JP2023170099A - タッチ検出装置、検出高さ調整機構、及びタッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直接タッチとホバータッチとを容易に切り替え可能なタッチ検出装置、そのための検出高さ調整機構、及びタッチパネル装置を提供する。【解決手段】タッチ検出装置は、画像を表示する表示画面に沿った検出光Ｌをそれぞれ出射する複数の発光素子１１６と、これらの発光素子１１６からの検出光Ｌをそれぞれ受光する複数の受光素子１１７とを有するセンサー部１１０と、検出光Ｌの光路の表示画面からの高さを変更する検出高さ調整機構とを備える。【選択図】図１Ｂ

Description

本開示は、タッチパネルなどに組み込まれる、ユーザによるタッチ操作を受付ける光学式のタッチ検出装置、検出高さ調整機構、及びタッチパネル装置に関する。

特許文献１では、ディスプレイパネルとそのパネル面の保護や外光反射低減などのためのフィルタ板とを備えた光学式タッチパネルディスプレイが開示されている。この光学式タッチパネルディスプレイは、周辺部に配置された発光部からパネル面（この場合はフィルタ板の上面）と平行に出射された光を受光部で受け、その間に指先などが介在して光が遮断されるのを検出することで入力判断をするように構成されている。

特開平５－３５４０３号公報

商業施設やパブリックスペースなどの案内板にも、画面に直接タッチして操作するタッチパネルなどが増えている。しかし、昨今の新型ウイルス感染症の流行によって、タッチパネルなどに直接触れたくないとの要望が高まり、いわゆるホバータッチが注目されている。この「ホバータッチ」とは、タッチパネル面に直接タッチするのではなく、指を少し浮かせた（非接触）状態でタッチパネル面に配置されたスイッチなどを操作する方法である。

上記の特許文献１に開示されたタッチパネルディスプレイでは、厳密にはパネル面に指先を直接触れなくとも動作上は機能する。ただし、タッチ操作を検出できる位置のタッチパネル面からの高さ（距離）を調整するような機構（以下では「検出高さ調整機構」と称することもある）は、特許文献１では開示も示唆もされていない。

従来は、タッチパネルディスプレイ導入時の用途などによって直接タッチタイプかホバータッチタイプかを選択する必要があり、後から変更する場合にはタッチパネルディスプレイ自体の買い換えが必要であった。

本開示は、直接タッチとホバータッチとを容易に切り替え可能なタッチ検出装置、そのための検出高さ調整機構、及びタッチパネル装置を提供することを目的とする。さらには、直接タッチタイプのタッチパネルディスプレイを後付けでホバータッチに切り替え可能な検出高さ調整機構を提供することを目的とする。

本開示のタッチ検出装置は、画像を表示する表示画面に沿った検出光をそれぞれ出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子からの前記検出光をそれぞれ受光する複数の受光素子とを有するセンサー部と、前記検出光の光路の前記表示画面からの高さを変更する検出高さ調整機構とを備える。

本開示の検出高さ調整機構は、画像を表示する表示画面に沿った検出光をそれぞれ出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子からの前記検出光をそれぞれ受光する複数の受光素子とを有するセンサー部を備えるタッチ検出装置に用いられる検出高さ調整機構であって、前記検出光の光路の前記表示画面からの高さを変更するように構成されている。

本開示のタッチパネル装置は、画像を表示する表示画面を有する表示装置と、前記表示画面に沿った検出光をそれぞれ出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子からの前記検出光をそれぞれ受光する複数の受光素子とを有するセンサー部と、前記検出光の光路の前記表示画面からの高さを変更する検出高さ調整機構とを備える。

本開示によれば、タッチ操作を検出できる位置のタッチパネル面からの高さが調整可能なので、直接タッチとホバータッチとが容易に切り替え可能となる。さらには、直接タッチタイプのタッチパネルディスプレイが後付けでホバータッチに切り替え可能となる。

本開示に係るタッチ検出装置の基本構成を説明する断面図（直接タッチ操作用に設定された状態を示す）である。 本開示に係るタッチ検出装置の基本構成を説明する断面図（ホバータッチ操作用に設定された状態を示す）である。 本開示の第１実施形態に係るタッチ検出装置を備えるタッチパネル装置１００の斜視図である。 タッチパネル装置１００の構造を示す分解斜視図である。 タッチパネル装置１００を構成するセンサーユニット上側本体１１０の脱着可能なコーナーカバー１１３の１つを外した状態を示す斜視図である。 コーナーカバー１１３を外してから、発光素子１１６が実装された基板１１５を少し引き出した状態のセンサーユニット上側本体１１０の部分拡大斜視図である。 タッチパネル装置１００が直接タッチ操作用に設定された状態を示す断面図である。 タッチパネル装置１００がホバータッチ操作用に設定された状態を示す断面図である。 タッチパネル装置１００が採用されたスタンド型のデジタルサイネージ２００が直接タッチ操作用に設定された状態を示す斜視図である。 デジタルサイネージ２００がホバータッチ操作用に設定された状態を示す斜視図である。 本開示の第１実施形態の変形例に係るタッチ検出装置を備えるタッチパネル装置１００Ａが直接タッチ操作用に設定された状態を示す断面図である。 タッチパネル装置１００Ａがホバータッチ操作用（タッチパネル面の近くで操作）に設定された状態を示す断面図である。 タッチパネル装置１００Ａがホバータッチ操作用（タッチパネル面から離れて操作）に設定された状態を示す断面図である。 本開示の第２実施形態に係るタッチ検出装置を実現するホバータッチ切替装置１４０Ｂを既存のタッチパネル装置１０に装着して構成されたタッチパネル装置１００Ｂの斜視図である。 タッチパネル装置１００Ｂの構造を示す分解斜視図である。 ホバータッチ切替装置１４０Ｂの脱着可能なコーナーカバー１４２Ｂの１つを外した状態を示す斜視図である。 ホバータッチ切替装置１４０Ｂのコーナーカバー１４２Ｂの１つを外した状態の部分拡大斜視図である。 既存のタッチパネル装置１０のみの断面図である。 タッチパネル装置１００Ｂの断面図である。 本開示の第３実施形態に係るタッチ検出装置を実現するホバータッチ切替装置１４０Ｃを既存のタッチパネル装置１０に装着して構成されたタッチパネル装置１００Ｃの断面図である。 タッチパネル装置１００Ｃが直接タッチ操作用に設定された状態を示す断面図である。 本開示の第３実施形態の変形例に係るタッチ検出装置を実現するホバータッチ切替装置１４０Ｄを既存のタッチパネル装置１０に装着して構成されたタッチパネル装置１００Ｄの断面図である。 タッチパネル装置１００Ｄが直接タッチ操作用に設定された状態を示す断面図である。

本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

＜基本構成及び動作原理＞
まずは、本開示の基本構成及び動作原理を説明しておく。図１Ａ及び図１Ｂは本開示に係るタッチ検出装置の基本構成を説明する断面図であって、図１Ａは直接タッチ操作用に設定された状態を示し、図１Ｂはホバータッチ操作用に設定された状態を示す。

本開示に係るタッチ検出装置では、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、画像を表示する薄平板状のディスプレイパネル１２２の直上に、その保護や外交反射低減などのために保護ガラス１２１が配置されている。保護ガラス１２１及びディスプレイパネル１２２の一端側の上方には、これらに沿った検出光Ｌを出射する発光素子１１６が配置されている。一方、保護ガラス１２１及びディスプレイパネル１２２の他端側の上方には、発光素子１１６に対向する位置に検出光Ｌを受光する受光素子１１７が配置されている。

通常は、発光素子１１６から出射された検出光Ｌを対向する位置に配置された受光素子１１７が受光しており、受光状態の経時的変化はほとんど検出されない。しかし、指先などが保護ガラス１２１表面に触れるように接近して検出光Ｌの全部又は一部を遮断すると、受光素子１１７における検出光Ｌの受光状態が明らかに変化する。これにより、タッチ操作の有無を判断できる。

タッチ検出装置が直接タッチ操作用に設定された状態では、図１Ａに示すように、発光素子１１６からの検出光Ｌは、保護ガラス１２１の直上をその表面すれすれに出射される。つまり、検出光Ｌの光路の保護ガラス１２１表面からの高さはごく僅かである。このため、現実的には指先が保護ガラス１２１の表面に触れるまで接近しないと検出光Ｌの全部又は一部が遮断されないことになる。

そこで、検出光Ｌの光路の保護ガラス１２１表面からの高さを調整できるような構成を考える。例えば、発光素子１１６及び受光素子１１７を内部に有するセンサーユニット１１０Ｘの全体が、ディスプレイパネル１２２及び保護ガラス１２１を有するディスプレイユニット１２０に対して、一定範囲で上下方向（ディスプレイユニット１２０の表面に対して直交する方向）に摺動するような機構を設ける。なお、この機構が本開示の「検出高さ調整機構」に対応し、センサーユニット１１０Ｘが本開示の「センサー部」に対応する。

この機構には、センサーユニット１１０Ｘを上限位置へ移動させたときにその位置で固定できるような構成が少なくとも必要である。これにより、２段階（上・下）の検出高さ調整機構が実現できる。下限位置から上限位置への途中の１つ以上の位置でも固定できるようにすれば、多段階の検出高さ調整機構が実現できる。また、下限位置から上限位置への任意の位置で固定できるようにすれば、連続的な検出高さ調整機構が実現できる。

図１Ｂに示すように、センサーユニット１１０Ｘをディスプレイユニット１２０に対して上方に摺動した位置に固定すると、検出光Ｌの光路の保護ガラス１２１表面からの高さが大きくなる。これにより、指先が保護ガラス１２１の表面からある程度離れていても、検出光Ｌの全部又は一部が遮断されるので、ホバータッチ操作が可能になる。この場合、検出光Ｌの光路が概ね、ホバータッチを検出できる範囲に相当する。

＜第１実施形態＞
図２は本開示の第１実施形態に係るタッチ検出装置を備えるタッチパネル装置１００の斜視図である。図３はタッチパネル装置１００の構造を示す分解斜視図である。図４Ａはタッチパネル装置１００を構成するセンサーユニット上側本体１１０の脱着可能なコーナーカバー１１３の１つを外した状態を示す斜視図である。図４Ｂはコーナーカバー１１３を外してから、発光素子１１６が実装された基板１１５を少し引き出した状態のセンサーユニット上側本体１１０の部分拡大斜視図である。

図２及び図３に示すように、タッチパネル装置１００は、矩形平板状のディスプレイユニット１２０にセンサーユニット上側本体１１０を被せるとともに、このセンサーユニット上側本体１１０の下側にセンサーユニット下側キャビ１３０を取り付けて構成されている。このセンサーユニット下側キャビ１３０は、板金製の細い枠体である。その各コーナー付近に設けられた複数のネジ孔１３１にネジ１３２がそれぞれ通され、センサーユニット上側本体１１０の下側にネジ止めされている。

センサーユニット上側本体１１０（本開示の「センサー部」に対応）は、ディスプレイユニット１２０の周辺部を覆う断面略正方形状の枠体１１１であって、短辺側にはそれぞれ持ち手１１２が設けられている。この持ち手１１２に手をかけてセンサーユニット上側本体１１０をディスプレイユニット１２０に対して上下に摺動させることで、タッチパネル装置１００の直接タッチとホバータッチとを切り替える。つまり、センサーユニット上側本体１１０が下側にあれば直接タッチとなり、センサーユニット上側本体１１０が上側に固定されるとホバータッチに切り替わる。

枠体１１１の内部には、図４Ｂに示すように、発光素子１１６及び／又は受光素子１１７（図１Ａ及び図１Ｂ参照。図４Ｂでは不図示）が実装された長細矩形状の基板１１５が配置されている。例えば、枠体１１１の隣接する長辺及び短辺の内部に配置される各基板１１５に発光素子１１６を一定間隔で実装する。一方、枠体１１１の別の長辺及び短辺の内部に配置される各基板１１５には、各発光素子１１６とそれぞれ対向するように同数の受光素子１１７を実装する。ただし、各基板１１５への発光素子１１６や受光素子１１７の実装はこのようなやり方に限らない。

発光素子１１６及び受光素子１１７の実装間隔は、タッチパネル装置１００に必要な分解能に応じて決定すればよい。例えば、タッチパネル装置１００を案内板などに使用する場合であって比較的大きなスイッチを操作できるだけでよいのなら、あまり高い分解能は必要ない。そのような場合、発光素子１１６及び受光素子１１７の実装間隔はそれほど狭くしなくてよい。

発光素子１１６及び受光素子１１７が実装された基板１１５へのディスプレイユニット１２０からの給電は、例えば図４Ａに示すように、コーナーカバー１１３の内側で短い接続ケーブル１１４を介して行えばよい。ただし、このような給電経路に限らない。

ディスプレイユニット１２０は、文字や画像などの表示を行う矩形薄平板状のディスプレイパネル１２２と、その上面を覆う保護ガラス１２１と、これらの周辺部を保持する枠体１２３とを備えている。さらに、枠体１２３の各辺には突出部１２４がそれぞれ設けられており、突出部１２４の下面には磁石１２５が埋め込まれている。この磁石１２５によってセンサーユニット上側本体１１０が上側位置で固定されるが、詳細は図５Ａ及び図５Ｂを参照して後述する。

図５Ａはタッチパネル装置１００が直接タッチ操作用に設定された状態を示す断面図である。図５Ｂはタッチパネル装置１００がホバータッチ操作用に設定された状態を示す断面図である。なお、これらの図５Ａ及び図５Ｂでは、指先Ｆによるタッチ検出範囲Ｒをドットで塗りつぶして表している。

第１実施形態は、本開示の基本構成を具現化した一例であり、検出光の光路の保護ガラス１２１表面からの高さを上下２段階で切り替え可能な検出高さ調整機構を備えている。摺動及び固定のための具体的構成を明示していなかった基本構成との機能的な相違点は、主として次のとおりである。なお、枠体１２３の各辺ともに構造は基本的に同じなので、１辺のみの説明とする。後述する他の実施形態や変形例でも同様である。

すなわち、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、ディスプレイユニット１２０の枠体１２３の各辺に突出部１２４がそれぞれ設けられていることと、その突出部１２４の下面に磁石１２５が埋め込まれていることである。

上述したように、センサーユニット上側本体１１０の下端には、板金製のセンサーユニット下側キャビ１３０が取り付けられている。よって、センサーユニット上側本体１１０を上側位置まで移動すると、図５Ｂに示すように、センサーユニット下側キャビ１３０が磁石１２５に吸着され、その位置に固定される。これにより、タッチパネル装置１００がホバータッチ操作用に設定される。なお、図５Ｂからわかるように、センサーユニット下側キャビ１３０はセンサーユニット上側本体１１０の移動範囲の上限に対応するストッパーも兼ねている。磁石１２５及びセンサーユニット下側キャビ１３０が、本開示の「第１移動部」に対応しており、「段階的移動及び固定が可能に構成されている」にも対応する。

図６Ａはタッチパネル装置１００が採用されたスタンド型のデジタルサイネージ２００が直接タッチ操作用に設定された状態を示す斜視図である。図６Ｂはデジタルサイネージ２００がホバータッチ操作用に設定された状態を示す斜視図である。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、デジタルサイネージ２００はスタンド２０１の上部の傾斜面にタッチパネル装置１００が取り付けられて構成されている。上述したように、センサーユニット上側本体１１０の枠体１１１の短辺側にはそれぞれ持ち手１１２が設けられている。

図６Ａに示すように、タッチパネル装置１００が直接タッチ操作用に設定されているときは、持ち手１１２に手をかけてセンサーユニット上側本体１１０を上側に摺動して固定すると、ホバータッチに切り替えることができる。もちろん必要に応じて、持ち手１１２に手をかけてセンサーユニット上側本体１１０を下側へ摺動して固定すれば、直接タッチに戻すこともできる。

不特定多数の人々が来訪する商業施設やパブリックスペースなどに、このようなデジタルサイネージ２００は好適である。昨今の新型ウイルス感染症への対策が不可欠であり、接触感染の防止に効果的なホバータッチへのニーズが高いからである。

＜第１実施形態の変形例＞
図７Ａは本開示の第１実施形態の変形例に係るタッチ検出装置を備えるタッチパネル装置１００Ａが直接タッチ操作用に設定された状態を示す断面図である。図７Ｂはタッチパネル装置１００Ａがホバータッチ操作用（タッチパネル面の近くで操作）に設定された状態を示す断面図である。図７Ｃはタッチパネル装置１００Ａがホバータッチ操作用（タッチパネル面から離れて操作）に設定された状態を示す断面図である。なお、これらの図７Ａ～図７Ｃでは、指先Ｆによるタッチ検出範囲Ｒをドットで塗りつぶして表現している。以下では、上述した第１実施形態と同一の構成には同一の参照符号を付すこととし、主として相違点について説明する。

第１実施形態の変形例は、本開示の基本構成を具現化した別の例であり、検出光の光路の保護ガラス１２１表面からの高さを多段階（具体的には３段階）で切り替え可能な検出高さ調整機構を備えている。基本構成との機能的な相違点は、主として次のとおりである。

すなわち、図７Ａ～図７Ｃに示すように、ディスプレイユニット１２０の各辺に３つの谷部を有する谷形状部分１２６Ａがそれぞれ形成されていることと、その谷形状部分１２６Ａに対応するようにセンサーユニット上側本体１１０Ａにバネ性を有する山形状突起部１１８Ａが形成されていることである。

タッチパネル装置１００Ａが直接タッチ操作用に設定された状態では、図７Ａに示すように、センサーユニット上側本体１１０Ａは下限位置にある。このとき、山形状突起部１１８Ａは谷形状部分１２６Ａの一番下の谷部に嵌合している。

センサーユニット上側本体１１０Ａを上側方向へ移動すると、山形状突起部１１８Ａは外側へ一旦変形した後で、図７Ｂに示すように、谷形状部分１２６Ａの真ん中の谷部に嵌合するので、その位置でセンサーユニット上側本体１１０Ａは固定される。これにより、タッチパネル装置１００Ａがホバータッチ操作用（タッチパネル面の近くで操作）に設定される。

センサーユニット上側本体１１０Ａをさらに上側方向へ移動すると、山形状突起部１１８Ａは再び外側へ一旦変形した後で、図７Ｃに示すように、谷形状部分１２６Ａの一番上の谷部に嵌合するので、その位置でセンサーユニット上側本体１１０Ａは固定される。これにより、タッチパネル装置１００Ａがホバータッチ操作用（タッチパネル面から離れて操作）に設定される。なお、図７Ｃからわかるように、センサーユニット下側キャビ１３０はセンサーユニット上側本体１１０Ａの移動範囲の上限に対応するストッパーも兼ねている。山形状突起部１１８Ａ及び谷形状部分１２６Ａが、本開示の「第１移動部」に対応しており、「段階的移動及び固定が可能に構成されている」にも対応する。

＜第１実施形態のさらなる変形例＞
上述したように、第１実施形態は上下２段階で切り替え可能な検出高さ調整機構を備えており、第１実施形態の変形例は多段階（３段階）で切り替え可能な検出高さ調整機構を備えている。ただし、本開示は必ずしもこれらのような上下方向の移動・固定に限らない。例えば、ネジなどを用いて連続的に移動・固定ができる（本開示の「連続的移動及び固定が可能」に対応）構成にしてもよい。また、手動による移動に限るわけではなく、例えばモーターなどを内蔵して電動による移動・固定ができるような構成としてもよい。

＜第２実施形態＞
本開示の第２実施形態は、既存の直接タッチ操作のタッチパネル装置に後付けでホバータッチ操作に切り替えられるような検出高さ調整機構である。以下では、上述した各実施形態と同一の構成には同一の参照符号を付すこととし、主として相違点について説明する。既存のタッチパネル装置１０についての説明は省略する。

図８は本開示の第２実施形態に係るタッチ検出装置を実現するホバータッチ切替装置１４０Ｂを既存のタッチパネル装置１０に装着して構成されたタッチパネル装置１００Ｂの斜視図である。図９はタッチパネル装置１００Ｂの構造を示す分解斜視図である。図１０はホバータッチ切替装置１４０Ｂの脱着可能なコーナーカバー１４２Ｂの１つを外した状態を示す斜視図である。図１１はホバータッチ切替装置１４０Ｂのコーナーカバー１４２Ｂの１つを外した状態の部分拡大斜視図である。図１２Ａは既存のタッチパネル装置１０のみの断面図である。図１２Ｂはタッチパネル装置１００Ｂの断面図である。

図８、図９、及び図１２Ｂに示すように、タッチパネル装置１００Ｂは、既存の直接タッチ操作用のタッチパネル装置１０の上からホバータッチ切替装置１４０Ｂを被せ、これらをバネ性のプレート１５０で固定することで構成されている。ただし、固定の方法はこれに限らない。

図１０及び図１１に示すように、ホバータッチ切替装置１４０Ｂは、断面横長矩形状のベースフレーム１４１Ｂと、これと一体的に形成された下部フレーム１４３Ｂと、ベースフレーム１４１Ｂから脱着可能なコーナーカバー１４２Ｂとを備えている。また、図１１に示すように、ホバータッチ切替装置１４０Ｂは、下側ミラー１４４Ｂ１と、上側ミラー１４４Ｂ２、ＩＲフィルタ１４５Ｂ１と、ＩＲフィルタ１４５Ｂ２とをさらに備えている。なお、ホバータッチ切替装置１４０Ｂは、本開示の「前記センサー部に着脱自在な反射部」に対応する。

既存のタッチパネル装置１０では、図１２Ａに示すように、発光素子１１６から保護ガラス１２１（実質的には表示画面と考えてよい）の上をすれすれに検出光Ｌが出射される。その検出光Ｌは、発光素子１１６に対向する位置に配置された受光素子１１７によって受光される。

ホバータッチ切替装置１４０Ｂの下側ミラー１４４Ｂ１（本開示の「第１反射部材」に対応）は、図１１及び図１２Ｂに示すように、発光素子１１６から出射された検出光Ｌを表示画面と直交する上方向に反射するように、反射面を上向きに４５度に傾斜して配置されている。一方、上側ミラー１４４Ｂ２（本開示の「第２反射部材」に対応）は、下側ミラー１４４Ｂ１によって反射された検出光Ｌを再び表示画面に沿う方向に反射するように、下側ミラー１４４Ｂ１の真上で反射面を下向きに４５度に傾斜して配置されている。

このような構成によって、検出光Ｌの光路の表示画面からの高さが大きくなる。ただし、受光素子１１７側にも同様の構成が設けられており、検出光Ｌの光路の表示画面からの高さは最終的に元に戻されるので、タッチパネル装置１０の動作自体に影響しない。つまり、表示画面から離れた位置でも指先などによる検出光Ｌの全部又は一部の遮断を検出できるようになるので、ホバータッチ操作が実現できる。

なお、第２実施形態では、図１１に示すように、発光素子１１６と下側ミラー１４４Ｂ１との間にＩＲフィルタ１４５Ｂ１を配置するとともに、上側ミラー１４４Ｂ２と下部フレーム１４３Ｂの外部との間にＩＲフィルタ１４５Ｂ２を配置している。ただし、発光素子１１６又は／及び受光素子１１７の近傍などにＩＲフィルタが既に存在する場合は、ＩＲフィルタ１４５Ｂ１やＩＲフィルタ１４５Ｂ２を単なる透明部材に置換してもよい。

＜第３実施形態＞
本開示の第３実施形態は、既存の直接タッチ操作のタッチパネル装置に後付けで装着してホバータッチ操作に切り替えられるだけでなく、装着したままで直接タッチ操作に戻せる検出高さ調整機構である。以下では、上述した各実施形態と同一の構成には同一の参照符号を付すこととし、主として相違点について説明する。

図１３Ａは本開示の第３実施形態に係るタッチ検出装置を実現するホバータッチ切替装置１４０Ｃを既存のタッチパネル装置１０に装着して構成されたタッチパネル装置１００Ｃの断面図である。図１３Ｂはタッチパネル装置１００Ｃが直接タッチ操作用に設定された状態を示す断面図である。

図１３Ａに示すように、ホバータッチ切替装置１４０Ｃは、上面及び外側面を構成する摺動タッチ切り替キャビ１４７Ｃと、内側面を構成するベースキャビ１４６Ｃと、バネ性を有する固定材１４８Ｃを備えている。内側部分には、第２実施形態と同様に、発光素子１１６から出射された検出光Ｌを上方向に反射する下側ミラー１４４Ｂ１と、これによって反射された検出光Ｌを再び表示画面に沿う方向に反射する上側ミラー１４４Ｂ２が配置されている。また、第１実施形態と同様に、ベースキャビ１４６Ｃの外側突出部分の下面には磁石１２５が埋め込まれており、摺動タッチ切り替キャビ１４７Ｃの下端には板金製のセンサーユニット下側キャビ１３０が取り付けられている。なお、ホバータッチ切替装置１４０Ｃは、本開示の「前記センサー部に着脱自在な反射部」に対応する。

タッチパネル装置１００Ｃは、既存の直接タッチ操作用のタッチパネル装置１０の上からホバータッチ切替装置１４０Ｃを被せ、固定材１４８Ｃで固定することで構成されている。ただし、固定の方法はこれに限らない。これにより、第２実施形態と同様に、検出光Ｌの光路の表示画面からの高さが大きくなるので、ホバータッチ操作が実現できる。

次に、ベースキャビ１４６Ｃをタッチパネル装置１０に固定材１４８Ｃによって固定したままで、図１３Ｂに示すように、摺動タッチ切り替キャビ１４７Ｃを上方に移動する。これにより、摺動タッチ切り替キャビ１４７Ｃの下端に取り付けられているセンサーユニット下側キャビ１３０が磁石１２５に吸着され、摺動タッチ切り替キャビ１４７Ｃはその位置で固定される。

この場合、摺動タッチ切り替キャビ１４７Ｃとともに下側ミラー１４４Ｂ１及び上側ミラー１４４Ｂ２も上方へ移動するので、発光素子１１６からの検出光Ｌは反射されることなく直進する。これにより、検出光Ｌの光路の表示画面からの高さがタッチパネル装置１０単体での高さと同じに戻るので、直接タッチ操作ができるようになる。なお、磁石１２５及びセンサーユニット下側キャビ１３０が、本開示の「第２移動部」に対応する。

＜第３実施形態の変形例＞
図１４Ａは本開示の第３実施形態の変形例に係るタッチ検出装置を実現するホバータッチ切替装置１４０Ｄを既存のタッチパネル装置１０に装着して構成されたタッチパネル装置１００Ｄの断面図である。図１４Ｂはタッチパネル装置１００Ｄが直接タッチ操作用に設定された状態を示す断面図である。以下では、上述した各実施形態と同一の構成には同一の参照符号を付すこととし、主として相違点について説明する。

図１４Ａに示すように、ホバータッチ切替装置１４０Ｄは、上面を構成するベースフレーム１４７Ｄと、側面を構成するベースキャビ１４６Ｄと、バネ性を有する固定材１４８Ｃを備えている。タッチパネル装置１００Ｄは、既存の直接タッチ操作用のタッチパネル装置１０の上からホバータッチ切替装置１４０Ｄを被せ、第２実施形態と同様に、バネ性のプレート１５０で固定することで構成されている。ただし、固定の方法はこれに限らない。タッチパネル装置１００Ｄの外観は、図８に示した第２実施形態とほぼ同じである。なお、ホバータッチ切替装置１４０Ｄは、本開示の「前記センサー部に着脱自在な反射部」に対応する。

ベースフレーム１４７Ｄの内側部分には、第２実施形態と同様に、発光素子１１６から出射された検出光Ｌを上方向に反射する下側ミラー１４４Ｄ１と、これによって反射された検出光Ｌを再び表示画面に沿う方向に反射する上側ミラー１４４Ｂ２が配置されている。ただし、下側ミラー１４４Ｄ１は、第２実施形態とは異なり、発光素子１１６からの検出光Ｌを遮らない位置まで、一辺を回転軸として跳ね上げ可能に構成されている。

図１４Ａに示すように、下側ミラー１４４Ｄ１が検出光Ｌを上方向に反射している場合は、第２実施形態及び第３実施形態と同様に、検出光Ｌの光路の表示画面からの高さが大きくなるので、ホバータッチ操作が実現できる。

一方、図１４Ｂに示すように、下側ミラー１４４Ｄ１が検出光Ｌを遮らない位置まで退避している場合は、検出光Ｌは反射されることなく直進する。これにより、検出光Ｌの光路の表示画面からの高さがタッチパネル装置１０単体での高さと同じに戻るので、直接タッチ操作ができるようになる。

以上、図面を参照しながら本開示の実施形態について説明した。ただし、本開示は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の開示の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の個数などは、図面作成の都合から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素は一例であって、特に限定されるものではなく、本開示の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本開示は、情報処理装置などの電子機器の分野に利用可能である。

１０ タッチパネル装置
１００ タッチパネル装置
１００Ａ タッチパネル装置
１００Ｂ タッチパネル装置
１００Ｃ タッチパネル装置
１００Ｄ タッチパネル装置
１１０ センサーユニット上側本体
１１１ 枠体
１１２ 持ち手
１１３ コーナーカバー
１１４ 接続ケーブル
１１５ 基板
１１６ 発光素子
１１７ 受光素子
１１８Ａ 山形状突起部
１２０ ディスプレイユニット
１２１ 保護ガラス
１２２ ディスプレイパネル
１２３ 枠体
１２４ 突出部
１２５ 磁石
１２６Ａ 谷形状部分
１３０ センサーユニット下側キャビ
１３１ ネジ孔
１３２ ネジ
１４０Ｂ ホバータッチ切替装置
１４０Ｃ ホバータッチ切替装置
１４０Ｄ ホバータッチ切替装置
１４１Ｂ ベースフレーム
１４２Ｂ コーナーカバー
１４３Ｂ 下部フレーム
１４４Ｂ１ 下側ミラー
１４４Ｄ１ 下側ミラー
１４４Ｂ２ 上側ミラー
１４５Ｂ１ ＩＲフィルタ
１４５Ｂ２ ＩＲフィルタ
１４６Ｃ ベースキャビ
１４６Ｄ ベースキャビ
１４７Ｄ ベースフレーム
１４７Ｃ 摺動タッチ切り替キャビ
１４８Ｃ 固定材
１５０ プレート
２００ デジタルサイネージ
２０１ スタンド

Claims (9)

1. 画像を表示する表示画面に沿った検出光をそれぞれ出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子からの前記検出光をそれぞれ受光する複数の受光素子とを有するセンサー部と、
   前記検出光の光路の前記表示画面からの高さを変更する検出高さ調整機構と
   を備える、タッチ検出装置。
2. 前記検出高さ調整機構は、
   前記センサー部を前記表示画面と交差する方向に移動させる第１移動部を備える、請求項１に記載のタッチ検出装置。
3. 前記第１移動部は、前記センサー部が前記表示画面に対して段階的移動及び固定が可能に構成されている、請求項２に記載のタッチ検出装置。
4. 前記第１移動部は、前記センサー部が前記表示画面に対して連続的移動及び固定が可能に構成されている、請求項２に記載のタッチ検出装置。
5. 前記検出高さ調整機構は、前記センサー部に着脱自在な反射部を備え、
   前記反射部は、
   前記センサー部に装着された場合に、前記検出光を反射して前記光路を前記表示画面から次第に遠ざける第１反射部材と、
   前記第１反射部材で反射された前記検出光を反射して前記光路を再び前記表示画面に沿わせる第２反射部材と
   を有する、請求項１に記載のタッチ検出装置。
6. 前記検出高さ調整機構は、前記反射部を前記表示画面と交差する方向に移動させる第２移動部をさらに備え、
   前記第２移動部は、前記反射部を少なくとも前記第１反射部材が前記検出光を反射しない位置まで移動可能に構成されている、請求項５に記載のタッチ検出装置。
7. 前記反射部は、前記第１反射部材を前記検出光が反射されずに直進する位置へ待避可能に構成されている、請求項５に記載のタッチ検出装置。
8. 画像を表示する表示画面に沿った検出光をそれぞれ出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子からの前記検出光をそれぞれ受光する複数の受光素子とを有するセンサー部を備えるタッチ検出装置に用いられる検出高さ調整機構であって、
   前記検出光の光路の前記表示画面からの高さを変更するように構成されている、検出高さ調整機構。
9. 画像を表示する表示画面を有する表示装置と、
   前記表示画面に沿った検出光をそれぞれ出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子からの前記検出光をそれぞれ受光する複数の受光素子とを有するセンサー部と、
   前記検出光の光路の前記表示画面からの高さを変更する検出高さ調整機構と
   を備える、タッチパネル装置。

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