JP2008277200A - 表示機能付スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作者がタッチパネルの複数の操作領域での選択対象を豊かな情報量の表示内容によって認識して、２以上の対象を同時に選択したことを示す信号を出力させ、しかも、操作ストローク感を得られるとともに、視認性を低下させることなく、タッチパネルの上に指などを置いたまま待機できる表示機能付スイッチ装置を提供する。
【解決手段】フルカラー映像信号を表示可能な表示装置１と、表示装置１の画面上に配置された、複数の操作領域を有し、各操作領域に対応して操作状態を示す信号を生成するタッチパネル２と、表示装置１を画面に垂直な方向に変位可能に支持する弾性部材８と、表示装置１が画面に対して下方向に所定距離変位したことを検知する検知機構６，７と、検知機構６，７で所定距離変位したことが検知されたことを条件として、タッチパネル２で生成された信号を外部に出力する回路とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置の画面上にタッチパネルを配置した表示機能付スイッチ装置に関する。

液晶パネルなどの表示装置の画面上にタッチパネルを配置した表示機能付スイッチ装置が、各種の産業用・業務用電子機器や、さらには家庭用電子機器でも使用されている。

こうした表示機能付スイッチ装置は、タッチパネルが薄型であるため、操作ストローク感を得にくいという欠点がある。この欠点を解消するために、従来から、下記の（１）〜（３）のような表示機能付スイッチ装置が提案されている。

（１）表示装置の画面上に単一の操作領域（対向する透明電極）を有するタッチパネルを配置し、表示装置の下に弾性体を配置し、指などでタッチパネルに触れることによってスイッチがオンになり、その後タッチパネルを押し続けることにより、タッチパネル及び表示装置の全体が下降して操作ストローク感を得られるようにしたもの（特許文献１参照）。

（２）表示装置の画面上に単一の操作領域を有するタッチパネルを配置し、タッチパネルの上方に、透明部材から成る１個の操作部を、タッチパネルとは間隔をあけて配置し、指などで操作部を押し下げることにより、操作ストローク感を得られるとともに、操作部がタッチパネルに触れてスイッチがオンになるようにしたもの（特許文献１参照）。

（３）表示装置の画面上にタッチパネルを配置し、タッチパネルの上方に、透明部材から成る複数個の操作部を、タッチパネルとは間隔をあけて配置し、指などで任意の１個の操作部を押し下げることにより、操作ストローク感を得られるとともに、その操作部が真下の部分のタッチパネルの操作領域に触れてスイッチがオンになるようにしたもの（特許文献２参照）。

実用新案登録２５８８３６１号 特開平５−６２９２３号公報

しかし、上記（１）のような表示機能付スイッチ装置では、タッチパネルに触れた時点（すなわち操作ストローク感を得られる前）にスイッチがオンになってしまう。そのため、例えば必要なタイミングで素早くスイッチをオンにする目的でタッチパネルの上に指などを置いたまま待機しようとしても、そうした形で待機することは不可能である。

これに対し、上記（２）や（３）のような表示機能付スイッチ装置では、タッチパネルの上方の操作部の上に指などを置いたまま待機することは可能である。しかし、操作部がタッチパネルの上方に間隔をあけて配置されるので、操作部が透明であっても、表示装置の画面と操作部との距離が離れることや、画面を見る位置や角度によっては光の反射や屈折が生じることにより、視認性が低下してしまう。

さらに、上記（１）や（２）のような表示機能付スイッチ装置は、タッチパネルの単一の操作領域に触れることによってオンになるので、複数の操作領域のうちの任意の２以上の領域に同時に触れたような場合に、そのことを示す信号を出力させることは不可能である。上記（３）のような表示機能付スイッチ装置も、１個の操作部を押し下げることによってその操作部が触れたタッチパネルの領域に対応した信号が出力されるだけなので、複数の操作領域のうちの任意の２以上の領域に同時に触れたことを示す信号を出力させることは不可能である。

さらに、上記特許文献２には表示装置の表示内容としてはテキストが表示されることしか記載されておらず、上記特許文献１には表示装置の表示内容に関しては全く記載されていないが、タッチパネルの複数の操作領域の中から１つ以上の領域を選択するような場合、各操作領域に対応する画面位置にテキストや記号（あるいはテキストや記号を時間的に変化させたアニメーション）が表示されるだけでは、表示される情報量が乏しいので、操作者が各領域での選択対象を認識しにくいことがある。

そこで、本発明は、表示装置の画面上にタッチパネルを配置した表示機能付スイッチ装置であって、操作者がタッチパネルの複数の操作領域での選択対象を豊かな情報量の表示内容によって認識して、任意の２以上の対象を同時に選択したことを示す信号を出力させることができ、しかも、操作ストローク感を得られるとともに、視認性を低下させることなく、タッチパネルの上に指などを置いたまま待機できるようにしたものを提供することを第１の課題とする。

また本発明は、表示装置の画面上にタッチパネルを配置した表示機能付スイッチ装置であって、操作者がタッチパネルの複数の操作領域での選択対象を豊かな情報量の表示内容によって認識して、任意の２以上の対象を同時に選択したことを示す信号を出力させることができるようにしたものを提供することを第２の課題とする。

上記第１の課題を解決するため、本発明に係る第１の表示機能付スイッチ装置は、
フルカラー映像信号を表示可能な表示装置と、
前記表示装置の画面上に配置された、複数の操作領域を有し、各操作領域に対応して操作状態を示す信号を生成するタッチパネルと、
前記表示装置を画面に垂直な方向に変位可能に支持する弾性部材と、
前記表示装置が画面に対して下方向に所定距離変位したことを検知する検知機構と、
前記検知機構で前記所定距離変位したことが検知されたことを条件として、前記タッチパネルで生成された信号を外部に出力する回路と
を備えたことを特徴とする。

この表示機能付スイッチ装置では、フルカラー映像信号を表示可能な表示装置の画面上に、複数の操作領域を有し、各操作領域に対応して操作状態を示す信号を生成するタッチパネルが配置されている。

したがって、表示装置の画面のうち、タッチパネルの各操作領域に対応する位置にそれぞれ当該操作領域での選択対象を識別するための映像を表示させるようなフルカラー映像信号を入力させることにより、操作者がタッチパネルの複数の操作領域での選択対象を豊かな情報量の表示内容によって認識して、任意の２以上の対象を同時に選択したことを示す信号を出力させることが可能である。

また、この表示機能付スイッチ装置には、表示装置を画面に垂直な方向に変位可能に支持する弾性部材と、表示装置が画面に対して下方向に所定距離変位したことを検知する検知機構と、この検知機構でこの所定距離変位したことが検知されたことを条件として、タッチパネルで生成された信号を外部に出力する回路とが設けられている。

したがって、タッチパネルの任意の１または複数の操作領域に指などで触れたままタッチパネルを押すと、弾性部材に支持されている表示装置が、画面に対して下方向に変位する。そして、下方向に所定距離変位すると、そのことが検知機構で検知されるとともに、タッチパネルで生成された信号が外部に出力される。

このように、タッチパネルを押すことにより表示装置が画面に対して下方向に変位するので、操作ストローク感を得られる。また、表示装置が画面に対して下方向に所定距離変位したときに、タッチパネルで生成した信号がはじめて外部に出力されるので、タッチパネルの上に指などを置いたまま待機することができる。そして、タッチパネルの上方に間隔をあけて操作部などを配置しないので、表示装置を見る際の視認性が低下することもない。

次に、上記第２の課題を解決するため、本発明に係る第２の表示機能付スイッチ装置は、
フルカラー映像信号を表示可能な表示装置と、
前記表示装置の画面上に配置された、複数の操作領域を有し、各操作領域に対応して操作状態を示す信号を出力するタッチパネルと
を備えたことを特徴とする。

この表示機能付スイッチ装置では、フルカラー映像信号を表示可能な表示装置の画面上に、複数の操作領域を有し、各操作領域に対応して操作状態を示す信号を生成するタッチパネルが配置されている。

したがって、表示装置の画面のうち、タッチパネルの各操作領域に対応する位置にそれぞれ当該操作領域での選択対象を識別するための映像を表示させるようなフルカラー映像信号を入力させることにより、操作者がタッチパネルの複数の操作領域での選択対象を豊かな情報量の表示内容によって認識して、任意の２以上の対象を同時に選択したことを示す信号を出力させることが可能である。

本発明に係る第１の表示機能付スイッチ装置によれば、表示装置の画面上にタッチパネルを配置した表示機能付スイッチ装置において、操作者がタッチパネルの複数の操作領域での選択対象を豊かな情報量の表示内容によって認識して、任意の２以上の対象を同時に選択したことを示す信号を出力させることができ、しかも、操作ストローク感を得られるとともに、視認性を低下させることなく、タッチパネルの上に指などを置いたまま待機することができるという効果が得られる。

本発明に係る第２の表示機能付スイッチ装置によれば、表示装置の画面上にタッチパネルを配置した表示機能付スイッチ装置において、操作者がタッチパネルの複数の操作領域での選択対象を豊かな情報量の表示内容によって認識して、任意の２以上の対象を同時に選択したことを示す信号を出力させることができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明を適用した表示機能付スイッチ装置の外観例を示す図であり、図１Ａは側面図、図１Ｂは正面図である。この表示機能付スイッチ装置２０は、縦，横，高さがそれぞれ約４３．６ｍｍ，６３．３ｍｍ，２２．６ｍｍの直方体状の形状をしている。また、この表示機能付スイッチ装置２０は、フルカラー映像信号を表示可能な液晶パネルを表示装置として用いており、その画面サイズは２．２インチ（縦，横がそれぞれ約３３．８ｍｍ，４５．１ｍｍ）である。

図２は、この表示機能付スイッチ装置２０の内部構造を示す分解図である。前述のような液晶パネルから成る表示装置１の画面全体の上に、タッチパネル２が配置されている。また、このタッチパネル２の上に、リング状に隆起した部分を有する透明な薄型の誤操作防止用リングシートｇが配置されている。そして、この表示装置１とタッチパネル２とシートｇとが、ワク３によって一体に保持されている。ワク３は、表示機能付スイッチ装置２０の筐体の上半分を構成している。

タッチパネル２は、表示装置１の画面の左上，左下，右上，右下の４つの位置に対応して、長方形状の４つの操作領域（対向する電極から成るスイッチ）を有している。図３は、タッチパネル２の操作領域を、シートｇ上のリングとともに示す図である。タッチパネル２の各操作領域２ａ〜２ｄは、通常の人の指で一度に触れることが可能な範囲である約８ｍｍよりも間隔をあけて存在している。

また、この図３に示すように、シートｇは、タッチパネル２の各操作領域２ａ〜２ｄの周辺部に相当する位置に、隆起したリングｇａ〜ｇｄを有している。リングｇａ〜ｇｄの高さは、約０．２ｍｍ程度である。リングｇａ〜ｇｄは、指などで操作領域２ａ〜２ｄのうちのいずれか１つのみに触れたい場合に、誤ってその隣の操作領域にも触れることを防止する役割を持っている。すなわち、誤って隣の操作領域にも触れそうになると、その操作領域上のリングにも触れるので、隣の操作領域に触れそうになっていることに事前に気付くことができる。また、操作に慣れてくると、タッチパネル２の各操作領域２ａ〜２ｄを目視することなく、リングｇａ〜ｇｄに触れることによって各操作領域２ａ〜２ｄの位置を確認してタッチパネル２を操作することも可能となる。

タッチパネル２は、各操作領域２ａ〜２ｄに対応して、その領域の操作状態を示す信号（スイッチのオン／オフを示す信号）を生成する。図４は、タッチパネル２の回路構成を示す図であり、操作領域２ａ〜２ｄに構成されているスイッチをそれぞれスイッチＳＷ_Ａ〜ＳＷ_Ｄとして示している。タッチパネル２では、各スイッチＳＷ_Ａ〜ＳＷ_Ｄのオン／オフを示す４系統の信号が生成される。これらの４系統の信号は、タッチパネル２の４つの出力端子ＯＵＴ_Ａ〜ＯＵＴ_Ｄから出力されて、後述する基板ｂに送られる。

図２に示すように、表示装置１の下側には基板ｂが配置されており、表示装置１，タッチパネル２はそれぞれ図示しない信号線によってこの基板ｂに接続されている。基板ｂの下側には基板ｄ及び基板ｅが積層状に配置され、基板ｂと基板ｄとはフレキシブルケーブルｃで接続されている。基板ｄの上面には、シャッター板６とフォトインタラプタ７とが設けられている。基板ｅには、表示機能付スイッチ装置２０と外部の機器との間で信号の入出力を行うためのコネクタｆが設けられている。これらの基板ｂ，フレキシブルケーブルｃ，基板ｄ及び基板ｅは、１枚のフレキシブルプリント基板で形成されており、コストダウンと製造のしやすさとを実現している。

表示機能付スイッチ装置２０にコネクタｆからフルカラー映像信号を入力させると、その映像信号が基板ｅ，基板ｄ，フレキシブルケーブルｃ，基板ｂを順に経て表示装置１に供給されて、表示装置１に映像が表示されるようになっている。

このコネクタｆから、表示装置１の画面のうち、タッチパネル２の各操作領域２ａ〜２ｄ（図３）に対応する位置にそれぞれ当該操作領域での選択対象を識別するための映像を表示させるようなフルカラー映像信号を入力させることにより、操作者がタッチパネル２の各操作領域２ａ〜２ｄでの選択対象を豊かな情報量の表示内容によって認識して、任意の１つの対象を選択したことや、任意の２以上の対象を同時に選択したことを示す信号（前述の４系統の信号）をタッチパネル２に生成させることができる。なお、図２では、表示装置１の画面のうち、タッチパネル２の各操作領域２ａ〜２ｄに対応する四つの位置を、四つの長方形で表している。

図４に示したタッチパネル２からの４系統の信号は、基板ｂ，フレキシブルケーブルｃを経て基板ｄに送られる。この４系統の信号がコネクタｆから出力される仕組みについては、基板ｄ上のシャッター板６及びフォトインタラプタ７の役割と併せて、後で図５〜図８を用いて説明する。

ケース９は、表示機能付スイッチ装置２０の筐体の下半分を構成している。ケース９の内側の底面の中央部分には、圧縮コイルバネ８が、伸縮方向を上下方向に向けて保持されている。また、ケース９の内側の四つの側面には、上下方向に延びたラック５がそれぞれ設けられている。そして、基板ｂと基板ｄの間には、このラック５とかみ合う歯車４ａを四辺に設けた板状部材４が配置されている。

ワク３とケース９との内側に基板ｂ，フレキシブルケーブルｃ，板状部材４，基板ｄ及び基板ｅを全て収納した状態（図１に示した状態）では、コイルバネ８は、基板ｅの下面に接触する。コイルバネ８の寸法及び特性は、この状態から約３．５ｍｍ圧縮可能なように設定されている。これにより、シートｇ，タッチパネル２，表示装置１及びそれらを保持しているワク３は、このコイルバネ８により、表示装置１の画面に垂直な方向に変位可能に支持されていることになる。

したがって、シートｇの上からタッチパネル２を指などで押すと、コイルバネ８が圧縮されて、シートｇ，タッチパネル２，表示装置１及びワク３が、表示装置１の画面に対して下方向に変位する。このように、タッチパネル２を押すことにより表示装置１が画面に対して下方向に変位するので、操作ストローク感を得られるようになっている。また、タッチパネル２の隅のほうを押しても、ケース９の内側の各側面のラック５とかみ合っている板状部材４の四辺の歯車４ａが全て回転するので、表示装置１がケース９の底面に平行な状態を維持したまま、スムーズに変位させることができる。タッチパネル２を押すのをやめると、コイルバネ８の復元力により、シートｇ，タッチパネル２，表示装置１及びワク３が、画面に対して上方向に変位する。

図５は、図２に示した基板ｄ上のシャッター板６及びフォトインタラプタ７の部分の構造を拡大して示す図であり、図５Ａは図２の基板ｄの左側の短辺の側からみた図、図５Ｂは図２の基板ｄの手前側の長辺の側からみた図である。シャッター板６は、テコの原理を用いて構成されているが、支点６ｂ・力点６ａ間の距離が２．３ｍｍであるのに対し、支点６ｂ・作用点６ｃ間の距離のほうが４ｍｍと長くなっており、力点６ａを表示装置１の画面に対して下方向に僅かに押し下げることにより、図６に示すように、作用点６ｃが一気に加速して上方向に持ち上がるようになっている。

図２では現れていないが、板状部材４の下面には、シャッター板６の力点６ａの真上の位置に、力点６ａを押し下げるための突起部が設けられている。図７は、この突起部４ｂを示す図であり、図７Ａはタッチパネル２を全く押していない状態の図、図７Ｂはタッチパネル２を押すことによって突起部４ｂが力点６ａを押し下げている状態の図である。

シャッター板６の作用点６ｃは、持ち上がっていない状態では、図５Ａのように、フォトインタラプタ７の発光部７ａと受光部７ｂとの間に位置している。したがって、この状態では、発光部７ａからの光が作用点６ｃで遮られて受光部７ｂに届かないので、フォトインタラプタ７はオフになる（ＨＩＧＨレベルの信号が出力される）。

他方、作用点６ｃが或る距離持ち上がると、図６Ａのように、発光部７ａからの光が受光部７ｂに届くようになるので、フォトインタラプタ７はオンになる（ＬＯＷレベルの信号が出力される）。

図８は、タッチパネル２を押した際のストロークと、シャッター板６の作用点６ｃの動作量と、フォトインタラプタ７のオン／オフ動作との関係を示す図である。ストロークが約２．３ｍｍに達したとき、突起部４ｂ（図７）が力点６ａ（図５）に接触し、その後ストロークが約３．３ｍｍに達するまでの間に、作用点６ｃが一気に加速して約４ｍｍ（ストロークの変化量の約４倍）持ち上がる。そして、ストロークが約２．８ｍｍに達することにより作用点６ｃが約１ｍｍ持ち上がったとき、発光部７ａ（図５）からの光が受光部７ｂに届き、フォトインタラプタ７がオンになる。

前述のように、タッチパネル２で生成された４系統の信号は基板ｄに送られるが、基板ｄ上には、タッチパネル２で生成された信号を外部に出力させるための回路として、図９に示すような、フォトインタラプタ７の出力信号とタッチパネル２からの４系統の信号との論理積をとるアクティブ・ローのアンド回路１０〜１３が設けられている。そして、これらのアンド回路１０〜１３の出力信号が、タッチパネル２の各操作領域２ａ〜２ｄの操作状態を示す信号として、基板ｅのコネクタｆ（図２）から出力される。

したがって、タッチパネル２を押した際のストロークが約２．８ｍｍに達したときに、タッチパネル２の各操作領域２ａ〜２ｄの操作状態を示す信号がはじめて外部に出力されることになる。これにより、操作者は、例えば必要なタイミングで素早くスイッチをオンにする目的で、表示機能付スイッチ装置２０のタッチパネル２の上に指などを置いたまま待機することができる。そして、タッチパネル２の上方に間隔をあけて操作部などを配置しないので、表示装置１の画面を見る際の視認性が低下することもない。

また、仮にシャッター板６の作用点６ｃがゆっくりと（タッチパネル２を押す速度と同程度の速度で）持ち上がるとした場合には、フォトインタラプタ７がオンになるときの受光部７ｂの受光量には或る程度ばらつきがあることから、タッチパネル２の操作状態を示す信号が外部に出力されるストロークが一定しなくなってしまう。これに対し、作用点６ｃが一気に加速して持ち上がることにより、この受光量のばらつきの範囲を一気に通過するので、常に一定のストローク（図８に示した約２．８ｍｍ）でタッチパネル２の操作状態を示す信号が外部に出力される。

これにより、操作者は、何回タッチパネル２を押しても、常に一定のストロークで表示機能付スイッチ装置２０を操作できるという感触を得ることができる。さらに、表示機能付スイッチ装置２０を複数個配列して使用する場合にも、それらの表示機能付スイッチ装置２０を同じストロークで操作することができる。

この表示機能付スイッチ装置２０は、用途に応じて、複数個配列して使用したり、１個のみで使用することもできる。次に、表示機能付スイッチ装置２０の使用例を、図面を用いていくつか説明する。

〔ルーターパネルで使用する例〕
最初に、表示機能付スイッチ装置２０をルーターパネルで使用する例について説明する。
テレビジョン放送局では、放送局内のカメラや映像記録再生機器の出力映像信号や、中継現場や他の放送局から送られてくる映像信号などを、全てルーターと呼ばれる映像信号切替装置に入力させている。そして、そのルーターで各映像信号の供給先（番組送出用の機器や、映像記録再生機器や、編集機器など）を切り替えている。

ルーターは、複数の信号入力ラインと信号出力ラインとの接続関係を切り替えるスイッチング部であるルーター本体と、操作者がルーター本体を制御するためのルーターパネルとで構成されている。ルーター本体の信号入出力ラインの数は非常に多いので、ルーターパネルとしては、一部ずつの信号入出力ラインの切り替えを担当する複数台のルーターパネルが用いられる。

操作者がこれらのルーターパネルを操作するためには、各ルーターパネルがそれぞれルーター本体のどの信号入出力ラインの切り替えを担当しているのかを見分けることができるようになっている必要がある。そこで、従来は、ルーターパネルの映像切替用の操作スイッチの表面やその横などに、信号の名称などを記載したシールを貼るなどしていた。

しかし、各ルーターパネルがルーター本体のどの信号入出力ラインの切り替えを担当するかは、固定されているわけではなく、機器の入れ替えや増設などによってしばしば変更される。そのため、そうした変更があるたびにルーターパネルへのシールの貼り替えなどを行わなければならず、作業が煩雑であった。

これに対し、表示機能付スイッチ装置２０をルーターパネルの映像切替用の操作スイッチとして使用して、信号名などを表示装置１（図２）の画面のうちタッチパネル２の各操作領域２ａ〜２ｄ（図３）に対応する位置に映像として表示させれば、各ルーターパネルが担当する信号入出力ラインが変更された場合にも、シールの貼り替えなどの作業を行う必要がなくなり、コネクタｆ（図２）に入力させる映像信号を切り替えるだけで足りるようになる。

図１０は、表示機能付スイッチ装置２０を複数個装着可能にしたルーターパネル２１の外観例を示す図であり、図１０Ａは正面図、図１０Ｂは斜視図である。このルーターパネル２１は、表示機能付スイッチ装置２０を横方向に５個並べて装着可能なものであり、図示は省略するが、コネクタｆ（図２）と接続するためのコネクタが各装着位置に設けられている。

前述のように表示機能付スイッチ装置２０の画面サイズは２．２インチなので、このルーターパネル２１はＥＩＡ（米国電子工業会）の規格による１ユニットに収まる寸法とすることができ、１９インチサイズの標準ラックにはこのルーターパネル２１を６個設置することができる。

図１１は、このルーターパネル２１における表示機能付スイッチ装置２０の表示例を示す図である。タッチパネル２の操作領域２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対応する画面位置に、それぞれ「ＶＴＲ ＳＷＲ」，「東京 名古屋」，「ＫＹＯＴＯ」，「SIGNALS STRAIGHT PADDOCK」という信号名の映像が表示されている。（図１Ａでもルーターパネル２１に装着された各表示機能付スイッチ装置２０に同じ信号名が表示されている状態を示している。）このルーターパネル２１が担当するルーター本体の信号入出力ラインが変更された場合にも、ルーターパネル２１から各表示機能付スイッチ装置２０に入力させる映像信号を切り替えるだけで、この信号名の表示を変更することができる。

また、ルーターパネル２１から各表示機能付スイッチ装置２０にフルカラー映像信号を入力させることにより、これらの信号名はフルカラー表示されるので、操作者は、このルーターパネル２１が担当するルーター本体の信号入出力ラインを豊かな情報量の表示内容によって認識して、ルーター本体を制御する操作を行うことができる。

また、信号名の代わりに、ルーターパネル２１が担当するルーター本体の信号入出力ラインで入出力されている映像信号をスケーリングしてタッチパネル２の操作領域２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対応する画面位置に表示させるようにすれば、このルーターパネル２１が担当する信号入出力ラインでどのような映像信号が入出力されているのかを実際の映像そのものによって認識しながら、ルーター本体を制御する操作を行うこともできる。

そして、既存のルーターパネルと同様に、操作ストローク感を得ることや、表示機能付スイッチ装置２０のタッチパネル２の上に指などを置いたまま待機することができる。

さらに、例えば通常の操作時ではなくルーターパネル２１のセットアップ時に各種設定を行うためのメニューを表示機能付スイッチ装置２０に表示させるようにすれば、タッチパネル２の操作領域２ａ〜２ｄのうちの１つの領域のみに触れるのかそれとも２以上の領域に同時に触れるのかによって設定内容を異ならせることも可能になる。

図１０には表示機能付スイッチ装置２０を横方向に５個並べて装着する例を示したが、ルーターパネルに表示機能付スイッチ装置２０を使用する場合の個数や配置は、これ以外にも、例えば図１２Ａ〜図１２Ｃに示すような様々なものが可能である。

〔リモートコマンダとして使用する例〕
表示機能付スイッチ装置２０は、赤外線ユニットなどを装備することにより、テレビジョン受像機，ＶＴＲ，オーディオ機器などの家電製品のリモートコマンダとして使用することも可能である。図１３は、表示機能付スイッチ装置２０に赤外線ユニットなど装備して構成したリモートコマンダ３０を、テレビジョン受像機３１のリモートコマンダとして使用する例を示している。

従来のリモートコマンダは、機能を増やすにつれてボタン数が増加してサイズが大型化してきたが、表示機能付スイッチ装置２０をリモートコマンダとして使用して、選択対象の機能を画面表示したりその表示を切り替えることにより、小型なサイズを維持したまま機能を増やすことができる。しかも、選択対象の機能をフルカラー映像によって認識することができるとともに、タッチパネル１つの操作領域のみに触れるのかそれとも２以上の操作領域に同時に触れるのかによって選択する機能の内容を異ならせることも可能になる。

〔テレビゲームコントローラとして使用する例〕
表示機能付スイッチ装置２０は、赤外線ユニットやジャイロなどを装備することにより、テレビゲームコントローラとして使用することも可能である。図１４は、表示機能付スイッチ装置２０に赤外線ユニットやジャイロなど装備して構成したテレビゲームコントローラ３２を示している。

表示機能付スイッチ装置２０は手の中に納まるサイズなので、このテレビゲームコントローラ３２を握り、実際にゲームの画面に合わせて身体の動作を行いながらテレビゲームコントローラ３２を操作するという、バーチャルリアリティゲームが実現できる。もちろん、通常のゲームコントローラとしての使用も可能である。しかも、操作内容をフルカラー映像によって認識することができるとともに、タッチパネル１つの操作領域のみに触れるのかそれとも２以上の操作領域に同時に触れるのかによって操作内容を異ならせることも可能になる。

なお、以上の実施の形態では、図３に示したように、タッチパネル２に４つの操作領域２ａ〜２ｄを設けている。しかし、これに限らず、タッチパネル２に２，３または５つ以上の操作領域を設けて、それらの操作領域に対応する画面位置に映像を表示させるようにしてもよい。また、タッチパネル２に複数の操作領域を設ける方法としては、タッチパネル２の互いに離れた複数の位置に１個ずつの接点を有する操作領域を設ける方法と、タッチパネル２の全体に分解能の高い接点を設けてそれらの接点を互いに離れた複数の操作領域として分類して使用する（それらの操作領域の境界となる位置は不感帯として処理する）方法とのいずれを用いてもよい。

また、以上の実施の形態では、図２を用いて説明したように、シートｇ，タッチパネル２，表示装置１及びワク３をコイルバネ８によって表示装置１の画面に垂直な方向に変位可能に支持することにより、操作ストローク感（約３．５ｍｍのストローク）を得られるようにしている。しかし、これに限らず、コイルバネ以外の弾性部材（例えば板バネなど）によってシートｇ，タッチパネル２，表示装置１及びワク３を表示装置１の画面に垂直な方向に変位可能に支持するようにしてもよい。また、ストロークの長さも、３．５ｍｍに限らず、用途によって適宜の長さに設定してよい。

また、以上の実施の形態では、図２を用いて説明したように、ケース９の内側の各側面のラック５及び板状部材４の四辺の歯車４ａにより、表示装置１をケース９の底面に平行な状態を維持したまま画面に対して下方向に変位させるようにしている。しかし、これに限らず、ラック及び歯車以外の適宜の機構（例えばパンタグラフ機構など）により、表示装置１をケース９の底面に平行な状態を維持したまま画面に対して下方向に変位させるようにしてもよい。

また、以上の実施の形態では、図５〜図８を用いて説明したように、表示装置１が画面に対して下方向に一定距離（約２．８ｍｍ）変位したことを、シャッター板６の作用点６ｃとフォトインタラプタ７との位置関係によって検知するようにしている。しかし、これに限らず、シャッター板６の作用点６ｃとフォトインタラプタ７以外の光学デバイス（例えばフォトリフレクタ，赤外線センサなど）との位置関係によってこの変位を検知したり、あるいはシャッター板６の作用点６ｃと接点方式のスイッチとの位置関係によってこの変位を検知するようにしてもよい。また、検知するストロークの長さも、２．８ｍｍに限らず、用途によって適宜の長さに設定してよい。

また、以上の実施の形態では表示装置１として液晶パネルを用いているが、液晶パネル以外の表示デバイス（例えば有機ＥＬパネル）であってフルカラー映像信号を表示可能なものを表示装置１として用いるようにしてもよい。

また、以上の実施の形態において図２に示した表示機能付スイッチ装置２０のサイズはあくまで一例であり、用途によって適宜のサイズのものを製造してよい。

また、以上の実施の形態では、図２〜図９を用いて説明したように、表示機能付スイッチ装置２０のタッチパネル２を押した際のストロークが一定距離（約２．８ｍｍ）に達したときに、タッチパネル２の操作領域２ａ〜２ｄの操作状態を示す信号がはじめて表示機能付スイッチ装置２０のコネクタｆから出力されるようにしている。しかし、別の例として、コイルバネ８やシャッター板６やフォトインタラプタ７やアンド回路１０〜１３を省略し、タッチパネル２の操作領域２ａ〜２ｄに触れたことによって直ちに操作領域２ａ〜２ｄの操作状態を示す信号（図４に示したタッチパネル２の出力端子ＯＵＴ_Ａ〜ＯＵＴ_Ｄからの出力信号）が表示機能付スイッチ装置２０のコネクタｆから出力されるようにしてもよい。そのようにした場合にも、操作者がタッチパネル２の操作領域２ａ〜２ｄでの選択対象を豊かな情報量の表示内容によって認識して、任意の２以上の対象を同時に選択したことを示す信号を出力させることができるという効果は、やはり得ることができる。

本発明を適用した表示機能付スイッチ装置の外観例を示す図である。 図１の表示機能付スイッチ装置の内部構造を示す分解図である。 図２のタッチパネルの操作領域を、シート上のリングとともに示す図である。 タッチパネルの回路構成を示す図である。 図２のシャッター板及びフォトインタラプタの部分の構造を示す図である。 シャッター板の作用点が持ち上がった状態を示す図である。 図２の板状部材の下面の突起部を示す図である。 タッチパネルを押した際のストロークとシャッター板の作用点の動作量とフォトインタラプタのオン／オフ動作との関係を示す図である。 タッチパネルで生成された信号を外部に出力させるための回路を示す図である。 図１の表示機能付スイッチ装置を複数個装着可能にしたルーターパネルの外観例を示す図である。 図１０のルーターパネルにおける表示機能付スイッチ装置の表示例を示す図である。 ルーターパネルにおける図１の表示機能付スイッチ装置の別の配列例を示す図である。 図１の表示機能付スイッチ装置をリモートコマンダとして使用する例を示す図である。 図１の表示機能付スイッチ装置をテレビゲームコントローラとして使用する例を示す図である。

符号の説明

１ 表示装置、 ２ タッチパネル、 ２ａ〜２ｄ 操作領域、 ３ ワク、 ４ 板状部材、 ４ａ 歯車、 ４ｂ 突起部、 ５ ラック、 ６ シャッター板、 ６ａ 力点、 ６ｂ 支点、 ６ｃ 作用点、 ７ フォトインタラプタ、 ７ａ 発光部、 ７ｂ 受光部、 ８ コイルバネ、 ９ ケース、 ｂ，ｄ，ｅ基板、 ｃ フレキシブルケーブル、 ｆ コネクタ、 ｇ 誤操作防止用リングシート、 ｇａ〜ｇｄ リング、 ＳＷ_Ａ〜ＳＷ_Ｄ スイッチ、 １０〜１３ アンド回路、 ２０ 表示機能付スイッチ装置、 ２１ ルーターパネル、 ３０ リモートコマンダ、 ３２ テレビゲームコントローラ

Claims (5)

1. フルカラー映像信号を表示可能な表示装置と、
   前記表示装置の画面上に配置された、複数の操作領域を有し、各操作領域に対応して操作状態を示す信号を生成するタッチパネルと、
   前記表示装置を画面に垂直な方向に変位可能に支持する弾性部材と、
   前記表示装置が画面に対して下方向に所定距離変位したことを検知する検知機構と、
   前記検知機構で前記所定距離変位したことが検知されたことを条件として、前記タッチパネルで生成された信号を外部に出力する回路と
   を備えたことを特徴とする表示機能付スイッチ装置。
2. 請求項１に記載の表示機能付スイッチ装置において、
   前記検知機構は、
   フォトインタラプタと、
   テコの原理を用いて構成され、支点・力点間の距離が支点・作用点間の距離よりも長く、作用点が前記フォトインタラプタの発光部と受光部の間の位置に配置されたシャッター板と、
   前記表示装置と連動して画面に垂直な方向に変位し、画面に対して下方向に前記所定距離変位したときに、前記シャッター板の力点を押し下げることにより前記シャッター板の作用点を加速して持ち上げる突起部と
   から成ることを特徴とする表示機能付スイッチ装置。
3. 請求項１に記載の表示機能付スイッチ装置において、
   前記タッチパネルの各々の前記操作領域の上に、該操作領域の周辺部に対応する部分がリング状に隆起した部材が配置されている
   ことを特徴とする表示機能付スイッチ装置。
4. フルカラー映像信号を表示可能な表示装置と、
   前記表示装置の画面上に配置された、複数の操作領域を有し、各操作領域に対応して操作状態を示す信号を出力するタッチパネルと
   を備えたことを特徴とする表示機能付スイッチ装置。
5. 請求項４に記載の表示機能付スイッチ装置において、
   前記タッチパネルの各々の前記操作領域の上に、該操作領域の周辺部に対応する部分がリング状に隆起した部材が配置されている
   ことを特徴とする表示機能付スイッチ装置。

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