JP2005078104A

JP2005078104A - タッチスイッチパネル

Info

Publication number: JP2005078104A
Application number: JP2003209499A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kamioka; 政博上岡
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】ブラインドタッチ入力の際に入力作業者の入力ミスが発生し難いタッチスイッチパネルを提供する。
【解決手段】それぞれの一方の表面に電極４、５が形成されたガラス基板１と可撓性樹脂からなるフィルム基板２とを、スペーサ３を介し、所定の間隙を保って各電極形成面を対向させて配置し、タッチ入力側となるフィルム基板２の外面に、可撓性のタッチボード６を着脱自在に被装してある。タッチボード６には、各接点領域Ｓdに対応させて、表凹部６ａと、その各裏部にタッチボード６の撓みを吸収するためのバッファー空間となる裏凹部６ｂとを、形成してある。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所謂ブラインドタッチで入力可能なタッチスイッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
キーボードを設置するスペースを確保することが難しい電子卓上計算機やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型情報機器用の小型入力装置として、タッチスイッチパネルが用いられている。
【０００３】
タッチスイッチパネルは、少なくとも一方が可撓性を備えた一対の電極基板を対向配置し、可撓性電極基板の所定位置を押圧してこの部分を撓ませることによりこの位置で対向する電極を導通接触させ、この押圧位置に対応する信号電圧を出力させるものである。従って、通常、タッチスイッチパネルの指やペン先等で押圧される可撓性電極基板の表面つまりタッチ操作面は平坦面であり、その平坦面の各押圧位置に、この位置を押圧することにより入力される文字或いは記号が印刷等により表示されている。また、指やペン先等で入力を簡単に行えるように、僅かな押圧ストロークで対向電極同士が導通接触するように構成されている。
【０００４】
ところが、タッチスイッチパネルのタッチ操作面が平坦であると、指先の触感により入力位置の区別ができず、入力する際にタッチ操作面を見ないで入力する所謂ブラインドタッチ入力が極めて困難である。そこで、タッチスイッチパネルでもブラインドタッチ入力が容易に行えるように、タッチ操作面の各入力位置に対応させて凹部或いは凸部を設けたアタッチメント部材を適宜被装できるようにしたタッチスイッチパネルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１８１６２９（第２頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のブラインドタッチ用アタッチメントを装備したタッチスイッチパネルにより、ブラインドタッチで入力操作を行う際には、入力すべき文字或いは記号に対応する入力位置を確認するために最初はその入力位置の例えば凹部に単に触れるだけで、入力位置の確認ができた後に充分に押圧するという、２段階操作を行う。
【０００７】
その場合、タッチスイッチパネルは入力を簡単に行えるように僅かな押圧ストロークで対向電極同士が導通接触するように構成されているから、初期の接触確認段階である程度の押圧力が加わりその位置の対向電極同士を導通接触（スイッチ・オン）させてしまうことがよくある。これは、入力作業者が入力ミスを引き起こす原因となり、入力作業の効率を著しく低下させてしまう。
【０００８】
この発明は、ブラインドタッチ入力の際に入力作業者の入力ミスが発生し難いタッチスイッチパネルを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
一方の発明のタッチスイッチパネルは、第１の電極が形成された第１の絶縁基板と、第２の電極が形成され、該電極形成面を前記第１の絶縁基板の電極形成面に対向させて配置された可撓性を備える第２の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板と前記第２の絶縁基板間に介装され、両基板の間隙を規制する間隙規制部材と、前記第２の絶縁基板の電極形成面とは反対側の外面に設置され、前記第１及び第２の両電極を導通接触させる接点位置に対応させてタッチ部が区画形成された可撓性を備える操作板とを有し、前記操作板のタッチ部を押圧することにより該タッチ部と共に前記第２の絶縁基板の前記タッチ部に対応する部分を撓ませて対応する接点位置の第１及び第２の両電極を導通接触させるタッチスイッチパネルであって、前記操作板のタッチ部と前記第２の絶縁基板の前記タッチ部に対応する部分との間に空間を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記一方の発明のタッチスイッチパネルによれば、押圧側の可撓性絶縁基板とこの上に設置する可撓性操作板との間に、押圧による可撓性操作板の変形を吸収する空間を設けたから、入力押圧操作においてはまず最初に押圧位置の可撓性操作板のみが撓み、次に可撓性操作板と可撓性絶縁基板が共に撓むことにより押圧位置の対向電極部分が導通接触して押圧位置に対応する信号電圧を出力させる。従って、ブラインドタッチ入力操作において位置確認のためにタッチしただけの所謂半押し状態ではタッチ位置の可撓性操作板が撓むだけで可撓性絶縁基板は撓まないから、入力作業者が入力する意思が無いのに入力されてしまう入力ミスの発生が防止され、入力作業の効率が格段にアップする。
【００１１】
本発明のタッチスイッチパネルでは、請求項２に記載のように、前記タッチ部とこれに対応する前記空間とを、格子状に形成された仕切り壁で周囲を仕切られた四角形をなす凹部に形成することが好ましく、これにより、個々のタッチ部が明確に仕切られるから、ブラインドタッチ操作がより容易となる。
【００１２】
また、請求項３に記載のように、前記操作板をタッチ入力側の前記第２の絶縁基板に着脱自在に設置することが好ましく、これにより、入力作業内容に応じて凹凸面と平坦面の何れかの操作面を適宜選択でき、多様な入力作業に柔軟に対応可能となる。
【００１３】
また、他方の発明のタッチスイッチパネルは、請求項４に記載のように、第１の電極が形成された第１の絶縁基板と、第２の電極が形成され、該電極形成面を前記第１の絶縁基板の電極形成面に対向させて配置された可撓性を備える第２の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板と前記第２の絶縁基板間の前記第１及び第２の両電極を導通接触させるべき接点位置の周囲に介装され、両基板の間隙を規制する複数の間隙規制部材と、前記第２の絶縁基板の電極形成面とは反対側の外面に設置され、前記接点位置に対応させてタッチ部が区画形成された可撓性を備える操作板とを有し、前記操作板のタッチ部を押圧することにより該タッチ部と共に前記第２の絶縁基板の前記タッチ部に対応する部分を撓ませて対応する接点位置の第１及び第２の両電極を導通接触させるタッチスイッチパネルであって、前記間隙規制部材が、前記操作板のタッチ部を押圧することにより該タッチ部と共に撓む前記第２の絶縁基板の前記タッチ部に対応する部分を支持する棚部を有していることを特徴とするものである。
【００１４】
上記他方の発明のタッチスイッチパネルによれば、入力位置を確認する為の探りタッチにおいて、タッチ入力側の可撓性絶縁基板とこの上に設置される可撓性操作板を共に撓ませるとともに、間隙規制部材に設けた棚部で受け止めてその接点領域で対向する電極部の導通接触を阻止するから、入力押圧操作においてその探りタッチで許容される圧力値の範囲を明確且つ大きく確保できる。これにより、入力作業者の入力ミスの発生を入力作業者の習熟度に関係なく確実に防止することができるだけでなく、探りタッチにおいてタッチした接点領域が対応する文字或いは記号を指先で確認しながら入力することができるから、入力作業者が入力しようとして入力したが入力位置が誤っていた過誤による入力ミスをも効果的に防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の第１実施形態としてのタッチスイッチパネルについて、図１及び図２に基づき説明する。なお、図１（ａ）、（ｂ）は本実施形態のタッチスイッチパネルを示す断面図とそのＱ部拡大平面図で、図２（ａ）、（ｂ）はその操作動作を示すＱ部拡大断面図である。
【００１６】
図１（ａ）に示すタッチスイッチパネルは、アナログ抵抗膜式のタッチスイッチパネルであり、ガラス基板１と可撓性樹脂からなるフィルム基板２が複数の間隙規制部材としてのスペーサ３を介して対向配置されている。これらガラス基板１と可撓性樹脂フィルム基板２の各対向側表面（以下、内面という）には、それぞれ、導電性薄膜からなる１枚膜状の電極４、５が被着形成されている。これら電極４、５にはそれぞれ所定の電圧が印加されており、これら各印加電圧は所定のタイミングでオン・オフ制御される。
【００１７】
スペーサ３は、温度変化等によりフィルム基板２が撓んで誤動作が起こるのを防止するために設けられており、十分な硬度を備えるように本実施形態ではエポキシ樹脂等を用いて円柱状に形成され、マトリクス状に等間隔で配置されている。
【００１８】
タッチ入力基板となるフィルム基板２の対向面側とは反対側の外面には、スペーサ間に設定された各接点領域Ｓｄに対する入力位置に、それぞれに対応させた入力すべき文字或いは記号が印刷表示されている。
【００１９】
このフィルム基板２の外面には、ブラインドタッチ入力用のタッチボード６が、入力作業者が必要に応じて着脱できるように着脱自在に被装されている。このタッチボード６は、例えばシリコンゴム等の充分に柔軟な可撓性材料で形成されている。また、このタッチボード６は、これに被われるフィルム基板２の外面に印刷表示された文字や記号がこのタッチボード６を透して外部から容易に視認できる程度に透明な材質に形成されている。
【００２０】
このタッチボード６には、各接点領域Ｓｄに対する入力位置に対応させて、入力位置確認用の表凹部６ａがそれぞれ形成されている。入力作業者は、ブラインドタッチ入力をする際に、その表凹部６ａを指先で感知することにより、入力位置を確認する。
【００２１】
そして、各表凹部６ａに対応させてそれらの各裏側に、裏凹部６ｂがそれぞれ形成されている。この裏凹部６ｂは、タッチボード６が可撓性絶縁基板２に被装された状態において、各表凹部６ａとタッチ入力側基板であるフィルム基板２外面との間にバッファー空間を確保するために、形成されている。
【００２２】
本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、上述した表面凹部６ａと裏面凹部６ｂが、格子状に形成された仕切り壁６ｃで周囲を仕切られた四角形をなす凹部にそれぞれ形成されている。これにより、個々のタッチ部つまり表面凹部６ａが明確に仕切られるから、ブラインドタッチ操作がより容易となる。
【００２３】
次に、上述のように構成されたタッチスイッチパネルで行なわれるブラインドタッチ入力作業動作を、図１（ａ）のＱ部を拡大した図２（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。
【００２４】
まず、図２（ａ）に示すように入力位置を手探りで確認するときは、指先ｆがタッチボード６の目的とする表凹部６ａの底部にタッチし僅かに圧力が加わるだけであるが、タッチボード６の材質は充分に柔軟なゴム質であるから、その僅かな圧力だけで底部６ｃがバッファー空間の裏凹部６ｂ内に向けて撓む。しかし、その手探りタッチの微小な指圧だけでは、フィルム基板２を撓まず、この位置の接点（スイッチ）つまり対向電極３、４同士が導通接触することはない。このようにして、手探り確認時において不用意に接点が導通接触される不具合が確実に防止される。
【００２５】
次に、目的とする入力位置が指先ｆで確認できた後は、図２（ｂ）に示すように指先ｆに相当の圧力を加えてその位置のフィルム基板２を撓ませ、対向電極３、４同士を導通接触させる。この導通接触により、前記電極間に印加される電圧の、前記入力位置に対応して分圧された電圧がこの入力位置に対応する文字等を表す信号電圧として出力される。
【００２６】
以上のように、本実施形態のタッチスイッチパネルによれば、入力押圧操作における位置確認の為のタッチ指圧と位置確認の後の本入力指圧の各圧力値が差の大きい２値に明確に分かれているから、つまり、閾値が明確な２段階操作であるから、入力作業者が接触しただけで入力されてしまうという入力ミスの発生を入力作業者の習熟度に関係なく確実に防止することができる。また、位置確認のタッチ操作において明確な押圧感覚つまりクリック感が得られるから、手探りによる位置確認操作もスムーズに行うことができる。その結果、ブラインドタッチ操作による入力作業の効率が格段に向上される。
【００２７】
加えて、本実施形態のタッチスイッチパネルでは、タッチボード６をフィルム基板２に着脱自在に設置したから、入力作業内容に応じて凹凸面と平坦面の何れかの操作面を適宜選択でき、多様な入力作業に柔軟に対応可能となる。
【００２８】
なお、タッチボード６は、タッチ入力操作側のフィルム基板２に固着してもよい。その場合、裏凹部６ｂと可撓性絶縁基板２外面とで形成されるバッファー空間が密閉されないように、例えば各表凹部６ａの底部に大気開放するための微小貫通孔を穿設する必要がある。
【００２９】
次に、他方の発明の一実施形態としてのタッチスイッチパネルについて、図３乃至図５に基づき説明する。なお、図３は本実施形態のタッチスイッチパネルを示す断面図で、図４（ａ）、（ｂ）はその入力操作動作を示す図３のＱ部拡大断面図、図５はＱ部拡大平面図である。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
本実施形態のタッチスイッチパネルにおいては、ガラス基板１と可撓性フィルム基板２間に配設する基板間隙規制部材としてのスペーサ７が、平面形状が正方形をなすベース部７ａの中央に円柱７ｂを立設した形状に形成されている。ここで、ベース部７ａの表面は、入力操作時に押圧されて撓むフィルム基板２を受け止める棚部となる。
【００３１】
上述のスペーサ７は、図５に示すように各入力接点領域Ｓｄ毎にその周囲４コーナー部に配設されている。従って、各スペーサ７は隣接する入力接点領域Ｓｄのスペーサをも兼ねている。
【００３２】
本実施形態では、フィルム基板２の外面にタッチボード８が固設されている。このタッチボード８は、材料としてフィルム基板２と同程度の可撓性を備えた透明樹脂材を用い、裏面を平坦面とし、表面には各入力接点領域Ｓｄに対応させて凹部８ａがそれぞれ形成されている。そして、各凹部８ａの底面には、対応する入力接点領域Ｓｄが入力すべき文字或いは記号を示す突起８ｂが浮き彫り状に凸設されている。このように形成されたタッチボード８は、その平坦な裏面をフィルム基板２の外面に密着させて固設されている。
【００３３】
次に、上述のように構成されたタッチスイッチパネルで行なわれるブラインドタッチ入力作業動作を、図４（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。
【００３４】
まず、（ａ）に示すように入力位置を手探りで確認するときは、指先ｆがタッチボード８表面において見当をつけたエリア内の凹部８ａの底面に形成されている突起８ｂにタッチし、その突起８ｂが表す文字或いは記号が意図するものであるかを触感により確かめる。このとき、入力作業者は突起８ｂが表す文字或いは記号を確かめるためにある程度の指圧で凹部８ａ底面を押圧するため、凹部８ａ底面が図示するように若干撓むが、４コーナー部に設けられているスペーサ７のベース部７ａ表面つまり棚面により、撓む凹部８ａ底面の４隅が支持される。従って、この確認タッチ操作時において、タッチ部に対応する接点領域Ｓｄの対向電極４、５が導通接触して接点がオンすることはない。ここで、入力作業者は、例えば「Ａ」を入力しようと意図したのに触感では「Ａ」を感知できなければ、その近辺の他の凹部８ａに指先ｆを移動させる。
【００３５】
入力作業者が、入力しようと意図した「Ａ」を触感で感知した場合は、（ｂ）に示すように、指先ｆの指圧を更に増してタッチ部の凹部８ａ底面、フィルム基板２及び電極５を更に撓ませ、タッチした接点領域Ｓｄの電極５を電極４に導通接触させる。これにより、入力作業者が意図した文字「Ａ」に対応する信号電圧が出力される。
【００３６】
以上のように、本実施形態のタッチスイッチパネルによれば、入力位置を確認する為の探りタッチにおいて、タッチ入力側のフィルム基板２とこの上に設置される可撓性タッチボード８を共に撓ませるとともに、スペーサ７の棚部で受け止めてその接点領域Ｓｄで対向する電極部の導通接触を阻止するから、入力押圧操作においてその探りタッチで許容される圧力値の範囲を明確且つ大きく確保できる。これにより、入力作業者入力ミスの発生を入力作業者の習熟度に関係なく確実に防止することができるだけでなく、探りタッチにおいてタッチした接点領域が対応する文字或いは記号を指先で確認しながら入力することができるから、入力作業者が入力しようとして入力したが入力位置が誤っていた過誤による入力ミスをも効果的に防止することができる。従って、本実施形態のタッチスイッチパネルは、ブラインドタッチ入力操作に不慣れな作業者や視覚的な障害をもつ作業者に特に好適である。
【００３７】
なお、本発明は、上記した２例の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が可能であることは勿論である。
【００３８】
例えば、タッチ入力側の可撓性絶縁基板上に設置する操作板は、必ず透明である必要は無く、透明でない場合は、各接点領域に対応させた文字や記号を操作板の表面に表示すればよい。
【００３９】
また、図３〜図５に示した他方の発明の実施形態において、棚部を有する基板間隙規制部材として、図６に示すように、ベース部９ａが各接点領域Ｓｄの周縁に沿って延在する格子状に形成されたスペーサ９を設置してもよい。この場合、ベース部９ａ上に立設する円柱９ｂは、図５と同様に各接点領域Ｓｄの４コーナー部に設けられている。このタッチスイッチパネルによれば、探りタッチで許容される圧力値の範囲がより大きく且つ明確に確保される。
【００４０】
【発明の効果】
一方の発明のタッチスイッチパネルによれば、押圧側の可撓性絶縁基板とこの表面上に設置する可撓性操作板との間に、押圧による可撓性操作板の変形を吸収する空間を設けたから、入力押圧操作においては、まず最初に押圧位置の可撓性操作板のみが撓み、次に可撓性操作板と可撓性絶縁基板が共に撓むことにより押圧位置の対向電極部分が導通接触して押圧位置に対応する信号電圧を出力させる。従って、ブラインドタッチ入力操作において位置確認のためにタッチしただけの所謂半押し状態ではタッチ位置の可撓性操作板が撓むだけで可撓性絶縁基板は撓まないから、入力作業者の入力ミスの発生が防止され、入力作業の効率が格段にアップする。
【００４１】
上記タッチスイッチパネルでは、請求項２に記載のように、前記タッチ部とこれに対応する前記空間とを、格子状に形成された仕切り壁で周囲を仕切られた四角形をなす凹部に形成することにより、個々のタッチ部が明確に仕切られ、ブラインドタッチ操作がより容易となる。
【００４２】
また、請求項３に記載のように、前記操作板をタッチ入力側の前記第２の絶縁基板に着脱自在に設置することにより、入力作業内容に応じて凹凸面と平坦面の何れかの操作面を適宜選択でき、多様な入力作業に柔軟に対応可能となる。
【００４３】
そして、他方の発明のタッチスイッチパネルによれば、入力位置を確認する為の探りタッチにおいて、タッチ入力側の可撓性絶縁基板とこの上に設置される可撓性操作板を共に撓ませるとともに、間隙規制部材に設けた棚部で受け止めてその接点領域で対向する電極部の導通接触を阻止するから、入力押圧操作においてその探りタッチで許容される圧力値の範囲を明確且つ大きく確保できる。これにより、入力作業者の入力ミスの発生を入力作業者の習熟度に関係なく確実に防止することができるだけでなく、探りタッチにおいてタッチした接点領域が対応する文字或いは記号を指先で確認しながら入力することができるから、入力作業者が入力しようとして入力したが入力位置が誤っていた過誤による入力ミスをも効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は一方の発明の一実施形態としてのタッチスイッチパネルを示す断面図で、（ｂ）はそのＱ部の拡大平面図である。
【図２】上記タッチスイッチパネルによる操作動作を示す部分拡大断面図で、（ａ）は探りタッチ時を、（ｂ）入力押圧時を、それぞれ示している。
【図３】他方の発明の一実施形態としてのタッチスイッチパネルを示す断面図である。
【図４】図３に示したタッチスイッチパネルによる操作動作を示すＱ部拡大断面図で、（ａ）は探りタッチ時を、（ｂ）入力押圧時を、それぞれ示している。
【図５】図３に示したタッチスイッチパネルを示す部分拡大平面図である。
【図６】上記他方の発明の実施形態の変形例を示す部分拡大平面図である。
【符号の説明】
１…ガラス基板
２…フィルム基板
３、７、９…スペーサ
４、５…電極
６、８…タッチボード
６ａ…表凹部
６ｂ…裏凹部
６ｃ…仕切り壁
７ａ、９ａ…ベース部
７ｂ、９ｂ…円柱
Ｓｄ…接点領域

Claims

第１の電極が形成された第１の絶縁基板と、
第２の電極が形成され、該電極形成面を前記第１の絶縁基板の電極形成面に対向させて配置された可撓性を備える第２の絶縁基板と、
前記第１の絶縁基板と前記第２の絶縁基板間に介装され、両基板の間隙を規制する間隙規制部材と、
前記第２の絶縁基板の電極形成面とは反対側の外面に設置され、前記第１及び第２の両電極を導通接触させる接点位置に対応させてタッチ部が区画形成された可撓性を備える操作板とを有し、
前記操作板のタッチ部を押圧することにより該タッチ部と共に前記第２の絶縁基板の前記タッチ部に対応する部分を撓ませて対応する接点位置の第１及び第２の両電極を導通接触させるタッチスイッチパネルであって、
前記操作板のタッチ部と前記第２の絶縁基板の前記タッチ部に対応する部分との間に空間を設けたことを特徴とするタッチスイッチパネル。
前記タッチ部とこれに対応する前記空間とが、格子状に形成された仕切り壁で周囲を仕切られた四角形をなす凹部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチスイッチパネル。
前記操作板は前記第２の絶縁基板に着脱自在に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチスイッチパネル
第１の電極が形成された第１の絶縁基板と、
第２の電極が形成され、該電極形成面を前記第１の絶縁基板の電極形成面に対向させて配置された可撓性を備える第２の絶縁基板と、
前記第１の絶縁基板と前記第２の絶縁基板間の前記第１及び第２の両電極を導通接触させる接点位置の周囲に介装され、両基板の間隙を規制する複数の間隙規制部材と、
前記第２の絶縁基板の電極形成面とは反対側の外面に設置され、前記接点位置に対応させてタッチ部が区画形成された可撓性を備える操作板とを有し、
前記操作板のタッチ部を押圧することにより該タッチ部と共に前記第２の絶縁基板の前記タッチ部に対応する部分を撓ませて対応する接点位置の第１及び第２の両電極を導通接触させるタッチスイッチパネルであって、
前記間隙規制部材が、前記操作板のタッチ部を押圧することにより該タッチ部と共に撓む前記第２の絶縁基板の前記タッチ部に対応する部分を支持する棚部を有していることを特徴とするタッチスイッチパネル。