操作装置および画像読取装置
【課題】 環状のタッチスイッチなどの環状の広い照明領域を背後から明るく且つ明度ムラが小さく照明することができ、且つこれを少ない数の光源で実現する。
【解決手段】 タッチパネルは環状の光透過部を有している。導光体の下面にはリング形状の拡散面が形成されている。リング形状は１つの光源に対応する第１領域と隣り合う２つの光源の間に対応する第２領域を有し、第１領域における環状の光透過部に対応した位置から光源がある側のリング周囲までの距離に比べて第２領域における環状の光透過部に対応した位置から光源がある側のリング周囲までの距離のほうが大きい形状ある。光源が発光して導光体に入射した光は拡散面で拡散反射し、拡散反射光の一部は環状の光透過部を照明する。
【解決手段】 タッチパネルは環状の光透過部を有している。導光体の下面にはリング形状の拡散面が形成されている。リング形状は１つの光源に対応する第１領域と隣り合う２つの光源の間に対応する第２領域を有し、第１領域における環状の光透過部に対応した位置から光源がある側のリング周囲までの距離に比べて第２領域における環状の光透過部に対応した位置から光源がある側のリング周囲までの距離のほうが大きい形状ある。光源が発光して導光体に入射した光は拡散面で拡散反射し、拡散反射光の一部は環状の光透過部を照明する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスイッチを持つ操作装置およびこれを備えたを有する画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には画像読取部を備えた複合機が開示されている。この装置は、原稿読取面に置かれた原稿を読み取る読取部と、原稿読取面に対して開閉可能な原稿圧板とを備え、原稿圧板の上面に操作部（複数の入力キー）と表示器（ＬＣＤパネル）が設けられている。
【０００３】
特許文献２には、静電容量式のタッチパネル入力装置が開示される。この装置は、複数のセンサ電極が実装された基板と、各センサ電極の上にセットされるスペーサとを備えている。
【０００４】
特許文献３には、文字や図形を表示する液晶表示器を背後から照明する照明装置（バックライト）が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８８７５９号公報
【特許文献２】特開２００９−３７３７３号公報
【特許文献３】特開平１１−２８３４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、操作部はタクトスイッチのような機械式接点のキー構造であるが、コストや配置デザイン上の理由により、操作部を特許文献２のような静電容量式のタッチスイッチに置き換えることが考えられる。その際、スイッチの背後にバックライト（照明装置）を設けて、暗部でもスイッチの視認性を高めると共に、必要のないときにはバックライトを消灯することができれば、装置の操作性が向上する。これを実現する際の課題の一つは、タッチスイッチの照明すべき領域が広い面積を有していたとしても背後から照明する光が明るく且つ明度ムラを小さくし、これを少ない数の光源で実現することである。
【０００７】
特許文献３に開示される照明装置は、導光板（８）の限定された領域に反射面に形成することで明るい照明光を得るとともに、表示範囲に限定して白色蓋枠の出射窓（１１）を設けて漏れ光を防ぐ構造となっている。しかし、光源の数をなるべく減らしつつ大きな面積を明度のムラなく照明するには、特許文献３のような構成でも不十分な場合がある。例えば、操作部がジョグホイールのような大サイズの環状の入力デバイスであって入力デバイスを環状に照明しようとすると、環状の場所に応じて光源からの距離差が大きく異なるので顕著な明度差が生じ、全体を均一且つ明るく照明することが困難である。ムラを軽減するには、環状に沿って多数の光源を配置しなければならず、配置上の制約やコスト上昇の要因となる。
【０００８】
また、特許文献３に開示されている照明装置を、特許文献２のような静電容量式のタッチスイッチのバックライトに適用することは、以下の理由により困難である。すなわち、特許文献２の構造では出射窓１１の部分に空気層ができる。使用者が指で触れるパネル表面と電極との間に空気層が存在すると静電容量を検知することが困難になる。そのため、特許文献２の構造で電極を設けようとすると、電極を出射窓１１よりも外側すなわち液晶表示器１２の裏面に配置するしかない。するとバックライト光に対して電極が陰になって表示に重なってしまうという問題が起きる。
【０００９】
本発明は上述の課題の認識に基づいてなされたものである。本発明の目的は、環状のタッチスイッチなどの環状の広い照明領域を背後から明るく且つ明度ムラが小さく照明することができ、且つこれを少ない数の光源で実現した装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の操作装置は、環状の光透過部を有するパネルと、第１面と第２面を有し、前記第１面が前記パネルに面する導光体と、前記導光体の周囲の複数の位置に配置された光源と、前記導光体の前記第２面の側で前記環状の光透過部に対応した複数の位置に設けられ、静電容量を検知することで前記パネルに使用者がタッチしたか否かのスイッチング状態を検知するための電極とを備え、前記導光体の前記第２面にはリング形状の拡散面が形成され、前記拡散面のリング形状は１つの前記光源に対応する第１領域と隣り合う２つの前記光源の間に対応する第２領域を有し、前記第１領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離に比べて前記第２領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離のほうが大きい形状であって、前記光源が発光して前記導光体に入射した光は前記拡散面で拡散反射し、拡散反射光の一部は前記光透過部を照明することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、環状のタッチスイッチなどの環状の広い照明領域を背後から明るく且つ明度ムラが小さく照明することができ、且つこれを少ない数の光源で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の装置の構成を示す斜視図
【図２】電源ＯＦＦ／ＯＮでの操作パネルの表示状態を示す図
【図３】パネル部の構造図
【図４】静電容量式タッチスイッチの断面図
【図５】導光体の構造を示す図
【図６】導光体の別の構造を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を説明する。本明細書においては、スキャナ、プリンタ、ファクシミリ、複写機、複合機など、原稿を読み取るための画像読取部を有する装置を総称して「画像読取装置」というものとする。
【００１４】
図１は本発明の実施形態の画像読取装置の構成を示す斜視図である。図１（ａ）は画像読取部の原稿圧板を閉じた状態、図１（ｂ）は原稿圧板を開けた状態を示す。装置の筐体には原稿読取面に置かれた原稿を読み取る読取部（フラットベッドスキャナ）、シートにプリントを行なう記録部、および装置全体を制御する制御部５が内蔵されている。読取部、記録部それぞれについては上述の特許文献１などで周知なので、ここでは詳細な説明を省略する。制御部５はＣＰＵ、メモリ、各種Ｉ／Ｏインターフェースを備えたコントローラボードを有する。装置の上部には原稿読取面２に対して原稿圧板６が開閉可能に設けられている。設置された装置は、図中の矢印Ａの方向（正面側）から使用者によって操作される。
【００１５】
図１（ａ）において、原稿圧板６の上面にはパネル部１が配置されている。パネル部１には、表示ユニット４と各種の操作キー（入力スイッチ）が密集して設けられたパネルカバー１１が設けられている。さらに電源ボタン１１１もパネルカバー１１に設けられている。電源ボタン１１１を除く操作キーは静電容量式のタッチスイッチとなっている。静電容量式のタッチスイッチは、人の指をタッチ面に接触すると変化する静電容量を検知して入力となす方式のタッチスイッチである。その詳細構造と動作については後述する。
【００１６】
表示ユニット４には透明部材からなる表示窓４ａが設けられている。表示ユニット４は、収納時は図１（ａ）のようにパネルカバー１１の表面と一体の面を構成するように寝かせた状態である。表示ユニット４は、使用者の操作によって表示窓４ａが装置手前（矢印Ａ）に向けて立ち開くように回動可能である。つまり、表示ユニット４を寝かせた状態では表示窓４ａの表示は上方から見ることができ、表示ユニット４を立てた状態では表示窓４ａの表示は正面から見ることができる。電源ボタン１１１は、タクトスイッチなどの機械式接点のキー構造であり、電源ＯＦＦの状態で使用者が押圧すると装置ＯＮに、逆に電源ＯＮの状態で使用者が押圧すると装置ＯＦＦになる。
【００１７】
図１（ｂ）において、原稿圧板６は２箇所のヒンジ８でフレーム９の奥側（正面の反対側）に回動可能に取り付けれている。原稿読取面２は透明のガラス板からなり、この上に原稿面を下向きにして原稿が置かれる。ガラス板はカバーによりフレーム９に取り付けられている。原稿読取面２の上の原稿を押さえつけて浮きを抑えるため、原稿圧板６の内側面には圧着シート７が取り付けられている。ヒンジ８と原稿圧板６との係合は上下方向に遊びを持っており、厚みのあるブック原稿にも対応することができる。
【００１８】
制御部５は、読取部と記録部の動作制御とともに、表示ユニット４の表示制御、タッチスイッチのスイッチ入力および表示制御など、装置全体の各種制御を司る。後述するように、制御部５は複数の動作モードの制御を行ない、動作モードに応じてタッチスイッチのバックライト（背後からの照明）の点灯と消灯の状態を変化させる。
【００１９】
図２は、画像読取装置の上面図であり、原稿圧板６の上面、パネルカバー１１に設けられた操作パネル（操作装置）の表示状態を示す。図２（ａ）は電源ＯＦＦの状態であり、操作部の各種の操作キーは電源ボタン１１１、ジョグホイール１０１ｄを除いて使用者には見えなくなっている。図２（ｂ）は電源ＯＮですべての操作キーが点灯表示した状態である。点灯したキーは入力が有効状態となる。
【００２０】
この例では、操作キーは、ホームキー１０１ｂ、１つ前の状態に戻すための戻るキー１０１ｃ、モノクロコピーキー１０１ｈ、カラーコピーキー１０１ｉ、ストップキー１０１ｊなどである。モノクロコピーキー１０１ｈはモノクロコピーまたはモノクロ画像スキャンの動作開始を指示するキーであり、カラーコピーキー１０１ｉはカラーコピーまたはカラー画像スキャンの動作開始を指示するキーである。ストップキー１０１ｊはコピー動作またはスキャン動作の停止を支持するためのキーである。操作キーはさらに、表示ユニット４に表示される画面上の表示項目を選択するための３つのキーからなるファンクションキー１０１ａを有する。
【００２１】
操作キーはさらに、表示ユニット４に表示される画面上のカーソルを上下左右に移動させるための４つの矢印キー１０１ｆ、およびカーソル等を移動させるためのリング形状キーであるジョグホイール１０１ｄを有する。操作キーはさらに、選択を決定するためのＯＫキー１０１ｅ、コピー枚数などの数値を設定するための“＋”“−”キー１０１ｇを有する。これらの各操作キーは、各々が独立して点灯と消灯が可能なバックライトを備えた静電容量式のタッチスイッチとなっている。バックライトが点灯するとそのキー固有の図形（マーク）が表示されて使用者が視認することが可能となり、バックライトが消灯するとキーのマークは非表示となって使用者には視認できなくなる。
【００２２】
図３はパネル部１の構成図であり、図３（ａ）は積層構造を示す分解斜視図、図３（ｂ）は上面図である。パネル部１は図３（ａ）に示すように、表面（上面）から順に、パネルカバー１１、弾性体シート１２、導光体群１３、弾性体シート１４、パネル基板１５を備えた５層の積層構造を有する。全体は弾性体シート１２と弾性体シート１４で密着して一体構造物となっている。すなわち、パネルカバー１１と導光体群１３の間には透光性のシート状の弾性体シート１２（第１弾性体シート）が介在して両者の間を密着させる。同様に、パネル基板１５と導光体群の間にはシート状の弾性体シート１４（第２弾性体シート）が介在して両者の間を密着させる。弾性体シート１４は透光性である必要はない。弾性体シート１２、１４はいずれも非導電性の絶縁体材料からなる。
【００２３】
パネルカバー１１は透光性（透明または半透明）で継ぎ目のない１枚の板状部材であり、プラスチック材料（例えば、アクリル、ＡＢＳ、ＰＣ、ＭＢＳ、ＳＢＣなど）またはガラス材料からなる。導光体群１３も透明のプラスチック材料またはガラス材料からなる。弾性体シート１２および弾性体シート１４はそれぞれ、複数の電極に対して共通の分割されていない１枚のシートである。細かく分割されていない１枚のシートなので操作パネルの組み立てが容易になる。
【００２４】
組み立ての際には、パネルカバー１１と導光体群１３とはシート状の弾性体シート１２によって隙間なく完全に密着することが求められる。なぜなら、完全に密着せずに誘電率が低い空気層が介在してしまうと、静電容量変化の検知が不安定となって静電容量式スイッチとしての信頼性が劣化するためである。さらに、メンテナンスにおけるパネルカバー１１の交換作業を考慮すると、いったん密着させた後にも、糊を残さずに剥がしやすいことが求められる。密着性の高さと剥がしやすさの２つの特性を両立させるために、弾性体シート１２は接着剤を使わずに粘着性が得られる自己粘着性の弾性体シートを用いる。このような弾性体シートとしては、例えばゲルシートが好適である。導光体群１３とパネル基板１５（複数の電極の表面）とを密着させる弾性体シート１４にも同様の特性が求められるので、弾性体シート１４にも自己粘着性をもつ弾性体シート、例えばゲルシートを用いる。なお、弾性体シート１２、弾性体シート１４の両方ではなく一方のみをゲルシートとしてもよい。また、ゲルシートの替わりに、同様の自己粘着性と弾性を有する材質のシートを用いてもよい。また、剥がすときに破れ難い両面テープ、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＴＥ）を基材とする両面テープを用いてもよい。
【００２５】
図３（ｂ）はパネル基板１５の上での導光体群１３の各導光体の配列を示す。同図に示すように、導光体群１３は、静電容量式スイッチのタッチ位置に対応した位置に複数の導光体１０３ａ〜１０３ｊが配列されている。また、各導光体に対応して１つまたは複数の光源が、パネル基板１５に実装されている。例えば、戻るキー１０１ｃを照明するために導光体１０３ｃと１つの光源１０６ｃが設けられ、‘＋’‘−’キー１０１ｇを照明するために導光体１０３ｇと２つの光源１０６ｇが設けられている。また、ジョグホイール１０１ｄを照明するために導光体１０３ｄと４つの光源１０６ｄが設けれている。
【００２６】
図４は静電容量式スイッチの断面図を示す。図４（ａ）は図２（ｂ）の‘＋’‘−’キー１０１ｇにおける断面図（Ａ−Ａ方向断面）である。パネルカバー１１の裏面側の面には黒インクの印刷によって遮光層１０１ｋが形成されている。遮光層１０１ｋには部分的に黒インク印刷されていない所定形状の光透過部を持つ透過図形部１０１ｍが形成されている。透過図形部１０１ｍは上面から見ると意味のある図形となっており、この例では、図２（ｂ）のように、‘＋’‘−’の文字とそれぞれの周りを矩形の線で囲んだ図形となっている。パネルカバー１１は透光性なので、透過図形部１０１ｍをバックライトで背後（下）から照明すれば図形を使用者に視認させることができる。バックライトを消灯すると図形は黒くなるので図形は視認されない。発明者らの実験によると、パネルカバー１１は、半透過性のグレースモークの材質とすると、バックライト消灯時に透過図形部１０１ｍが非常に視認し難く事実上不可視となり、図形表示ＯＮ／ＯＦＦのコントラストを高めることができる。パネルカバー１１は一枚の板体からなるので、バックライトが消灯されたら、電源ボタン１１１、ジョグホイール１０１ｄ、ＯＫキー１０１ｅを除いてスイッチは存在感がなくなり、使用者に混乱を与えることなく且つ美観上も好ましい。
【００２７】
パネル基板１５には、２箇所に半導体光源からなる光源１０６ｇが実装されている。半導体光源としてはＬＥＤやＯＬＥＤが用いられる。光源１０６ｇの光の射出方向はパネル面に対して水平な方向で且つ導光体１０３ｇに対して導光体１０３ｇの側面から光が入射される方向である。光源１０６ｇが点灯すると、導光体１０３ｇに矢印Ｃの方向を中心とする拡散光束が入射する。入射した拡散光束は導光体１０３ｇの中で反射を繰り返して伝播する。導光体１０３ｇの下面には白塗料の塗布によって拡散面１０３ｇ−ａが形成されている。拡散面１０３ｇ−ａに当たった光は拡散反射して一部は上方向（矢印Ｄの方向）に拡散する。この光の一部は透過図形部１０１ｍから外部に射出され残りは遮光層１０１ｋでは遮られる。これにより、‘＋’‘−’が図形として使用者に視認される。このように、光源と導光体とでバックライトが構成されている。
【００２８】
パネル基板１５には、タッチ位置の直下、すなわち２箇所の光源１０６ｇの間で拡散面１０３ｇ−ａに対応した位置に、‘＋’キー、‘−’キーのスイッチング状態の個別検知のため２つの電極１０５ｇが実装されている。さらに、パネル基板１５には各電極に電気接続された信号処理回路（プロセッサを含む）が実装されている。信号処理回路は、電極で検出した静電容量変化をデジタルデータに変換し信号処理によってスイッチング状態（タッチの有無）をＯＮ／ＯＦＦとして判定する。パネルカバー１１にタッチした使用者の指先Ｆと電極１０５ｇとの間は一種のコンデンサとなって、指先Ｆがパネルカバー１１の表面に触れると静電容量が変化する。信号処理回路は、電極１０５ｇによって静電容量の変化を検知することでタッチの有無を検知する。タッチスイッチの入力を有効にした場合には、電極による検知される静電容量が所定の閾値を越えたらスイッチ入力された（スイッチＯＮ）と判断する。一方、タッチスイッチの入力を無効にした場合には、電極による静電容量の検出を無視するまたは上記所定の閾値を高くする。
【００２９】
図４（ｂ）は、図２（ｂ）の矢印キー１０１ｆ、ジョグホイール１０１ｄ、ＯＫキー１０１ｅにおける断面図（Ｂ−Ｂ方向断面）である。パネルカバー１１の表面には、ＯＫキー１０１ｅに対応した位置は凹形状の窪みが形成されている。同様に、リング形状のジョグホイール１０１ｄも凹形状の窪み（溝）がリング状に形成されている。その他のキーに対応する位置には窪みは形成されていない。使用頻度の高いキーについて窪みを設けることで、使用者に触覚感および視覚感を与えて確実な操作に行わせることができる。とくにジョグホイール１０１ｄについては、リング形状の窪みが使用者がタッチした指先Ｆの動きを物理的にガイドするので、使用者は正確な位置に沿って滑らかに指を滑らせることでき、良好な操作性が得られる。
【００３０】
ＯＫキー１０１ｅの下には導光体１０３ｅが配置され、４つの矢印キー１０１ｆの下には４つの導光体１０３ｆが配置されている。ジョグホイール１０１ｄの下にはリング形状の導光体１０３ｄが配置されている。導光体１０３ｄの周囲には４つの光源が配置されている。導光体それぞれの導光体の下にはパネル基板１５上にスイッチング状態を検知するための電極１０５ｅ、１０５ｆ、電極１０５ｄが設けられている。パネル基板１５には電極の近傍に貫通孔１０５ｔが形成されており、弾性体シート１４で広い面積を密着させる際には貫通孔１０５ｔから空気が逃げて、弾性体シート１４と電極表面との間に空気層ができにくい。このように、弾性体シート１４に密着性の高いゲルシートを採用するとともパネル基板１５に貫通孔を設けたことの相乗効果で操作パネル組み立ての際に空気層が入り込みにくくなっている。
【００３１】
ここで、ＯＫキー１０１ｅおよびジョグホイール１０１ｄは、凹形状の窪み分だけ、パネルカバー１１の表面（タッチ面）から対応する電極までの距離が矢印キー１０１ｆに比べて短くなっている。距離が短いほうが使用者がタッチした際の静電容量変化が大きくなるので、検知感度が高くなる。もし、使用者が隣り合うキー同士のちょうど境界をタッチした場合には、検知感度の高いＯＫキー１０１ｅまたはジョグホイール１０１ｄの方が感応する確率が高い。スイッチとしての使用頻度を考えると、ＯＫキー１０１ｅとジョグホイール１０１ｄは、矢印キー１０１ｆより使用頻度が多いので、使用頻度の高いキーの感応が優先される設計は合理的である。つまり、複数のタッチスイッチは互いに隣接し検知感度が異なる第１スイッチ（ＯＫキー１０１ｅ、ジョグホイール１０１ｄ）と第２スイッチ（矢印キー１０１ｆ）を含み、使用頻度がより高い第１スイッチのほうが第２スイッチよりも検知感度が高い。
【００３２】
ＯＫキー１０１ｅとジョグホイール１０１ｄは、パネルカバー１１の表面の窪みによって電極までの距離が変化することが、静電容量の検知感度の差を生じさせている。つまり、各キーにおいて窪みは指をガイドするガイド機能と検知感度を調整する機能の２つを同時に満たすものであり、簡素な構成で高い操作性と信頼性を実現している。とくにジョグホイール１０１ｄについては、リングに沿って指を動かすので指の位置がずれやすいが、リング形状の窪みが指の動きを物理的にガイドするので、指がリングから外れて隣り合う矢印キー１０１ｆに触れてしまう可能性をより低くしている。それでも指がずれたとしても、検知感度に差を設けてジョグホイール１０１ｄの方が優先されるようになっている。つまり、物理的なガイドと検知感度差による優先順位という２つの手法の組み合わせにより、非常に高い操作性ならびに信頼性を実現するものである。
【００３３】
次に、図５、図６を用いて、ジョグホイール１０１ｄに対応した導光体１０３ｄの詳細な構造について説明する。図５は複数の光源がリングの外側にある形態である。図５（ａ）は導光体の第１の形態を示す。導光体１０３ｄは透明なガラスまたはプラスチックからなり、上方から見た形状がリング形状である。リング形状の導光体１０３ｄの外周側の周囲には、複数箇所（４箇所）に均等角度（９０度）ごとに光源１０６ｄが設けられている。光源１０６ｄはＬＥＤやＯＬＥＤなどの半導体光源である。導光体１０３ｄの下面の一部（内周側）にはリング形状の拡散面１０３ｄ−ａが形成されている。拡散面１０３ｄ−ａは、リング形状の光透過部１０１ｄ−ａを少なくとも含む範囲に対応してリング状に形成されている。拡散面１０３ｄ−ａは導光体の表面に白色塗料が印刷や手作業によって塗布されたもので、ここに入射した光は塗料の微細な凹凸によって拡散反射する。
【００３４】
それぞれの光源１０６ｄが発光すると、図中の矢印のように、リング内周に向けて導光体１０３ｄの側面から光が入射する。入射した光は、拡散面１０３ｄ−ａが無い領域では導光体の上面（第１面）と下面（第２面）で全反射して、光量ロスがほとんど無くリングの内周側に導入される。導入された光のうち拡散面１０３ｄ−ａに入射した光はここで拡散反射する。そして、上方に拡散反射した光の一部はジョグホイール１０１ｄの光透過部１０１ｄ−ａを照明しリング状の図形表示がなされる。
【００３５】
ここで、拡散面１０３ｄ−ａの形状について説明する。リング形状の拡散面１０３ｄ−ａのリングの幅は１周に渡って一様ではなく、部位に応じて幅が非一様に変化している。光源１０６ｄに近い第１領域では幅Ａ、光源１０６ｄから遠い第２領域（隣合う光源の間の領域）では幅Ｂとなっており、Ｂ＞Ａの関係を満たす。つまり、拡散面１０３ｄ−ａは非一様な幅を持つリング形状を有し、リング形状は光源から第１の距離の部位での幅に比べて光源から第１の距離よりも大きな第２の距離の部位での幅が太くなっている領域を含んでいる。拡散面１０３ｄ−ａのうち、第１領域では十分な光量の拡散反射光が得られる。これに対して、隣り合う光源の間である第２領域では光源からの遠いために到達する光源から光が減少して、拡散反射光の光量も弱まる。このままでは、リング状の図形表示は円周に沿って明るい部分と暗い部分が交互に混在して明度にムラが生じてしまう。そこで、第１領域での幅Ａに比べて第２領域での幅Ｂを太くすることで、拡散面の面積を大きくして、光源から遠い領域では拡散反射光がより多く生じるようにしている。これにより、リング状の図形表示の明度ムラが軽減される。
【００３６】
本実施形態では、ジョグホイール１０１ｄが円形のリング形状であるので、それに対応して拡散面１０３ｄ−ａも円形のリング形状としている。これに限らず、ジョグホイール１０１ｄおよび拡散面１０３ｄ−ａは、円形に限らず多角形のリング形状であってもよい。また、ジョグホイール１０１ｄや拡散面１０３ｄ−ａのリング形状は、１周が途切れがない形態に限らず、周の途中に１または複数の切れ目のあるリング形状であってもよい。
【００３７】
図５（ｂ）は導光体１０３ｄの第２の形態を示す。図５（ａ）の例と違ってリング形状の拡散面１０３ｄ−ａのリング幅は１周に渡ってほぼ一様の幅Ｃである。ただし、リング形状は正円ではなく矩形に近いいびつな形状となっている。つまり、リング形状の拡散面１０３ｄ−ａは、光源に近い第１領域ではリングの内周方向（光源から離れる方向）に変形し、且つ、隣り合う光源の間の第２領域ではリングの外周方向に変形した形状である。なお、第１領域と第２領域の一方だけで変形して他方は変形しないような形状であってもよい。
【００３８】
図６は複数の光源がリングの内側にある形態である。図６（ａ）は図５（ａ）に対応した形態である。リング形状の導光体１０３ｄの内側の周囲には、均等角度（９０度）ごとに計４箇所に光源１０６ｄが設けられている。導光体１０３ｄの下面の一部（半径方向の中央付近）にはリング形状の拡散面１０３ｄ−ａが形成されている。拡散面１０３ｄ−ａは、リング形状の光透過部１０１ｄ−ａを少なくとも含む範囲に対応してリング状に形成されている。それぞれの光源１０６ｄが発光すると、図中の矢印のように、リング外周に向けて導光体１０３ｄの側面から光が入射し、拡散面１０３ｄ−ａに到達した光はここで拡散反射する。拡散面１０３ｄ−ａのリングの幅は１周に渡って一様ではなく、部位に応じて幅が非一様に変化している。光源１０６ｄに近い第１領域では幅Ａ、光源１０６ｄから遠い第２領域（隣合う光源の間の領域）では幅Ｂとなっており、Ｂ＞Ａの関係を満たす。これにより、図５（ａ）の形態と同様にリング状の図形表示の明度ムラが軽減される。
【００３９】
図６（ｂ）は図５（ｂ）に対応した形態である。リング形状の拡散面１０３ｄ−ａのリング幅は１周に渡ってほぼ一様の幅Ｃであり、光源に近い第１領域ではリングの外周方向（光源から離れる方向）に変形し、且つ、隣り合う光源の間の第２領域ではリングの内周方向に変形した形状である。なお、第１領域と第２領域の一方だけで変形して他方は変形しないような形状であってもよい。これにより、図５（ｂ）の形態と同様にリング状の図形表示の明度ムラが軽減される。
【００４０】
このように、図５、図６いずれの形態も、導光体１０３ｄの第２面に形成された拡散面１０３ｄ−ａのリング形状が、１つの光源１０６ｄに対応する第１領域と隣り合う２つの光源１０６ｄの間に対応する第２領域を有する。そして、第１領域における環状の光透過部１０１ｄ−ａに対応した位置から光源がある側のリング周囲までの距離に比べて、第２領域における環状の光透過部１０１ｄ−ａに対応した位置から光源がある側のリング周囲までの距離のほうが大きい形状である。光源がある側のリング周囲とは、図５のように光源１０６ｄが外周側にある場合は外周側のリング端部を意味し、図６のように光源１０６ｄが内周側にある場合は内周側のリング端部を意味する。これにより、第１領域よりも第２領域で拡散反射光がより多く生じるので、リング状の図形表示の明度ムラが軽減される。
【００４１】
以上のように本実施形態の装置によれば、導光体の工夫によって、ジョグホイールのタッチスイッチが広い面積を有していたとしても、背後から環状に照明する光が明るく且つ明度ムラが少なく、これを少ない数の光源で実現している。また、パネルの表面には、使用者がタッチした指先をガイドするための環状の光透過部に対応して環状の窪みが形成されているので、確実な操作感を得ることができる。
【００４２】
また、以上説明した画像読取装置では、原稿圧板の上面に静電容量式のタッチスイッチを有する操作パネルが設けられている。タッチスイッチには静電容量と感圧式があるが、静電容量式は感圧式よりもスイッチ面を強固にすることができる。使用者が画像読取装置の原稿圧板に手を置いて原稿を押さえ付ける際にスイッチ面を押したとしても、より大きな押さえ力に耐えることができる。また、画像入力装置の原稿圧板の上面はもっとも物が触れ易い露出面であり、使用者が不用意に異物をぶつけたり飲料液などをこぼす可能性が大きい。静電容量式のスイッチ面は感圧式よりも、そのような局所的な衝撃や液体付着に対しても耐性が高い。また、入力が有効なキーに対応したバックライトだけを発光させるようにすれば、操作に不慣れな使用者にも混乱を与えることはない。加えて、使用者が原稿圧板で原稿を押さえ付ける際に使用しないキーに対応したタッチスイッチのバックライトが消灯していればスイッチの存在感がなくなるので、操作パネルに手を掛けるのにも心理的な抵抗が少ない。
【符号の説明】
【００４３】
１ パネル部
１１ パネルカバー
１５ パネル基板
１０１ｄ ジョグホイール
１０３ｄ 導光体
１０３ｄ−ａ 拡散面
１０６ｄ 光源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスイッチを持つ操作装置およびこれを備えたを有する画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には画像読取部を備えた複合機が開示されている。この装置は、原稿読取面に置かれた原稿を読み取る読取部と、原稿読取面に対して開閉可能な原稿圧板とを備え、原稿圧板の上面に操作部（複数の入力キー）と表示器（ＬＣＤパネル）が設けられている。
【０００３】
特許文献２には、静電容量式のタッチパネル入力装置が開示される。この装置は、複数のセンサ電極が実装された基板と、各センサ電極の上にセットされるスペーサとを備えている。
【０００４】
特許文献３には、文字や図形を表示する液晶表示器を背後から照明する照明装置（バックライト）が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８８７５９号公報
【特許文献２】特開２００９−３７３７３号公報
【特許文献３】特開平１１−２８３４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、操作部はタクトスイッチのような機械式接点のキー構造であるが、コストや配置デザイン上の理由により、操作部を特許文献２のような静電容量式のタッチスイッチに置き換えることが考えられる。その際、スイッチの背後にバックライト（照明装置）を設けて、暗部でもスイッチの視認性を高めると共に、必要のないときにはバックライトを消灯することができれば、装置の操作性が向上する。これを実現する際の課題の一つは、タッチスイッチの照明すべき領域が広い面積を有していたとしても背後から照明する光が明るく且つ明度ムラを小さくし、これを少ない数の光源で実現することである。
【０００７】
特許文献３に開示される照明装置は、導光板（８）の限定された領域に反射面に形成することで明るい照明光を得るとともに、表示範囲に限定して白色蓋枠の出射窓（１１）を設けて漏れ光を防ぐ構造となっている。しかし、光源の数をなるべく減らしつつ大きな面積を明度のムラなく照明するには、特許文献３のような構成でも不十分な場合がある。例えば、操作部がジョグホイールのような大サイズの環状の入力デバイスであって入力デバイスを環状に照明しようとすると、環状の場所に応じて光源からの距離差が大きく異なるので顕著な明度差が生じ、全体を均一且つ明るく照明することが困難である。ムラを軽減するには、環状に沿って多数の光源を配置しなければならず、配置上の制約やコスト上昇の要因となる。
【０００８】
また、特許文献３に開示されている照明装置を、特許文献２のような静電容量式のタッチスイッチのバックライトに適用することは、以下の理由により困難である。すなわち、特許文献２の構造では出射窓１１の部分に空気層ができる。使用者が指で触れるパネル表面と電極との間に空気層が存在すると静電容量を検知することが困難になる。そのため、特許文献２の構造で電極を設けようとすると、電極を出射窓１１よりも外側すなわち液晶表示器１２の裏面に配置するしかない。するとバックライト光に対して電極が陰になって表示に重なってしまうという問題が起きる。
【０００９】
本発明は上述の課題の認識に基づいてなされたものである。本発明の目的は、環状のタッチスイッチなどの環状の広い照明領域を背後から明るく且つ明度ムラが小さく照明することができ、且つこれを少ない数の光源で実現した装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の操作装置は、環状の光透過部を有するパネルと、第１面と第２面を有し、前記第１面が前記パネルに面する導光体と、前記導光体の周囲の複数の位置に配置された光源と、前記導光体の前記第２面の側で前記環状の光透過部に対応した複数の位置に設けられ、静電容量を検知することで前記パネルに使用者がタッチしたか否かのスイッチング状態を検知するための電極とを備え、前記導光体の前記第２面にはリング形状の拡散面が形成され、前記拡散面のリング形状は１つの前記光源に対応する第１領域と隣り合う２つの前記光源の間に対応する第２領域を有し、前記第１領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離に比べて前記第２領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離のほうが大きい形状であって、前記光源が発光して前記導光体に入射した光は前記拡散面で拡散反射し、拡散反射光の一部は前記光透過部を照明することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、環状のタッチスイッチなどの環状の広い照明領域を背後から明るく且つ明度ムラが小さく照明することができ、且つこれを少ない数の光源で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の装置の構成を示す斜視図
【図２】電源ＯＦＦ／ＯＮでの操作パネルの表示状態を示す図
【図３】パネル部の構造図
【図４】静電容量式タッチスイッチの断面図
【図５】導光体の構造を示す図
【図６】導光体の別の構造を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を説明する。本明細書においては、スキャナ、プリンタ、ファクシミリ、複写機、複合機など、原稿を読み取るための画像読取部を有する装置を総称して「画像読取装置」というものとする。
【００１４】
図１は本発明の実施形態の画像読取装置の構成を示す斜視図である。図１（ａ）は画像読取部の原稿圧板を閉じた状態、図１（ｂ）は原稿圧板を開けた状態を示す。装置の筐体には原稿読取面に置かれた原稿を読み取る読取部（フラットベッドスキャナ）、シートにプリントを行なう記録部、および装置全体を制御する制御部５が内蔵されている。読取部、記録部それぞれについては上述の特許文献１などで周知なので、ここでは詳細な説明を省略する。制御部５はＣＰＵ、メモリ、各種Ｉ／Ｏインターフェースを備えたコントローラボードを有する。装置の上部には原稿読取面２に対して原稿圧板６が開閉可能に設けられている。設置された装置は、図中の矢印Ａの方向（正面側）から使用者によって操作される。
【００１５】
図１（ａ）において、原稿圧板６の上面にはパネル部１が配置されている。パネル部１には、表示ユニット４と各種の操作キー（入力スイッチ）が密集して設けられたパネルカバー１１が設けられている。さらに電源ボタン１１１もパネルカバー１１に設けられている。電源ボタン１１１を除く操作キーは静電容量式のタッチスイッチとなっている。静電容量式のタッチスイッチは、人の指をタッチ面に接触すると変化する静電容量を検知して入力となす方式のタッチスイッチである。その詳細構造と動作については後述する。
【００１６】
表示ユニット４には透明部材からなる表示窓４ａが設けられている。表示ユニット４は、収納時は図１（ａ）のようにパネルカバー１１の表面と一体の面を構成するように寝かせた状態である。表示ユニット４は、使用者の操作によって表示窓４ａが装置手前（矢印Ａ）に向けて立ち開くように回動可能である。つまり、表示ユニット４を寝かせた状態では表示窓４ａの表示は上方から見ることができ、表示ユニット４を立てた状態では表示窓４ａの表示は正面から見ることができる。電源ボタン１１１は、タクトスイッチなどの機械式接点のキー構造であり、電源ＯＦＦの状態で使用者が押圧すると装置ＯＮに、逆に電源ＯＮの状態で使用者が押圧すると装置ＯＦＦになる。
【００１７】
図１（ｂ）において、原稿圧板６は２箇所のヒンジ８でフレーム９の奥側（正面の反対側）に回動可能に取り付けれている。原稿読取面２は透明のガラス板からなり、この上に原稿面を下向きにして原稿が置かれる。ガラス板はカバーによりフレーム９に取り付けられている。原稿読取面２の上の原稿を押さえつけて浮きを抑えるため、原稿圧板６の内側面には圧着シート７が取り付けられている。ヒンジ８と原稿圧板６との係合は上下方向に遊びを持っており、厚みのあるブック原稿にも対応することができる。
【００１８】
制御部５は、読取部と記録部の動作制御とともに、表示ユニット４の表示制御、タッチスイッチのスイッチ入力および表示制御など、装置全体の各種制御を司る。後述するように、制御部５は複数の動作モードの制御を行ない、動作モードに応じてタッチスイッチのバックライト（背後からの照明）の点灯と消灯の状態を変化させる。
【００１９】
図２は、画像読取装置の上面図であり、原稿圧板６の上面、パネルカバー１１に設けられた操作パネル（操作装置）の表示状態を示す。図２（ａ）は電源ＯＦＦの状態であり、操作部の各種の操作キーは電源ボタン１１１、ジョグホイール１０１ｄを除いて使用者には見えなくなっている。図２（ｂ）は電源ＯＮですべての操作キーが点灯表示した状態である。点灯したキーは入力が有効状態となる。
【００２０】
この例では、操作キーは、ホームキー１０１ｂ、１つ前の状態に戻すための戻るキー１０１ｃ、モノクロコピーキー１０１ｈ、カラーコピーキー１０１ｉ、ストップキー１０１ｊなどである。モノクロコピーキー１０１ｈはモノクロコピーまたはモノクロ画像スキャンの動作開始を指示するキーであり、カラーコピーキー１０１ｉはカラーコピーまたはカラー画像スキャンの動作開始を指示するキーである。ストップキー１０１ｊはコピー動作またはスキャン動作の停止を支持するためのキーである。操作キーはさらに、表示ユニット４に表示される画面上の表示項目を選択するための３つのキーからなるファンクションキー１０１ａを有する。
【００２１】
操作キーはさらに、表示ユニット４に表示される画面上のカーソルを上下左右に移動させるための４つの矢印キー１０１ｆ、およびカーソル等を移動させるためのリング形状キーであるジョグホイール１０１ｄを有する。操作キーはさらに、選択を決定するためのＯＫキー１０１ｅ、コピー枚数などの数値を設定するための“＋”“−”キー１０１ｇを有する。これらの各操作キーは、各々が独立して点灯と消灯が可能なバックライトを備えた静電容量式のタッチスイッチとなっている。バックライトが点灯するとそのキー固有の図形（マーク）が表示されて使用者が視認することが可能となり、バックライトが消灯するとキーのマークは非表示となって使用者には視認できなくなる。
【００２２】
図３はパネル部１の構成図であり、図３（ａ）は積層構造を示す分解斜視図、図３（ｂ）は上面図である。パネル部１は図３（ａ）に示すように、表面（上面）から順に、パネルカバー１１、弾性体シート１２、導光体群１３、弾性体シート１４、パネル基板１５を備えた５層の積層構造を有する。全体は弾性体シート１２と弾性体シート１４で密着して一体構造物となっている。すなわち、パネルカバー１１と導光体群１３の間には透光性のシート状の弾性体シート１２（第１弾性体シート）が介在して両者の間を密着させる。同様に、パネル基板１５と導光体群の間にはシート状の弾性体シート１４（第２弾性体シート）が介在して両者の間を密着させる。弾性体シート１４は透光性である必要はない。弾性体シート１２、１４はいずれも非導電性の絶縁体材料からなる。
【００２３】
パネルカバー１１は透光性（透明または半透明）で継ぎ目のない１枚の板状部材であり、プラスチック材料（例えば、アクリル、ＡＢＳ、ＰＣ、ＭＢＳ、ＳＢＣなど）またはガラス材料からなる。導光体群１３も透明のプラスチック材料またはガラス材料からなる。弾性体シート１２および弾性体シート１４はそれぞれ、複数の電極に対して共通の分割されていない１枚のシートである。細かく分割されていない１枚のシートなので操作パネルの組み立てが容易になる。
【００２４】
組み立ての際には、パネルカバー１１と導光体群１３とはシート状の弾性体シート１２によって隙間なく完全に密着することが求められる。なぜなら、完全に密着せずに誘電率が低い空気層が介在してしまうと、静電容量変化の検知が不安定となって静電容量式スイッチとしての信頼性が劣化するためである。さらに、メンテナンスにおけるパネルカバー１１の交換作業を考慮すると、いったん密着させた後にも、糊を残さずに剥がしやすいことが求められる。密着性の高さと剥がしやすさの２つの特性を両立させるために、弾性体シート１２は接着剤を使わずに粘着性が得られる自己粘着性の弾性体シートを用いる。このような弾性体シートとしては、例えばゲルシートが好適である。導光体群１３とパネル基板１５（複数の電極の表面）とを密着させる弾性体シート１４にも同様の特性が求められるので、弾性体シート１４にも自己粘着性をもつ弾性体シート、例えばゲルシートを用いる。なお、弾性体シート１２、弾性体シート１４の両方ではなく一方のみをゲルシートとしてもよい。また、ゲルシートの替わりに、同様の自己粘着性と弾性を有する材質のシートを用いてもよい。また、剥がすときに破れ難い両面テープ、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＴＥ）を基材とする両面テープを用いてもよい。
【００２５】
図３（ｂ）はパネル基板１５の上での導光体群１３の各導光体の配列を示す。同図に示すように、導光体群１３は、静電容量式スイッチのタッチ位置に対応した位置に複数の導光体１０３ａ〜１０３ｊが配列されている。また、各導光体に対応して１つまたは複数の光源が、パネル基板１５に実装されている。例えば、戻るキー１０１ｃを照明するために導光体１０３ｃと１つの光源１０６ｃが設けられ、‘＋’‘−’キー１０１ｇを照明するために導光体１０３ｇと２つの光源１０６ｇが設けられている。また、ジョグホイール１０１ｄを照明するために導光体１０３ｄと４つの光源１０６ｄが設けれている。
【００２６】
図４は静電容量式スイッチの断面図を示す。図４（ａ）は図２（ｂ）の‘＋’‘−’キー１０１ｇにおける断面図（Ａ−Ａ方向断面）である。パネルカバー１１の裏面側の面には黒インクの印刷によって遮光層１０１ｋが形成されている。遮光層１０１ｋには部分的に黒インク印刷されていない所定形状の光透過部を持つ透過図形部１０１ｍが形成されている。透過図形部１０１ｍは上面から見ると意味のある図形となっており、この例では、図２（ｂ）のように、‘＋’‘−’の文字とそれぞれの周りを矩形の線で囲んだ図形となっている。パネルカバー１１は透光性なので、透過図形部１０１ｍをバックライトで背後（下）から照明すれば図形を使用者に視認させることができる。バックライトを消灯すると図形は黒くなるので図形は視認されない。発明者らの実験によると、パネルカバー１１は、半透過性のグレースモークの材質とすると、バックライト消灯時に透過図形部１０１ｍが非常に視認し難く事実上不可視となり、図形表示ＯＮ／ＯＦＦのコントラストを高めることができる。パネルカバー１１は一枚の板体からなるので、バックライトが消灯されたら、電源ボタン１１１、ジョグホイール１０１ｄ、ＯＫキー１０１ｅを除いてスイッチは存在感がなくなり、使用者に混乱を与えることなく且つ美観上も好ましい。
【００２７】
パネル基板１５には、２箇所に半導体光源からなる光源１０６ｇが実装されている。半導体光源としてはＬＥＤやＯＬＥＤが用いられる。光源１０６ｇの光の射出方向はパネル面に対して水平な方向で且つ導光体１０３ｇに対して導光体１０３ｇの側面から光が入射される方向である。光源１０６ｇが点灯すると、導光体１０３ｇに矢印Ｃの方向を中心とする拡散光束が入射する。入射した拡散光束は導光体１０３ｇの中で反射を繰り返して伝播する。導光体１０３ｇの下面には白塗料の塗布によって拡散面１０３ｇ−ａが形成されている。拡散面１０３ｇ−ａに当たった光は拡散反射して一部は上方向（矢印Ｄの方向）に拡散する。この光の一部は透過図形部１０１ｍから外部に射出され残りは遮光層１０１ｋでは遮られる。これにより、‘＋’‘−’が図形として使用者に視認される。このように、光源と導光体とでバックライトが構成されている。
【００２８】
パネル基板１５には、タッチ位置の直下、すなわち２箇所の光源１０６ｇの間で拡散面１０３ｇ−ａに対応した位置に、‘＋’キー、‘−’キーのスイッチング状態の個別検知のため２つの電極１０５ｇが実装されている。さらに、パネル基板１５には各電極に電気接続された信号処理回路（プロセッサを含む）が実装されている。信号処理回路は、電極で検出した静電容量変化をデジタルデータに変換し信号処理によってスイッチング状態（タッチの有無）をＯＮ／ＯＦＦとして判定する。パネルカバー１１にタッチした使用者の指先Ｆと電極１０５ｇとの間は一種のコンデンサとなって、指先Ｆがパネルカバー１１の表面に触れると静電容量が変化する。信号処理回路は、電極１０５ｇによって静電容量の変化を検知することでタッチの有無を検知する。タッチスイッチの入力を有効にした場合には、電極による検知される静電容量が所定の閾値を越えたらスイッチ入力された（スイッチＯＮ）と判断する。一方、タッチスイッチの入力を無効にした場合には、電極による静電容量の検出を無視するまたは上記所定の閾値を高くする。
【００２９】
図４（ｂ）は、図２（ｂ）の矢印キー１０１ｆ、ジョグホイール１０１ｄ、ＯＫキー１０１ｅにおける断面図（Ｂ−Ｂ方向断面）である。パネルカバー１１の表面には、ＯＫキー１０１ｅに対応した位置は凹形状の窪みが形成されている。同様に、リング形状のジョグホイール１０１ｄも凹形状の窪み（溝）がリング状に形成されている。その他のキーに対応する位置には窪みは形成されていない。使用頻度の高いキーについて窪みを設けることで、使用者に触覚感および視覚感を与えて確実な操作に行わせることができる。とくにジョグホイール１０１ｄについては、リング形状の窪みが使用者がタッチした指先Ｆの動きを物理的にガイドするので、使用者は正確な位置に沿って滑らかに指を滑らせることでき、良好な操作性が得られる。
【００３０】
ＯＫキー１０１ｅの下には導光体１０３ｅが配置され、４つの矢印キー１０１ｆの下には４つの導光体１０３ｆが配置されている。ジョグホイール１０１ｄの下にはリング形状の導光体１０３ｄが配置されている。導光体１０３ｄの周囲には４つの光源が配置されている。導光体それぞれの導光体の下にはパネル基板１５上にスイッチング状態を検知するための電極１０５ｅ、１０５ｆ、電極１０５ｄが設けられている。パネル基板１５には電極の近傍に貫通孔１０５ｔが形成されており、弾性体シート１４で広い面積を密着させる際には貫通孔１０５ｔから空気が逃げて、弾性体シート１４と電極表面との間に空気層ができにくい。このように、弾性体シート１４に密着性の高いゲルシートを採用するとともパネル基板１５に貫通孔を設けたことの相乗効果で操作パネル組み立ての際に空気層が入り込みにくくなっている。
【００３１】
ここで、ＯＫキー１０１ｅおよびジョグホイール１０１ｄは、凹形状の窪み分だけ、パネルカバー１１の表面（タッチ面）から対応する電極までの距離が矢印キー１０１ｆに比べて短くなっている。距離が短いほうが使用者がタッチした際の静電容量変化が大きくなるので、検知感度が高くなる。もし、使用者が隣り合うキー同士のちょうど境界をタッチした場合には、検知感度の高いＯＫキー１０１ｅまたはジョグホイール１０１ｄの方が感応する確率が高い。スイッチとしての使用頻度を考えると、ＯＫキー１０１ｅとジョグホイール１０１ｄは、矢印キー１０１ｆより使用頻度が多いので、使用頻度の高いキーの感応が優先される設計は合理的である。つまり、複数のタッチスイッチは互いに隣接し検知感度が異なる第１スイッチ（ＯＫキー１０１ｅ、ジョグホイール１０１ｄ）と第２スイッチ（矢印キー１０１ｆ）を含み、使用頻度がより高い第１スイッチのほうが第２スイッチよりも検知感度が高い。
【００３２】
ＯＫキー１０１ｅとジョグホイール１０１ｄは、パネルカバー１１の表面の窪みによって電極までの距離が変化することが、静電容量の検知感度の差を生じさせている。つまり、各キーにおいて窪みは指をガイドするガイド機能と検知感度を調整する機能の２つを同時に満たすものであり、簡素な構成で高い操作性と信頼性を実現している。とくにジョグホイール１０１ｄについては、リングに沿って指を動かすので指の位置がずれやすいが、リング形状の窪みが指の動きを物理的にガイドするので、指がリングから外れて隣り合う矢印キー１０１ｆに触れてしまう可能性をより低くしている。それでも指がずれたとしても、検知感度に差を設けてジョグホイール１０１ｄの方が優先されるようになっている。つまり、物理的なガイドと検知感度差による優先順位という２つの手法の組み合わせにより、非常に高い操作性ならびに信頼性を実現するものである。
【００３３】
次に、図５、図６を用いて、ジョグホイール１０１ｄに対応した導光体１０３ｄの詳細な構造について説明する。図５は複数の光源がリングの外側にある形態である。図５（ａ）は導光体の第１の形態を示す。導光体１０３ｄは透明なガラスまたはプラスチックからなり、上方から見た形状がリング形状である。リング形状の導光体１０３ｄの外周側の周囲には、複数箇所（４箇所）に均等角度（９０度）ごとに光源１０６ｄが設けられている。光源１０６ｄはＬＥＤやＯＬＥＤなどの半導体光源である。導光体１０３ｄの下面の一部（内周側）にはリング形状の拡散面１０３ｄ−ａが形成されている。拡散面１０３ｄ−ａは、リング形状の光透過部１０１ｄ−ａを少なくとも含む範囲に対応してリング状に形成されている。拡散面１０３ｄ−ａは導光体の表面に白色塗料が印刷や手作業によって塗布されたもので、ここに入射した光は塗料の微細な凹凸によって拡散反射する。
【００３４】
それぞれの光源１０６ｄが発光すると、図中の矢印のように、リング内周に向けて導光体１０３ｄの側面から光が入射する。入射した光は、拡散面１０３ｄ−ａが無い領域では導光体の上面（第１面）と下面（第２面）で全反射して、光量ロスがほとんど無くリングの内周側に導入される。導入された光のうち拡散面１０３ｄ−ａに入射した光はここで拡散反射する。そして、上方に拡散反射した光の一部はジョグホイール１０１ｄの光透過部１０１ｄ−ａを照明しリング状の図形表示がなされる。
【００３５】
ここで、拡散面１０３ｄ−ａの形状について説明する。リング形状の拡散面１０３ｄ−ａのリングの幅は１周に渡って一様ではなく、部位に応じて幅が非一様に変化している。光源１０６ｄに近い第１領域では幅Ａ、光源１０６ｄから遠い第２領域（隣合う光源の間の領域）では幅Ｂとなっており、Ｂ＞Ａの関係を満たす。つまり、拡散面１０３ｄ−ａは非一様な幅を持つリング形状を有し、リング形状は光源から第１の距離の部位での幅に比べて光源から第１の距離よりも大きな第２の距離の部位での幅が太くなっている領域を含んでいる。拡散面１０３ｄ−ａのうち、第１領域では十分な光量の拡散反射光が得られる。これに対して、隣り合う光源の間である第２領域では光源からの遠いために到達する光源から光が減少して、拡散反射光の光量も弱まる。このままでは、リング状の図形表示は円周に沿って明るい部分と暗い部分が交互に混在して明度にムラが生じてしまう。そこで、第１領域での幅Ａに比べて第２領域での幅Ｂを太くすることで、拡散面の面積を大きくして、光源から遠い領域では拡散反射光がより多く生じるようにしている。これにより、リング状の図形表示の明度ムラが軽減される。
【００３６】
本実施形態では、ジョグホイール１０１ｄが円形のリング形状であるので、それに対応して拡散面１０３ｄ−ａも円形のリング形状としている。これに限らず、ジョグホイール１０１ｄおよび拡散面１０３ｄ−ａは、円形に限らず多角形のリング形状であってもよい。また、ジョグホイール１０１ｄや拡散面１０３ｄ−ａのリング形状は、１周が途切れがない形態に限らず、周の途中に１または複数の切れ目のあるリング形状であってもよい。
【００３７】
図５（ｂ）は導光体１０３ｄの第２の形態を示す。図５（ａ）の例と違ってリング形状の拡散面１０３ｄ−ａのリング幅は１周に渡ってほぼ一様の幅Ｃである。ただし、リング形状は正円ではなく矩形に近いいびつな形状となっている。つまり、リング形状の拡散面１０３ｄ−ａは、光源に近い第１領域ではリングの内周方向（光源から離れる方向）に変形し、且つ、隣り合う光源の間の第２領域ではリングの外周方向に変形した形状である。なお、第１領域と第２領域の一方だけで変形して他方は変形しないような形状であってもよい。
【００３８】
図６は複数の光源がリングの内側にある形態である。図６（ａ）は図５（ａ）に対応した形態である。リング形状の導光体１０３ｄの内側の周囲には、均等角度（９０度）ごとに計４箇所に光源１０６ｄが設けられている。導光体１０３ｄの下面の一部（半径方向の中央付近）にはリング形状の拡散面１０３ｄ−ａが形成されている。拡散面１０３ｄ−ａは、リング形状の光透過部１０１ｄ−ａを少なくとも含む範囲に対応してリング状に形成されている。それぞれの光源１０６ｄが発光すると、図中の矢印のように、リング外周に向けて導光体１０３ｄの側面から光が入射し、拡散面１０３ｄ−ａに到達した光はここで拡散反射する。拡散面１０３ｄ−ａのリングの幅は１周に渡って一様ではなく、部位に応じて幅が非一様に変化している。光源１０６ｄに近い第１領域では幅Ａ、光源１０６ｄから遠い第２領域（隣合う光源の間の領域）では幅Ｂとなっており、Ｂ＞Ａの関係を満たす。これにより、図５（ａ）の形態と同様にリング状の図形表示の明度ムラが軽減される。
【００３９】
図６（ｂ）は図５（ｂ）に対応した形態である。リング形状の拡散面１０３ｄ−ａのリング幅は１周に渡ってほぼ一様の幅Ｃであり、光源に近い第１領域ではリングの外周方向（光源から離れる方向）に変形し、且つ、隣り合う光源の間の第２領域ではリングの内周方向に変形した形状である。なお、第１領域と第２領域の一方だけで変形して他方は変形しないような形状であってもよい。これにより、図５（ｂ）の形態と同様にリング状の図形表示の明度ムラが軽減される。
【００４０】
このように、図５、図６いずれの形態も、導光体１０３ｄの第２面に形成された拡散面１０３ｄ−ａのリング形状が、１つの光源１０６ｄに対応する第１領域と隣り合う２つの光源１０６ｄの間に対応する第２領域を有する。そして、第１領域における環状の光透過部１０１ｄ−ａに対応した位置から光源がある側のリング周囲までの距離に比べて、第２領域における環状の光透過部１０１ｄ−ａに対応した位置から光源がある側のリング周囲までの距離のほうが大きい形状である。光源がある側のリング周囲とは、図５のように光源１０６ｄが外周側にある場合は外周側のリング端部を意味し、図６のように光源１０６ｄが内周側にある場合は内周側のリング端部を意味する。これにより、第１領域よりも第２領域で拡散反射光がより多く生じるので、リング状の図形表示の明度ムラが軽減される。
【００４１】
以上のように本実施形態の装置によれば、導光体の工夫によって、ジョグホイールのタッチスイッチが広い面積を有していたとしても、背後から環状に照明する光が明るく且つ明度ムラが少なく、これを少ない数の光源で実現している。また、パネルの表面には、使用者がタッチした指先をガイドするための環状の光透過部に対応して環状の窪みが形成されているので、確実な操作感を得ることができる。
【００４２】
また、以上説明した画像読取装置では、原稿圧板の上面に静電容量式のタッチスイッチを有する操作パネルが設けられている。タッチスイッチには静電容量と感圧式があるが、静電容量式は感圧式よりもスイッチ面を強固にすることができる。使用者が画像読取装置の原稿圧板に手を置いて原稿を押さえ付ける際にスイッチ面を押したとしても、より大きな押さえ力に耐えることができる。また、画像入力装置の原稿圧板の上面はもっとも物が触れ易い露出面であり、使用者が不用意に異物をぶつけたり飲料液などをこぼす可能性が大きい。静電容量式のスイッチ面は感圧式よりも、そのような局所的な衝撃や液体付着に対しても耐性が高い。また、入力が有効なキーに対応したバックライトだけを発光させるようにすれば、操作に不慣れな使用者にも混乱を与えることはない。加えて、使用者が原稿圧板で原稿を押さえ付ける際に使用しないキーに対応したタッチスイッチのバックライトが消灯していればスイッチの存在感がなくなるので、操作パネルに手を掛けるのにも心理的な抵抗が少ない。
【符号の説明】
【００４３】
１ パネル部
１１ パネルカバー
１５ パネル基板
１０１ｄ ジョグホイール
１０３ｄ 導光体
１０３ｄ−ａ 拡散面
１０６ｄ 光源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の光透過部を有するパネルと、
第１面と第２面を有し、前記第１面が前記パネルに面する導光体と、
前記導光体の周囲の複数の位置に配置された光源と、
前記導光体の前記第２面の側で前記環状の光透過部に対応した複数の位置に設けられ、静電容量を検知することで前記パネルに使用者がタッチしたか否かのスイッチング状態を検知するための電極と、を備え、
前記導光体の前記第２面にはリング形状の拡散面が形成され、前記拡散面のリング形状は１つの前記光源に対応する第１領域と隣り合う２つの前記光源の間に対応する第２領域を有し、前記第１領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離に比べて前記第２領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離のほうが大きい形状であって、
前記光源が発光して前記導光体に入射した光は前記拡散面で拡散反射し、拡散反射光の一部は前記光透過部を照明することを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記拡散面のリング形状は、前記第２領域での幅が前記第１領域での幅よりも太くなっている形状であることを特徴とする、請求項１記載の操作装置。
【請求項３】
前記拡散面のリング形状は、前記第１領域では内周方向に変形し、且つ／または、前記第２領域では外周方向に変形した形状であることを特徴とする、請求項１記載の操作装置。
【請求項４】
前記導光体は環状の形状を有し、前記光源は前記導光体の外周側の周囲の複数箇所に均等角度ごとに設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の操作装置。
【請求項５】
前記導光体は環状の形状を有し、前記光源は前記導光体の内周側の周囲の複数箇所に均等角度ごとに設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の操作装置。
【請求項６】
前記拡散面のリング形状は、周の途中に１または複数の切れ目のあるリング形状であることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の操作装置。
【請求項７】
前記パネルの表面には、使用者がタッチした指先をガイドするための、前記環状の光透過部に対応して環状の窪みが形成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の操作装置。
【請求項８】
前記パネルと前記導光体の前記第１面は密着しており、前記導光体の前記第２面と前記電極は密着していることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の操作装置。
【請求項９】
前記パネルと前記導光体の前記第１面は透光性で非導電性の第１弾性体シートを介して密着しており、前記導光体の前記第２面と前記電極は非導電性の第２弾性体シートを介して密着していることを特徴とする、請求項８記載の操作装置。
【請求項１０】
原稿読取面に置かれた原稿を読み取る読取部と、
前記原稿読取面に対して開閉可能な原稿圧板と、
前記原稿圧板の上面に設けられた、請求項１から９のいずれか記載の操作装置と、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項１１】
環状の光透過部を有するパネルと、
第１面と第２面を有し、前記第１面が前記パネルに面する導光体と、
前記導光体の周囲の複数の位置に配置された光源と、
前記導光体の前記第２面にはリング形状の拡散面が形成され、前記拡散面のリング形状は１つの前記光源に対応する第１領域と隣り合う２つの前記光源の間に対応する第２領域を有し、前記第１領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離に比べて前記第２領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離のほうが大きい形状であって、
前記光源が発光して前記導光体に入射した光は前記拡散面で拡散反射し、拡散反射光の一部は前記光透過部を照明することを特徴とする照明装置。
【請求項１】
環状の光透過部を有するパネルと、
第１面と第２面を有し、前記第１面が前記パネルに面する導光体と、
前記導光体の周囲の複数の位置に配置された光源と、
前記導光体の前記第２面の側で前記環状の光透過部に対応した複数の位置に設けられ、静電容量を検知することで前記パネルに使用者がタッチしたか否かのスイッチング状態を検知するための電極と、を備え、
前記導光体の前記第２面にはリング形状の拡散面が形成され、前記拡散面のリング形状は１つの前記光源に対応する第１領域と隣り合う２つの前記光源の間に対応する第２領域を有し、前記第１領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離に比べて前記第２領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離のほうが大きい形状であって、
前記光源が発光して前記導光体に入射した光は前記拡散面で拡散反射し、拡散反射光の一部は前記光透過部を照明することを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記拡散面のリング形状は、前記第２領域での幅が前記第１領域での幅よりも太くなっている形状であることを特徴とする、請求項１記載の操作装置。
【請求項３】
前記拡散面のリング形状は、前記第１領域では内周方向に変形し、且つ／または、前記第２領域では外周方向に変形した形状であることを特徴とする、請求項１記載の操作装置。
【請求項４】
前記導光体は環状の形状を有し、前記光源は前記導光体の外周側の周囲の複数箇所に均等角度ごとに設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の操作装置。
【請求項５】
前記導光体は環状の形状を有し、前記光源は前記導光体の内周側の周囲の複数箇所に均等角度ごとに設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の操作装置。
【請求項６】
前記拡散面のリング形状は、周の途中に１または複数の切れ目のあるリング形状であることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の操作装置。
【請求項７】
前記パネルの表面には、使用者がタッチした指先をガイドするための、前記環状の光透過部に対応して環状の窪みが形成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の操作装置。
【請求項８】
前記パネルと前記導光体の前記第１面は密着しており、前記導光体の前記第２面と前記電極は密着していることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の操作装置。
【請求項９】
前記パネルと前記導光体の前記第１面は透光性で非導電性の第１弾性体シートを介して密着しており、前記導光体の前記第２面と前記電極は非導電性の第２弾性体シートを介して密着していることを特徴とする、請求項８記載の操作装置。
【請求項１０】
原稿読取面に置かれた原稿を読み取る読取部と、
前記原稿読取面に対して開閉可能な原稿圧板と、
前記原稿圧板の上面に設けられた、請求項１から９のいずれか記載の操作装置と、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項１１】
環状の光透過部を有するパネルと、
第１面と第２面を有し、前記第１面が前記パネルに面する導光体と、
前記導光体の周囲の複数の位置に配置された光源と、
前記導光体の前記第２面にはリング形状の拡散面が形成され、前記拡散面のリング形状は１つの前記光源に対応する第１領域と隣り合う２つの前記光源の間に対応する第２領域を有し、前記第１領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離に比べて前記第２領域における前記環状の光透過部に対応した位置から前記光源がある側のリング周囲までの距離のほうが大きい形状であって、
前記光源が発光して前記導光体に入射した光は前記拡散面で拡散反射し、拡散反射光の一部は前記光透過部を照明することを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２５９１６３（Ｐ２０１１−２５９１６３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３１２５２（Ｐ２０１０−１３１２５２）
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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