示装置３０は、図２に示すように、平面的に見て、凹凸形成パネル１０および偏光部材２０と同一の長方形形状を有する。
【００３４】
ここで、本実施形態では、表示装置３０は、図２および図５に示すように、後述する凹凸形成部材１１を膨張させることが可能な波長の光であるとともに操作者が視認可能な光を発生させるバックライト３１と、マトリクス状に配置された複数のボタン画像表示領域３２ａを含む液晶パネル３２とによって構成されている。バックライト３１は、図示しないＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）および導光板からなり、点光源としてのＬＥＤからの光を、導光板により面状の光に成形して、液晶パネル３２に照射するように構成されている。また、各ボタン画像表示領域３２ａは、それぞれ複数の画素を含むように構成されている。液晶パネル３２は、映像信号に基づいて、バックライト３１から発せられた光を各ボタン画像表示領域３２ａに含まれる複数の画素において透過または遮断することにより、たとえば、テンキーの画像、再生または停止ボタンなどの画像、チャンネル選択ボタンの画像などの必要とされる入力情報に応じた入力用ボタン画像を表示するように構成されている。また、液晶パネル３２は、図２および図５に示すように、バックライト３１の上方に、凹凸形成パネル１０の下面（Ｚ２方向側の面）と接するように配置されている。
【００３５】
また、リモートコントローラ１００の凹凸形成パネル１０は、図５および図６に示すように、複数の凹凸形成部材１１と、側壁１２と、複数の凹凸形成部材１１と側壁１２とが上面（Ｚ１方向側の面）に配置されている基板１３と、押下の有無を判断するための押下検知部１４（図７参照）とを含む。また、基板１３は、表示装置３０のバックライト３１から発せられた光を透過するとともに断熱性を有する、たとえばガラスような材料からなる。なお、側壁１２は、本発明の「側壁部」の一例である。
【００３６】
ここで、本実施形態では、凹凸形成部材１１は、図３に示すように、基板１３の全面に渡ってマトリクス状に配置されているとともに、表示装置３０に表示される入力用ボタン画像に応じて凸形状に変化するように構成されている。また、凹凸形成部材１１は、図４および図８に示すように、凹凸形成部材１１の上面（図５のＺ１方向の面）から平面的に見て、略正方形の形状を有しているとともに、図５〜図７に示すように、略Ｔ字状の縦断面形状を有するように設けられている。
【００３７】
また、本実施形態では、凹凸形成部材１１は、表示装置３０のバックライト３１から発せられた光により膨張する、光膨張性を有する材料からなる。具体的には、ポリアクリルアミドゲルに光応答性材料であるスピロピラン系の材料またはアゾベンゼン系の材料を混合させた材料、または熱膨張性を有するポリピニルメチルエーテルゲルの基体中に光熱変換性を有するカーボンナノチューブを分散させた材料からなる。また、これらの材料が液体または流動性が高い材料のような一定の形状を保持できないゲルである場合には、光透過性を有し、光膨張性を有する材料の変形に合わせて変形することが可能な材料からなるカバー材によって、光膨張性を有する材料は包まれるように設けられる。また、凹凸形成部材１１は、押下により変形可能であるように構成されているとともに、表示装置３０のバックライト３１から発せられた光のうち一定量は吸収せずに透過するように構成されている。これにより、表示装置３０に表示される入力用ボタン画像が視認可能であるように構成されている。
【００３８】
また、本実施形態では、凹凸形成パネル１０の側壁１２は、図３および図４に示すように、基板１３の全面に渡ってマトリクス状に配置された凹凸形成部材１１を囲むように設けられている。具体的には、図７に示すように、任意の凹凸形成部材１１の本体部１１ａの側面と、任意の凹凸形成部材１１に対応する側壁１２の内面部１２ａとが接するように配置されている。また、側壁１２は、表示装置３０のバックライト３１から発せられた光を遮光可能な材料からなるとともに、断熱性を有する材料からなり、たとえば、シリコン樹脂などからなる。側壁１２が断熱性を有することによって、所定の凹凸形成部材１１において発生した熱が、側壁１２を介して隣接する熱膨張性を有する凹凸形成部材１１側に伝わることにより、隣接する凹凸形成部材１１が凸形状へ変形してしまうことを抑制することが可能である。
【００３９】
また、押下検知部１４は、図７に示すように、検知電極１４ａと検知電極１４ｂと接触検知部１４ｃとを含む。なお、検知電極１４ａおよび検知電極１４ｂは、それぞれ本発明の「第２検知電極」および「第１検知電極」の一例である。
【００４０】
ここで、本実施形態では、検知電極１４ａは、図６〜図８に示すように、凹凸形成部材１１の略Ｔ字状の側面突出部１１ｂの下面（Ｚ２方向側の面）に設けられている。また、検知電極１４ａは、導電性を有し、かつ、表示装置３０により表示された入力用ボタン画像を視認することが可能な光透過率を有する材料により構成されており、たとえば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）やＺｎＯ（酸化亜鉛）などの透明導電膜からなる。
【００４１】
また、本実施形態では、検知電極１４ｂは、図６および図７に示すように、凹凸形成パネル１０の側壁１２の上面（Ｚ１方向側の面）に、凹凸形成部材１１の側面突出部１１ｂの下面（Ｚ２方向側の面）に設けられた検知電極１４ａと対向するように設けられている。また、検知電極１４ｂは、図４および図９に示すように、平面的に見て、Ｘ方向に隣接する２つの凹凸形成部材１１に共通に設けられている。また、検知電極１４ｂは、図４〜図７に示すように、凸形状が形成されない状態では、検知電極１４ａと接触するように設けられているとともに、凹凸形成部材１１が凸形状に変形すると、検知電極１４ａに対して離間するように構成されている。さらに、凸形状に変形した凹凸形成部材１１が押下された場合には、離間していた検知電極１４ａと接触するように構成されている。また、検知電極１４ｂは、たとえば、銅などの導電性を有する金属からなる。
【００４２】
また、本実施形態では、図７に示すように、凹凸形成部材１１を挟むように配置された２つの検知電極１４ａと電気的に接続するように接触検知部１４ｃが設けられている。検知電極１４ａと検知電極１４ｂとが接触すると、接触検知部１４ｃに電流が流れ、検知電極１４ａと検知電極１４ｂとが離間されると、接触検知部１４ｃへの電流が遮断されるように構成されている。これにより、凸形状が形成された凹凸形成部材１１に対して、接触検知部１４ｃにより電流が流れたか否かを検知することによって、検知電極１４ａと検知電極１４ｂとの接触の有無を判断することができるので、凹凸形成部材１１への押下の検知ができるように構成されている。
【００４３】
図５、図６、図１０および図１１は、本実施形態による凹凸形成パネルの変形の状態を説明するための断面図である。次に、図５、図６、図１０および図１１を参照して、本実施形態における凹凸形成部材１１の凹凸形成動作を説明する。
【００４４】
凹凸形成部材１１は、図５および図６に示すように、バックライト３１が無灯火である場合、または液晶パネル３２によってバックライト３１から発せられた光がすべて遮断されている場合においては、凹凸形成部材１１は膨張していないため、偏光部材２０の上面（Ｚ１方向側の面）は、平坦面形状を有しているとともに、検知電極１４ａと検知電極１４ｂとは接触している。ここで、映像信号が液晶パネル３２にもたらされると、液晶パネル３２において、入力用ボタン画像に対応するボタン画像表示領域３２ａのうち、画像に対応する部分の複数の画素は光を遮断するとともに、入力用ボタン画像に対応するボタン画像表示領域３２ａのうち、画像以外の部分の複数の画素は光を透過させるように変化する。これにより、バックライト３１から発せられた光のうち、入力用ボタン画像以外の部分の複数の画素から透過した光が、凹凸形成部材１１に照射される。すると、バックライト３１から発せられた光の波長は、凹凸形成部材１１を膨張させることが可能な波長であるので、凹凸形成部材１１は膨張する。しかし、凹凸形成部材１１の本体部１１ａの側面と、任意の凹凸形成部材１１に対応する側壁１２の内面部１２ａとが接するように設けられているため、凹凸形成部材１１の横方向（図２〜図４のＸ方向およびＹ方向）の膨張は側壁１２によって規制される。このため、凹凸形成部材１１は上方（Ｚ１方向）に突出するように変形する。これにより、図１０および図１１に示すように、入力用ボタン画像に対応する領域の凹凸形成部材１１に凸形状が形成される。この結果、図１に示すように、リモートコントローラ１００上の入力用ボタン画像が表示されている位置に、所定の形状の入力用凸部１０１が形成される。また、凸形状が凹凸形成部材１１に形成された状態では、凹凸形成部材１１が上方に突出するように変形しているので、凹凸形成部材１１の側面突出部１１ｂの下面（Ｚ２方向側の面）に設けられている検知電極１４ａは、上方に移動させられる。これにより、検知電極１４ａと検知電極１４ｂとが離間される。この結果、接触検知部１４ｃへ電流が流れなくなることによって、凹凸形成部材１１が凸形状に変化したことが検知される。
【００４５】
また、偏光部材２０は、リモートコントローラ１００の上方からＺ２方向（図５参照）へ向かう光を透過させないので、自然光などの外部の光によって凹凸形成部材１１が膨張することはない。さらに、バックライト３１から発せられた光の一部は、凹凸形成部材１１および偏光部材２０を透過するので、操作者は表示装置３０に表示される入力用ボタン画像を視認することが可能である。
【００４６】
図１０〜図１３は、本実施形態による凹凸形状を形成した凹凸形成パネルを操作者が押圧した状態を説明するための断面図である。次に、図１０〜図１３を参照して、本実施形態における凹凸形成部材１１の押圧による変形動作を説明する。
【００４７】
図１０および図１１のような凸形状が形成された凹凸形成部材１１を操作者が押圧すると、図１２および図１３に示すように、押下された部分の凹凸形成部材１１は変形されるとともに、検知電極１４ｂとの接触が解除されていた検知電極１４ａは、検知電極１４ｂと接触する。これにより、接触検知部１４ｃに電流が流れるので、操作者によって押下が行われたことが検知される。
【００４８】
本実施形態では、上記のように、凹凸形成部材１１は、光膨張性を有する材料を含み、表示装置３０から発せられた光によって、凹凸形成部材１１が光により膨張することにより、凸形状に変形可能であるように構成されていることによって、表示装置３０の光のみによって凹凸形成部材１１に凹凸形状を形成させることができるので、凹凸形状を形成するために別途光源を必要としない。この結果、部品点数の増加を抑制することができる。また、表示装置３０から発せられた光のみによって凹凸形成部材１１に凸形状を形成させることができるので、容易に、凹凸形成部材１１に凸形状を形成させることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、上記のように、凹凸形成部材１１は、マトリクス状に配置されており、凹凸形成パネル１０は、マトリクス状に配置された凹凸形成部材１１を囲むように形成された側壁１２をさらに含み、押下検知部１４は、側壁１２側に形成された検知電極１４ｂと、検知電極１４ｂに対応する凹凸形成部材１１の位置に設けられた検知電極１４ａと、検知電極１４ａと検知電極１４ｂとが接触したことを検知する接触検知部１４ｃとを含むことによって、凹凸形成部材１１が押下されたことを検知することができるので、凹凸形状に変形した凹凸形成部材１１をリモートコントローラ１００の入力用のボタンとして用いることができる。また、凸形状の入力用凸部１０１が押下された場合に、側壁１２に形成された検知電極１４ｂと凹凸形成部材１１に形成された検知電極１４ａとが接触することによって、容易に、押下を検知することができる。また、凹凸形成パネル１０に凹凸形成部材１１がマトリクス状に配置されているので、複数の入力用凸部１０１を凹凸形成パネル１０に形成させることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、上記のように、側壁１２は遮光性を有する材料からなることによって、表示装置３０から所定の凹凸形成部材１１に向かって発せられた光が側壁１２を介して隣接する凹凸形成部材１１側に透過することにより、隣接する凹凸形成部材１１が凸形状へ変形してしまうことを抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、上記のように、表示装置３０に入力用ボタン画像が表示され、入力用ボタン画像が表示される領域に対応するように凹凸形成部材１１が配置され、入力用ボタン画像に対応する領域において、表示装置３０から発せられた光によって、凹凸形成部材１１が凸状のボタン形状を有する入力用凸部１０１を形成するように構成することによって、表示装置３０に表示された入力用ボタン画像に対応するように凸状のボタン形状を有する入力用凸部１０１を形成することができるので、表示装置３０の入力用ボタン画像が表示されるのと連動して、表示装置３０の入力用ボタン画像に対応する位置の凹凸形成部材１１に凸状のボタン形状を有する入力用凸部１０１を形成させることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、上記のように、凹凸形成パネル１０は、表示装置３０の上面に配置されており、凹凸形成パネル１０の上面に配置され、表示装置３０から発せられた下方からの光を透過させるとともに、上方からの光を透過させないように構成されている偏光部材２０をさらに含むことによって、リモートコントローラ１００の上方からの光により、凹凸形成部材１１が凹凸形状に変形することを抑制することができる。
【００５３】
なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。
【００５４】
たとえば、本実施形態では、本発明の情報入力装置の一例としてリモートコントローラ１００を示したが、本発明はこれに限らず、リモートコントローラ以外の情報入力装置にも適用可能である。
【００５５】
また、本実施形態では、凹凸形成部材１１を、凹凸形成部材１１の上面（図５のＺ１方向の面）から平面的に見て、略正方形の形状を有するとともに、略Ｔ字状の縦断面形状を有するように設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、凹凸形成部材を、凹凸形成部材の上面から平面的に見て、略円形状の形状を有するように設けてもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、凹凸形成部材１１を、略Ｔ字状の縦断面形状を有するように設けるとともに、凹凸形成部材１１の本体部１１ａのみならず側面突出部１１ｂをも光膨張性を有する材料からなる例を示したが、本発明はこれに限らず、凹凸形成部材の側面突出部は、光膨張性を有する材料でなくてもよいし、別部材によって構成してもよい。この場合、凹凸形成部材の側面突出部は光透過性を有する材料である必要がある。
【００５７】
また、本実施形態では、凹凸形成部材１１を、凹凸形成パネル１０の全面にわたってマトリクス状に設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、凹凸形成部材をマトリクス状以外のたとえば千鳥配列をなすように配置してもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、光膨張性を有する材料として有機材料からなる例を示したが、本発明はこれに限らず、光膨張性を有する材料は、無機材料や有機材料と無機材料が分子レベルで混ざり合ったいわゆる有機・無機ナノコンポジット材料からなるように構成してもよい。また、光膨張性を有する材料を、光照射によって気体を発生させることにより凹凸形成部材を膨張させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態によるリモートコントローラの全体構成を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるリモートコントローラの全体構成を示した分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による凹凸形成パネル上の凹凸形成部材と側壁との構成を示した平面図である。
【図４】本発明の一実施形態による凹凸形成パネル上の凹凸形成部材と側壁との構成を示した拡大平面図である。
【図５】本発明の一実施形態による表示装置上に設けられた凹凸形成パネルと偏光部材との構造を示した、図３の２００−２００線に沿った断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による表示装置上に設けられた凹凸形成パネルと偏光部材との構造を示した、図４の３００−３００線に沿った拡大断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による凹凸形成部材、側壁および押下検知部の構造を模式的に示した、図４の３００−３００線に沿った拡大断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による凹凸形成部材を図５のＺ１方向である表示装置側から見た平面図である。
【図９】本発明の一実施形態による側壁と側壁に設けられた検知電極との構成を示した拡大平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による凸形状を形成した凹凸形成パネルを示した、図３の２００−２００線に沿った断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による凸形状を形成した凹凸形成パネルを示した、図４の３００−３００線に沿った拡大断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による、凸形状を形成した凹凸形成パネルを操作者が押圧した状態を模式的に示した、図３の２００−２００線に沿った断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態による、凸形状を形成した凹凸形成パネルを操作者が押圧した状態を模式的に示した、図４の３００−３００線に沿った拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 凹凸形成パネル（凹凸形成装置）
１１ 凹凸形成部材
１２ 側壁（側壁部）
１４ 押下検知部
１４ａ 検知電極（第２検知電極）
１４ｂ 検知電極（第１検知電極）
１４ｃ 接触検知部
２０ 偏光部材
３０ 表示装置
１００ リモートコントローラ（情報入力装置）
１０１ 入力用凸部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、凹凸形成装置および情報入力装置に関し、特に、表示装置の表面上に配置される凹凸形成装置およびそれを備える情報入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平坦面から凹凸形状を形成する凹凸形成装置などが知られている（たとえば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、光源と、光膨張性有機重合体膜（凹凸形成部材）と、光膨張性有機重合体膜を固定するための透光性を有する基体とを備える圧力発生装置が開示されている。この圧力発生装置では、光源から発せられた光によって光膨張性有機重合体膜が膨張するので、凸形状を形成させることができる。この結果、ロボットハンドの指先に本圧力発生装置を設けることによって、ロボットハンドに物体を掴ませることができる。
【０００４】
上記特許文献２には、基板上に設けられた電気ヒータと電気ヒータの上面に設けられた熱膨張部材（凹凸形成部材）とが設けられ、透光性を有する点字表示器と、液晶表示器（表示装置）と、タッチセンサ（押下検知部）とを備える端末装置が開示されている。この端末装置では、電気ヒータから発せられた電磁波によって、熱膨張部材を直接加熱することにより、熱膨張させて凸形状を形成させることができる。また、タッチセンサによって、入力を感知することができるとともに、液晶表示器によって入力表示が視認できるので、視覚障害者だけでなく健常者も使用できる。
【０００５】
上記特許文献３には、それぞれ抵抗が設けられているとともに、膨張係数が異なる材料からなる一対の透明導電皮膜付きフィルム（凹凸形成部材）からなる凸形成装置と、表示装置と、タッチパネル（押下検知部）とを備える入力装置が開示されている。この入力装置では、凸形成装置が押圧されると、それぞれに設けられている抵抗が接触することによって通電して熱が発生し、この熱によって一対の透明導電皮膜付きフィルムはそれぞれ膨張する。ここで、一対の透明導電皮膜付きフィルムはそれぞれ膨張係数が異なるので、凸形成装置は凸形状を形成することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−９８３２０号公報
【特許文献２】特開平９−１７１３４７号公報
【特許文献３】特開平１０−２１４１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の圧力発生装置は、ロボットハンドの指先に設けられるものであり、凸形状を形成させるために光源を別途用いる必要があるという不都合がある。このため、部品点数が増加するという問題点がある。また、上記特許文献１に記載の圧力発生装置を、表示装置の表面上に配置した場合にも、上記と同様、凸形状を形成させるために光源を別途用いる必要があるという不都合が発生すると考えられる。このため、部品点数が増加するという問題点があると考えられる。
【０００８】
また、上記特許文献２に記載の端末装置では、凹凸形状を形成する際に、液晶表示器だけでなく、電気ヒータを別途用いる必要があるという不都合がある。このため、部品点数が増加するという問題点がある。また、熱膨張部材を光などの電磁波によって直接加熱するという記載があるが、電気ヒータ以外の具体的な加熱方法は記載されておらず、光を用いて熱膨張部材を加熱する具体的な加熱方法について開示されていない。
【０００９】
また、上記特許文献３に記載の入力装置では、凹凸形状を形成する際に、表示装置だけでなく、通電させて熱を発生させるための抵抗を用いる必要があるため、抵抗とともに、抵抗に電圧を供給するための部品が別途必要になるという不都合がある。このため、部品点数が増加するという問題点がある。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、部品点数の増加を抑制することが可能な凹凸形成装置および情報入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１１】
この発明の第１の局面による凹凸形成装置は、表示装置の表面上に配置される凹凸形成装置であって、表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を備える。
【００１２】
この第１の局面による凹凸形成装置では、上記のように、表示装置の表面上に配置され、表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を備えることによって、表示装置の光のみによって凹凸形成部材に凹凸形状を形成させることができるので、凹凸形状を形成するために別途光源を必要としない。この結果、部品点数の増加を抑制することができる。
【００１３】
上記第１の局面による凹凸形成装置において、好ましくは、凹凸形成部材が押下されたことを検知するための押下検知部をさらに備える。このように構成すれば、凹凸形成部材が押下されたことを検知することができるので、凹凸形状に変形した凹凸形成部材を入力用のボタンなどとして用いることができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、凹凸形成部材を囲むように形成された側壁部をさらに備え、押下検知部は、側壁部側に形成された第１検知電極と、第１検知電極に対応する凹凸形成部材の位置に設けられた第２検知電極と、第１検知電極と第２検知電極とが接触したことを検知する接触検知部とを含む。このように構成すれば、凹凸形状の凸部が押下された場合に、側壁部に形成された第１検知電極と凹凸形成部材に形成された第２検知電極とが接触することによって、容易に、押下を検知することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、側壁部は遮光性を有する材料からなる。このように構成すれば、複数の凹凸形成部材が隣接して設けられている場合において、表示装置から所定の凹凸形成部材に向かって発せられた光が側壁部を介して隣接する凹凸形成部材側に透過することにより、隣接する凹凸形成部材が凹凸形状へ変形してしまうことを抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面による凹凸形成装置において、好ましくは、凹凸形成部材は、光膨張性を有する材料を含み、表示装置から発せられた光によって、凹凸形成部材が光により膨張することにより、凸形状に変形可能であるように構成されている。このように構成すれば、表示装置から発せられた光のみによって凹凸形成部材に凸形状を形成させることができるので、容易に、凹凸形成部材に凸形状を形成させることができる。
【００１７】
上記第１の局面による凹凸形成装置において、好ましくは、表示装置に入力用ボタン画像が表示され、入力用ボタン画像が表示される領域に対応するように凹凸形成部材が配置され、入力用ボタン画像に対応する領域において、表示装置から発せられた光によって、凹凸形成部材が凸状のボタン形状を形成するように構成されている。このように構成すれば、表示装置に表示された入力用ボタン画像に対応するように凸状のボタンを形成することができるので、表示装置の入力用ボタン画像が表示されるのと連動して、表示装置の入力用ボタン画像に対応する位置の凹凸形成部材に凸状の入力用ボタンを形成させることができる。
【００１８】
上記第１の局面による凹凸形成装置において、好ましくは、表示装置の上面に配置される凹凸形成装置であって、凹凸形成部材の上面に配置され、表示装置から発せられた下方からの光を透過させるとともに、上方からの光を透過させないように構成されている偏光部材をさらに備える。このように構成すれば、凹凸形成装置の上方からの光により、凹凸形成部材が凹凸形状に変形することを抑制することができる。
【００１９】
この発明の第２の局面による情報入力装置は、表示装置と、表示装置の表面上に配置され、表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を有する複数の凹凸形成部が配置された凹凸形成パネルとを備え、凹凸形成パネルは、凹凸形成部により、表示装置に表示される入力用画像に応じて入力用凸部を形成するように構成されている。
【００２０】
この発明の第２の局面による情報入力装置では、上記のように、表示装置の表面上に配置され、表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を備えることによって、表示装置の光のみによって凹凸形成部材に凹凸形状を形成させることができるので、凹凸形状を形成するために別途光源を必要としない。この結果、部品点数の増加を抑制することができる。
【００２１】
また、この第２の局面による情報入力装置では、表示装置と、複数の凹凸形成部が配置された凹凸形成パネルとを備え、凹凸形成パネルは、凹凸形成部により、表示装置に表示される入力用画像に応じて入力用凸部を形成するように構成することによって、表示装置が表示する入力用画像（テンキーの画像や再生または停止ボタンなどの画像、チャンネル選択ボタンの画像など）に応じた入力用凸部を形成することができる。
【００２２】
上記第２の局面による情報入力装置において、好ましくは、凹凸形成パネルは、凹凸形成部材が押下されたことを検知するための押下検知部をさらに含む。このように構成すれば、凹凸形状が押下されたことを検知することができるので、凹凸形状に変形した凹凸形成部材を入力用のボタンなどとして用いることができる。
【００２３】
この場合、好ましくは、凹凸形成部は、マトリクス状に配置されており、凹凸形成パネルは、マトリクス状に配置された凹凸形成部を囲むように形成された側壁部をさらに含み、押下検知部は、側壁部側に形成された第１検知電極と、第１検知電極に対応する凹凸形成部材の位置に設けられた第２検知電極と、第１検知電極と第２検知電極とが接触したことを検知する接触検知部とを有する。このように構成すれば、凹凸形状の凸部が押下された場合に、側壁部に形成された第１検知電極と凹凸形成部材に形成された第２検知電極とが接触することによって、容易に、押下を検知することができる。また、凹凸形成パネルに凹凸形成部がマトリクス状に配置されているので、複数の入力用凸部を凹凸形成パネルに形成させることができる。
【００２４】
さらに好ましくは、側壁部は遮光性を有する材料からなる。このように構成すれば、複数の凹凸形成部材が隣接して設けられている場合において、表示装置から所定の凹凸形成部材に向かって発せられた光が側壁部を介して隣接する凹凸形成部材側に透過することにより、隣接する凹凸形成部材が凹凸形状へ変形してしまうことを抑制することができる。
【００２５】
上記第２の局面による情報入力装置において、好ましくは、凹凸形成パネルは、表示装置の上面に配置されており、凹凸形成パネルの上面に配置され、表示装置から発せられた下方からの光を透過させるとともに、上方からの光を透過させないように構成されている偏光部材をさらに備える。このように構成すれば、情報入力装置の外部からもたらされる光により、凹凸形成部材が凹凸形状に変形することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態によるリモートコントローラの全体構成を示した斜視図である。また、図２〜図９は、図１に示した本発明の一実施形態によるリモートコントローラの詳細な構造を示した図である。図１〜図９を参照して、本発明の一実施形態によるリモートコントローラ１００の構成について説明する。なお、本実施形態では、情報入力装置の一例であるリモートコントローラ１００に本発明を適用した場合について説明する。
【００２８】
図１に示した本発明の一実施形態によるリモートコントローラ１００は、図２に示すように、凹凸形成パネル１０と、偏光部材２０と、入力用ボタン画像を表示する表示装置３０と、それらを収納する筐体４０とを備えている。なお、凹凸形成パネル１０は、本発明の「凹凸形成装置」の一例である。
【００２９】
ここで、本実施形態では、リモートコントローラ１００には、図１に示すように、偏光部材２０の表面から上方に突出するように凸状のボタン形状を有する入力用凸部１０１が形成されている。
【００３０】
また、リモートコントローラ１００の凹凸形成パネル１０は、図２に示すように、平面的に見て、表示装置３０と同一の長方形形状を有し、表示装置３０の上方（Ｚ１方向）に重ねて配置される。
【００３１】
また、リモートコントローラ１００の偏光部材２０は、図２に示すように、平面的に見て、凹凸形成パネル１０と同一の長方形形状を有し、凹凸形成パネル１０の上方（Ｚ１方向）に重ねて配置される。
【００３２】
ここで、本実施形態では、偏光部材２０は、表示装置３０から上方（図２のＺ１方向）へ向かって発せられた光を透過させるとともに、リモートコントローラ１００の上方から下方（図２のＺ２方向）へ向かう光を透過させないような材料で、かつ、後述する凹凸形成パネル１０の凹凸形成部材１１が凸形状に変形するのに伴って弾性変形可能な材料により構成されている。
【００３３】
また、リモートコントローラ１００の表示装置３０は、図２に示すように、平面的に見て、凹凸形成パネル１０および偏光部材２０と同一の長方形形状を有する。
【００３４】
ここで、本実施形態では、表示装置３０は、図２および図５に示すように、後述する凹凸形成部材１１を膨張させることが可能な波長の光であるとともに操作者が視認可能な光を発生させるバックライト３１と、マトリクス状に配置された複数のボタン画像表示領域３２ａを含む液晶パネル３２とによって構成されている。バックライト３１は、図示しないＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）および導光板からなり、点光源としてのＬＥＤからの光を、導光板により面状の光に成形して、液晶パネル３２に照射するように構成されている。また、各ボタン画像表示領域３２ａは、それぞれ複数の画素を含むように構成されている。液晶パネル３２は、映像信号に基づいて、バックライト３１から発せられた光を各ボタン画像表示領域３２ａに含まれる複数の画素において透過または遮断することにより、たとえば、テンキーの画像、再生または停止ボタンなどの画像、チャンネル選択ボタンの画像などの必要とされる入力情報に応じた入力用ボタン画像を表示するように構成されている。また、液晶パネル３２は、図２および図５に示すように、バックライト３１の上方に、凹凸形成パネル１０の下面（Ｚ２方向側の面）と接するように配置されている。
【００３５】
また、リモートコントローラ１００の凹凸形成パネル１０は、図５および図６に示すように、複数の凹凸形成部材１１と、側壁１２と、複数の凹凸形成部材１１と側壁１２とが上面（Ｚ１方向側の面）に配置されている基板１３と、押下の有無を判断するための押下検知部１４（図７参照）とを含む。また、基板１３は、表示装置３０のバックライト３１から発せられた光を透過するとともに断熱性を有する、たとえばガラスような材料からなる。なお、側壁１２は、本発明の「側壁部」の一例である。
【００３６】
ここで、本実施形態では、凹凸形成部材１１は、図３に示すように、基板１３の全面に渡ってマトリクス状に配置されているとともに、表示装置３０に表示される入力用ボタン画像に応じて凸形状に変化するように構成されている。また、凹凸形成部材１１は、図４および図８に示すように、凹凸形成部材１１の上面（図５のＺ１方向の面）から平面的に見て、略正方形の形状を有しているとともに、図５〜図７に示すように、略Ｔ字状の縦断面形状を有するように設けられている。
【００３７】
また、本実施形態では、凹凸形成部材１１は、表示装置３０のバックライト３１から発せられた光により膨張する、光膨張性を有する材料からなる。具体的には、ポリアクリルアミドゲルに光応答性材料であるスピロピラン系の材料またはアゾベンゼン系の材料を混合させた材料、または熱膨張性を有するポリピニルメチルエーテルゲルの基体中に光熱変換性を有するカーボンナノチューブを分散させた材料からなる。また、これらの材料が液体または流動性が高い材料のような一定の形状を保持できないゲルである場合には、光透過性を有し、光膨張性を有する材料の変形に合わせて変形することが可能な材料からなるカバー材によって、光膨張性を有する材料は包まれるように設けられる。また、凹凸形成部材１１は、押下により変形可能であるように構成されているとともに、表示装置３０のバックライト３１から発せられた光のうち一定量は吸収せずに透過するように構成されている。これにより、表示装置３０に表示される入力用ボタン画像が視認可能であるように構成されている。
【００３８】
また、本実施形態では、凹凸形成パネル１０の側壁１２は、図３および図４に示すように、基板１３の全面に渡ってマトリクス状に配置された凹凸形成部材１１を囲むように設けられている。具体的には、図７に示すように、任意の凹凸形成部材１１の本体部１１ａの側面と、任意の凹凸形成部材１１に対応する側壁１２の内面部１２ａとが接するように配置されている。また、側壁１２は、表示装置３０のバックライト３１から発せられた光を遮光可能な材料からなるとともに、断熱性を有する材料からなり、たとえば、シリコン樹脂などからなる。側壁１２が断熱性を有することによって、所定の凹凸形成部材１１において発生した熱が、側壁１２を介して隣接する熱膨張性を有する凹凸形成部材１１側に伝わることにより、隣接する凹凸形成部材１１が凸形状へ変形してしまうことを抑制することが可能である。
【００３９】
また、押下検知部１４は、図７に示すように、検知電極１４ａと検知電極１４ｂと接触検知部１４ｃとを含む。なお、検知電極１４ａおよび検知電極１４ｂは、それぞれ本発明の「第２検知電極」および「第１検知電極」の一例である。
【００４０】
ここで、本実施形態では、検知電極１４ａは、図６〜図８に示すように、凹凸形成部材１１の略Ｔ字状の側面突出部１１ｂの下面（Ｚ２方向側の面）に設けられている。また、検知電極１４ａは、導電性を有し、かつ、表示装置３０により表示された入力用ボタン画像を視認することが可能な光透過率を有する材料により構成されており、たとえば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）やＺｎＯ（酸化亜鉛）などの透明導電膜からなる。
【００４１】
また、本実施形態では、検知電極１４ｂは、図６および図７に示すように、凹凸形成パネル１０の側壁１２の上面（Ｚ１方向側の面）に、凹凸形成部材１１の側面突出部１１ｂの下面（Ｚ２方向側の面）に設けられた検知電極１４ａと対向するように設けられている。また、検知電極１４ｂは、図４および図９に示すように、平面的に見て、Ｘ方向に隣接する２つの凹凸形成部材１１に共通に設けられている。また、検知電極１４ｂは、図４〜図７に示すように、凸形状が形成されない状態では、検知電極１４ａと接触するように設けられているとともに、凹凸形成部材１１が凸形状に変形すると、検知電極１４ａに対して離間するように構成されている。さらに、凸形状に変形した凹凸形成部材１１が押下された場合には、離間していた検知電極１４ａと接触するように構成されている。また、検知電極１４ｂは、たとえば、銅などの導電性を有する金属からなる。
【００４２】
また、本実施形態では、図７に示すように、凹凸形成部材１１を挟むように配置された２つの検知電極１４ａと電気的に接続するように接触検知部１４ｃが設けられている。検知電極１４ａと検知電極１４ｂとが接触すると、接触検知部１４ｃに電流が流れ、検知電極１４ａと検知電極１４ｂとが離間されると、接触検知部１４ｃへの電流が遮断されるように構成されている。これにより、凸形状が形成された凹凸形成部材１１に対して、接触検知部１４ｃにより電流が流れたか否かを検知することによって、検知電極１４ａと検知電極１４ｂとの接触の有無を判断することができるので、凹凸形成部材１１への押下の検知ができるように構成されている。
【００４３】
図５、図６、図１０および図１１は、本実施形態による凹凸形成パネルの変形の状態を説明するための断面図である。次に、図５、図６、図１０および図１１を参照して、本実施形態における凹凸形成部材１１の凹凸形成動作を説明する。
【００４４】
凹凸形成部材１１は、図５および図６に示すように、バックライト３１が無灯火である場合、または液晶パネル３２によってバックライト３１から発せられた光がすべて遮断されている場合においては、凹凸形成部材１１は膨張していないため、偏光部材２０の上面（Ｚ１方向側の面）は、平坦面形状を有しているとともに、検知電極１４ａと検知電極１４ｂとは接触している。ここで、映像信号が液晶パネル３２にもたらされると、液晶パネル３２において、入力用ボタン画像に対応するボタン画像表示領域３２ａのうち、画像に対応する部分の複数の画素は光を遮断するとともに、入力用ボタン画像に対応するボタン画像表示領域３２ａのうち、画像以外の部分の複数の画素は光を透過させるように変化する。これにより、バックライト３１から発せられた光のうち、入力用ボタン画像以外の部分の複数の画素から透過した光が、凹凸形成部材１１に照射される。すると、バックライト３１から発せられた光の波長は、凹凸形成部材１１を膨張させることが可能な波長であるので、凹凸形成部材１１は膨張する。しかし、凹凸形成部材１１の本体部１１ａの側面と、任意の凹凸形成部材１１に対応する側壁１２の内面部１２ａとが接するように設けられているため、凹凸形成部材１１の横方向（図２〜図４のＸ方向およびＹ方向）の膨張は側壁１２によって規制される。このため、凹凸形成部材１１は上方（Ｚ１方向）に突出するように変形する。これにより、図１０および図１１に示すように、入力用ボタン画像に対応する領域の凹凸形成部材１１に凸形状が形成される。この結果、図１に示すように、リモートコントローラ１００上の入力用ボタン画像が表示されている位置に、所定の形状の入力用凸部１０１が形成される。また、凸形状が凹凸形成部材１１に形成された状態では、凹凸形成部材１１が上方に突出するように変形しているので、凹凸形成部材１１の側面突出部１１ｂの下面（Ｚ２方向側の面）に設けられている検知電極１４ａは、上方に移動させられる。これにより、検知電極１４ａと検知電極１４ｂとが離間される。この結果、接触検知部１４ｃへ電流が流れなくなることによって、凹凸形成部材１１が凸形状に変化したことが検知される。
【００４５】
また、偏光部材２０は、リモートコントローラ１００の上方からＺ２方向（図５参照）へ向かう光を透過させないので、自然光などの外部の光によって凹凸形成部材１１が膨張することはない。さらに、バックライト３１から発せられた光の一部は、凹凸形成部材１１および偏光部材２０を透過するので、操作者は表示装置３０に表示される入力用ボタン画像を視認することが可能である。
【００４６】
図１０〜図１３は、本実施形態による凹凸形状を形成した凹凸形成パネルを操作者が押圧した状態を説明するための断面図である。次に、図１０〜図１３を参照して、本実施形態における凹凸形成部材１１の押圧による変形動作を説明する。
【００４７】
図１０および図１１のような凸形状が形成された凹凸形成部材１１を操作者が押圧すると、図１２および図１３に示すように、押下された部分の凹凸形成部材１１は変形されるとともに、検知電極１４ｂとの接触が解除されていた検知電極１４ａは、検知電極１４ｂと接触する。これにより、接触検知部１４ｃに電流が流れるので、操作者によって押下が行われたことが検知される。
【００４８】
本実施形態では、上記のように、凹凸形成部材１１は、光膨張性を有する材料を含み、表示装置３０から発せられた光によって、凹凸形成部材１１が光により膨張することにより、凸形状に変形可能であるように構成されていることによって、表示装置３０の光のみによって凹凸形成部材１１に凹凸形状を形成させることができるので、凹凸形状を形成するために別途光源を必要としない。この結果、部品点数の増加を抑制することができる。また、表示装置３０から発せられた光のみによって凹凸形成部材１１に凸形状を形成させることができるので、容易に、凹凸形成部材１１に凸形状を形成させることができる。
【００４９】
また、本実施形態では、上記のように、凹凸形成部材１１は、マトリクス状に配置されており、凹凸形成パネル１０は、マトリクス状に配置された凹凸形成部材１１を囲むように形成された側壁１２をさらに含み、押下検知部１４は、側壁１２側に形成された検知電極１４ｂと、検知電極１４ｂに対応する凹凸形成部材１１の位置に設けられた検知電極１４ａと、検知電極１４ａと検知電極１４ｂとが接触したことを検知する接触検知部１４ｃとを含むことによって、凹凸形成部材１１が押下されたことを検知することができるので、凹凸形状に変形した凹凸形成部材１１をリモートコントローラ１００の入力用のボタンとして用いることができる。また、凸形状の入力用凸部１０１が押下された場合に、側壁１２に形成された検知電極１４ｂと凹凸形成部材１１に形成された検知電極１４ａとが接触することによって、容易に、押下を検知することができる。また、凹凸形成パネル１０に凹凸形成部材１１がマトリクス状に配置されているので、複数の入力用凸部１０１を凹凸形成パネル１０に形成させることができる。
【００５０】
また、本実施形態では、上記のように、側壁１２は遮光性を有する材料からなることによって、表示装置３０から所定の凹凸形成部材１１に向かって発せられた光が側壁１２を介して隣接する凹凸形成部材１１側に透過することにより、隣接する凹凸形成部材１１が凸形状へ変形してしまうことを抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、上記のように、表示装置３０に入力用ボタン画像が表示され、入力用ボタン画像が表示される領域に対応するように凹凸形成部材１１が配置され、入力用ボタン画像に対応する領域において、表示装置３０から発せられた光によって、凹凸形成部材１１が凸状のボタン形状を有する入力用凸部１０１を形成するように構成することによって、表示装置３０に表示された入力用ボタン画像に対応するように凸状のボタン形状を有する入力用凸部１０１を形成することができるので、表示装置３０の入力用ボタン画像が表示されるのと連動して、表示装置３０の入力用ボタン画像に対応する位置の凹凸形成部材１１に凸状のボタン形状を有する入力用凸部１０１を形成させることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、上記のように、凹凸形成パネル１０は、表示装置３０の上面に配置されており、凹凸形成パネル１０の上面に配置され、表示装置３０から発せられた下方からの光を透過させるとともに、上方からの光を透過させないように構成されている偏光部材２０をさらに含むことによって、リモートコントローラ１００の上方からの光により、凹凸形成部材１１が凹凸形状に変形することを抑制することができる。
【００５３】
なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。
【００５４】
たとえば、本実施形態では、本発明の情報入力装置の一例としてリモートコントローラ１００を示したが、本発明はこれに限らず、リモートコントローラ以外の情報入力装置にも適用可能である。
【００５５】
また、本実施形態では、凹凸形成部材１１を、凹凸形成部材１１の上面（図５のＺ１方向の面）から平面的に見て、略正方形の形状を有するとともに、略Ｔ字状の縦断面形状を有するように設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、凹凸形成部材を、凹凸形成部材の上面から平面的に見て、略円形状の形状を有するように設けてもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、凹凸形成部材１１を、略Ｔ字状の縦断面形状を有するように設けるとともに、凹凸形成部材１１の本体部１１ａのみならず側面突出部１１ｂをも光膨張性を有する材料からなる例を示したが、本発明はこれに限らず、凹凸形成部材の側面突出部は、光膨張性を有する材料でなくてもよいし、別部材によって構成してもよい。この場合、凹凸形成部材の側面突出部は光透過性を有する材料である必要がある。
【００５７】
また、本実施形態では、凹凸形成部材１１を、凹凸形成パネル１０の全面にわたってマトリクス状に設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、凹凸形成部材をマトリクス状以外のたとえば千鳥配列をなすように配置してもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、光膨張性を有する材料として有機材料からなる例を示したが、本発明はこれに限らず、光膨張性を有する材料は、無機材料や有機材料と無機材料が分子レベルで混ざり合ったいわゆる有機・無機ナノコンポジット材料からなるように構成してもよい。また、光膨張性を有する材料を、光照射によって気体を発生させることにより凹凸形成部材を膨張させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態によるリモートコントローラの全体構成を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるリモートコントローラの全体構成を示した分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による凹凸形成パネル上の凹凸形成部材と側壁との構成を示した平面図である。
【図４】本発明の一実施形態による凹凸形成パネル上の凹凸形成部材と側壁との構成を示した拡大平面図である。
【図５】本発明の一実施形態による表示装置上に設けられた凹凸形成パネルと偏光部材との構造を示した、図３の２００−２００線に沿った断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による表示装置上に設けられた凹凸形成パネルと偏光部材との構造を示した、図４の３００−３００線に沿った拡大断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による凹凸形成部材、側壁および押下検知部の構造を模式的に示した、図４の３００−３００線に沿った拡大断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による凹凸形成部材を図５のＺ１方向である表示装置側から見た平面図である。
【図９】本発明の一実施形態による側壁と側壁に設けられた検知電極との構成を示した拡大平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による凸形状を形成した凹凸形成パネルを示した、図３の２００−２００線に沿った断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による凸形状を形成した凹凸形成パネルを示した、図４の３００−３００線に沿った拡大断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による、凸形状を形成した凹凸形成パネルを操作者が押圧した状態を模式的に示した、図３の２００−２００線に沿った断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態による、凸形状を形成した凹凸形成パネルを操作者が押圧した状態を模式的に示した、図４の３００−３００線に沿った拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 凹凸形成パネル（凹凸形成装置）
１１ 凹凸形成部材
１２ 側壁（側壁部）
１４ 押下検知部
１４ａ 検知電極（第２検知電極）
１４ｂ 検知電極（第１検知電極）
１４ｃ 接触検知部
２０ 偏光部材
３０ 表示装置
１００ リモートコントローラ（情報入力装置）
１０１ 入力用凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の表面上に配置される凹凸形成装置であって、
前記表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を備える、凹凸形成装置。
【請求項２】
前記凹凸形成部材が押下されたことを検知するための押下検知部をさらに備える、請求項１に記載の凹凸形成装置。
【請求項３】
前記凹凸形成部材を囲むように形成された側壁部をさらに備え、
前記押下検知部は、前記側壁部側に形成された第１検知電極と、前記第１検知電極に対応する前記凹凸形成部材の位置に設けられた第２検知電極と、前記第１検知電極と前記第２検知電極とが接触したことを検知する接触検知部とを含む、請求項２に記載の凹凸形成装置。
【請求項４】
前記側壁部は遮光性を有する材料からなる、請求項３に記載の凹凸形成装置。
【請求項５】
前記凹凸形成部材は、光膨張性を有する材料を含み、
前記表示装置から発せられた光によって、前記凹凸形成部材が光により膨張することにより、凸形状に変形可能であるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の凹凸形成装置。
【請求項６】
前記表示装置に入力用ボタン画像が表示され、
前記入力用ボタン画像が表示される領域に対応するように前記凹凸形成部材が配置され、前記入力用ボタン画像に対応する領域において、前記表示装置から発せられた光によって、前記凹凸形成部材が凸状のボタン形状を形成するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の凹凸形成装置。
【請求項７】
前記表示装置の上面に配置される凹凸形成装置であって、
前記凹凸形成部材の上面に配置され、前記表示装置から発せられた下方からの光を透過させるとともに、上方からの光を透過させないように構成されている偏光部材をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の凹凸形成装置。
【請求項８】
表示装置と、
前記表示装置の表面上に配置され、前記表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を有する複数の凹凸形成部が配置された凹凸形成パネルとを備え、
前記凹凸形成パネルは、前記凹凸形成部により、前記表示装置に表示される入力用画像に応じて入力用凸部を形成するように構成されている、情報入力装置。
【請求項９】
前記凹凸形成パネルは、前記凹凸形成部材が押下されたことを検知するための押下検知部をさらに含む、請求項８に記載の情報入力装置。
【請求項１０】
前記凹凸形成部は、マトリクス状に配置されており、
前記凹凸形成パネルは、マトリクス状に配置された前記凹凸形成部を囲むように形成された側壁部をさらに含み、
前記押下検知部は、前記側壁部側に形成された第１検知電極と、前記第１検知電極に対応する前記凹凸形成部材の位置に設けられた第２検知電極と、前記第１検知電極と前記第２検知電極とが接触したことを検知する接触検知部とを有する、請求項９に記載の情報入力装置。
【請求項１１】
前記側壁部は遮光性を有する材料からなる、請求項１０に記載の情報入力装置。
【請求項１２】
前記凹凸形成パネルは、前記表示装置の上面に配置されており、
前記凹凸形成パネルの上面に配置され、前記表示装置から発せられた下方からの光を透過させるとともに、上方からの光を透過させないように構成されている偏光部材をさらに備える、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項１】
表示装置の表面上に配置される凹凸形成装置であって、
前記表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を備える、凹凸形成装置。
【請求項２】
前記凹凸形成部材が押下されたことを検知するための押下検知部をさらに備える、請求項１に記載の凹凸形成装置。
【請求項３】
前記凹凸形成部材を囲むように形成された側壁部をさらに備え、
前記押下検知部は、前記側壁部側に形成された第１検知電極と、前記第１検知電極に対応する前記凹凸形成部材の位置に設けられた第２検知電極と、前記第１検知電極と前記第２検知電極とが接触したことを検知する接触検知部とを含む、請求項２に記載の凹凸形成装置。
【請求項４】
前記側壁部は遮光性を有する材料からなる、請求項３に記載の凹凸形成装置。
【請求項５】
前記凹凸形成部材は、光膨張性を有する材料を含み、
前記表示装置から発せられた光によって、前記凹凸形成部材が光により膨張することにより、凸形状に変形可能であるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の凹凸形成装置。
【請求項６】
前記表示装置に入力用ボタン画像が表示され、
前記入力用ボタン画像が表示される領域に対応するように前記凹凸形成部材が配置され、前記入力用ボタン画像に対応する領域において、前記表示装置から発せられた光によって、前記凹凸形成部材が凸状のボタン形状を形成するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の凹凸形成装置。
【請求項７】
前記表示装置の上面に配置される凹凸形成装置であって、
前記凹凸形成部材の上面に配置され、前記表示装置から発せられた下方からの光を透過させるとともに、上方からの光を透過させないように構成されている偏光部材をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の凹凸形成装置。
【請求項８】
表示装置と、
前記表示装置の表面上に配置され、前記表示装置から発せられた光によって、凹凸形状に変形可能な材料からなる凹凸形成部材を有する複数の凹凸形成部が配置された凹凸形成パネルとを備え、
前記凹凸形成パネルは、前記凹凸形成部により、前記表示装置に表示される入力用画像に応じて入力用凸部を形成するように構成されている、情報入力装置。
【請求項９】
前記凹凸形成パネルは、前記凹凸形成部材が押下されたことを検知するための押下検知部をさらに含む、請求項８に記載の情報入力装置。
【請求項１０】
前記凹凸形成部は、マトリクス状に配置されており、
前記凹凸形成パネルは、マトリクス状に配置された前記凹凸形成部を囲むように形成された側壁部をさらに含み、
前記押下検知部は、前記側壁部側に形成された第１検知電極と、前記第１検知電極に対応する前記凹凸形成部材の位置に設けられた第２検知電極と、前記第１検知電極と前記第２検知電極とが接触したことを検知する接触検知部とを有する、請求項９に記載の情報入力装置。
【請求項１１】
前記側壁部は遮光性を有する材料からなる、請求項１０に記載の情報入力装置。
【請求項１２】
前記凹凸形成パネルは、前記表示装置の上面に配置されており、
前記凹凸形成パネルの上面に配置され、前記表示装置から発せられた下方からの光を透過させるとともに、上方からの光を透過させないように構成されている偏光部材をさらに備える、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２１１９１８（Ｐ２００９−２１１９１８Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３３６５（Ｐ２００８−５３３６５）
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
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