JPH08321225A

JPH08321225A - スイッチ付表示パネル

Info

Publication number: JPH08321225A
Application number: JP15106695A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Tsuji; 義孝辻; Toshihiro Fujita; 俊弘藤田; Akito Okamoto; 炳人岡本
Original assignee: Idec Izumi Corp
Current assignee: Idec Izumi Corp
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1996-12-03
Anticipated expiration: 2015-03-21
Also published as: JP3023293B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ストローク感を得ることができ、しかも異物
による誤動作が起こらない光電式のスイッチ付表示パネ
ルを提供する。【構成】このスイッチ付表示パネルは、表示パネル１
２と、その上に設けられた複数の操作機構部２０と、そ
れによって動作状態を変化させられる光電スイッチ５０
とを備えている。各操作機構部２０は、透明の押ボタン
２２と、その上下動をガイドするガイド部材３２と、押
ボタン２２の抜け止めを行う係合部３０と、押ボタン２
２に復帰力を与える復帰手段４０とを備えている。光電
スイッチ５０は、切れ目５４を有する導光体５２と、押
ボタン２２から切れ目５４内に突出していて光６４がそ
こを通過するのを断続する突出部５６と、導光体５２内
に光６４を入射させる発光素子６２と、導光体５２から
出る光６４を受ける受光素子６６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばＦＡ（ファク
トリーオートメーション）機器、自動販売機、自動券売
機、情報機器、家庭電気製品、医療用の操作機器等に用
いられるスイッチ付表示パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、情報表示機能を有する表示パネ
ル上に抵抗膜式（これは透明電極式とも呼ばれる）のタ
ッチパネルを重ねた構造の、いわゆる抵抗膜式のスイッ
チ付表示パネルは、当該タッチパネルの操作時の押し
込みストロークがほぼ０であるため、スイッチを押し込
んだという手応え、即ちストローク感（これは操作感と
も呼ばれる）を得ることができない、有接点方式であ
るため接点寿命が短い、等の課題を有している。

【０００３】上記の接点寿命の課題を解決したもの
に、表示パネル上に光電式のタッチパネルを重ねた構造
の、いわゆる光電式のスイッチ付表示パネルがある。

【０００４】その概略例を図１１に示す。このスイッチ
付表示パネルは、例えば液晶ディスプレイのような表示
パネル２上に、光電式のタッチパネル４を重ねた構造を
している。タッチパネル４は、複数の発光素子６および
それに対応する受光素子８を縦横に配置し、表示パネル
２の前面にマトリックス状の光路１０を形成して成る。

【０００５】指で表示パネル２にタッチすると、その箇
所の光路１０が遮られ、その座標でタッチした箇所を特
定することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記光電式
のスイッチ付表示パネルにおいては、タッチパネル２上
に異物（例えばハエやゴミ等）が付着すると、それによ
って光路１０が遮られるため、誤動作するという問題が
ある。

【０００７】また、操作時は単に指で表示パネル２にタ
ッチするだけであり、押ボタンのようなものを押し込む
訳ではないので、抵抗膜式の場合と同様、ストローク感
が得られないという課題は依然として残っている。

【０００８】そこでこの発明は、上記のような光電式の
スイッチ付表示パネルを更に改善して、ストローク感を
得ることができ、しかも異物による誤動作が起こらない
スイッチ付表示パネルを提供することを主たる目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係るスイッチ
付表示パネルの一つは、情報表示機能を有する表示パネ
ルと、この表示パネル上にマトリックス状に配置された
複数の操作機構部と、この操作機構部によって動作状態
を変化させられる光電スイッチとを備えており、かつ各
操作機構部が、平面形状が方形をしていて上下に可動で
透明の押ボタンと、この押ボタンの周辺部付近に設けら
れていて同押ボタンの上下の動きをガイドするガイド部
材と、前記押ボタンの周縁部またはそれにつながる部材
と前記ガイド部材またはそれにつながる部材とが互いに
係合して前記押ボタンの抜け止めを行う係合部と、前記
押ボタンの周辺部付近に設けられていて同押ボタンに復
帰力を与える復帰手段とを備えており、更に前記光電ス
イッチが、前記各押ボタンの直交する二側面の下部外付
近にマトリックス状に配置されていて途中に各押ボタン
に対応する切れ目を有する複数の透明の導光体と、前記
各押ボタンの前記直交する二側面から当該押ボタンに対
応する導光体の切れ目内に位置するように突出した二つ
の突出部であって、その各々の上部が不透明部で下部が
透明部であり、当該押ボタンの上下動に応じてそれに対
応する導光体の切れ目を光が通過するのを断続するもの
と、前記各導光体内にその一端側から光をそれぞれ入射
させる複数の発光素子と、前記各導光体の他端側から出
る光をそれぞれ受けてそれを電気信号に変換する複数の
受光素子とを備えていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、操作機構部の押ボタンを押
すと、当該押ボタンはガイド部材にガイドされて押し下
げられ、それに応じて、押ボタンの突出部が、それに対
応する導光体の切れ目を光が通過するのを遮断または中
継するので、光電スイッチの特定の回路がオフまたはオ
ンする。

【００１１】押ボタンを押すのを止めると、押ボタンは
復帰手段によって復帰させられ、それに応じて光電スイ
ッチも復帰する。

【００１２】このようにこの発明に係るスイッチ付表示
パネルにおいては、押ボタンを押し込むストロークを確
保することができるので、明確なストローク感を得るこ
とができる。

【００１３】しかも、押ボタンを押して光電スイッチの
動作状態を変化させる構造であるので、ハエやゴミ等の
異物による誤動作が起こらない。

【００１４】

【実施例】図１は、この発明に係るスイッチ付表示パネ
ルの一例を示す断面図である。図２は、図１のスイッチ
付表示パネルを検出回路と共に示す平面図である。

【００１５】この実施例のスイッチ付表示パネルは、情
報表示機能を有する表示パネル１２と、この表示パネル
１２上にマトリックス状に配置された複数の操作機構部
２０と、この操作機構部２０によって動作状態を変化さ
せられる、より具体的にはその特定の回路がオンオフさ
せられる光電スイッチ５０とを備えている。これらはケ
ース１４内に収納されている。

【００１６】表示パネル１２は、例えば液晶ディスプレ
イ、ＥＬ（エレクトロルミネッセント）ディスプレイ、
プラズマディスプレイ、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレ
イ等である。あるいは、表示パネル１２は、情報を表示
する記銘板や液晶シャッターと、それを照らす発光体や
反射板とを組み合わせたもの等でも良い。

【００１７】表示パネル１２には通常は、各操作機構部
２０の下側に、当該操作機構部２０の操作によって選択
される内容、例えばＦＡにおける制御内容、自動券売機
における行先等を表示する表示領域１２ａがそれぞれ形
成されている。そのようにすれば、所望の操作機構部２
０の選択・操作が容易になる。

【００１８】各操作機構部２０は、図５をも参照して、
この例では平面形状が方形をしていて上下に可動で透明
の押ボタン２２と、この押ボタン２２の周辺部付近に設
けられていて押ボタン２２の矢印Ａで示すような上下の
直線的な動きをガイドするガイド部材３２と、押ボタン
２２の抜け止めを行う係合部３０と、押ボタン２２の周
辺部付近に設けられていて押ボタン２２に復帰力を与え
る復帰手段４０とをそれぞれ備えている。

【００１９】復帰手段４０は、この例では、ガイド部材
３２の上部に押ボタン２２を取り囲むように設けられた
固定側磁性体４２と、押ボタン２２の周縁部であってこ
の固定側磁性体４２の下側に位置する部分に設けられて
いて当該固定側磁性体４２を吸引する可動側磁性体４４
とを備えている。この明細書において、磁性体とは、よ
り厳密に言えば、強磁性体のことである。即ち、固定側
磁性体４２および可動側磁性体４４は、例えば、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉもしくはそれらの合金のようなフェロ磁性
体、または各種のフェライトのようなフェリ磁性体であ
る。

【００２０】可動側磁性体４４は、この例では図３に示
すように、押ボタン２２の相対向する４辺に設けられて
いるが、２辺のみでも良い。この可動側磁性体４４は、
その上面に一方の磁極（例えばＮ極）があり、その下面
に他方の磁極（例えばＳ極）があり、厚み方向に着磁さ
れた永久磁石である。固定側磁性体４２は、例えば鉄板
のような磁性板である。

【００２１】係合部３０は、この例では、押ボタン２２
の周縁部またはそこに設けられた可動側磁性体４４と、
ガイド部材３２上に設けられた固定側磁性体４２とが互
いに係合して、押ボタン２２の抜け止めを行う構造をし
ている。

【００２２】ガイド部材３２およびその上の固定側磁性
体４２は、この例では図２に示すように、縦横の格子状
に配置されている。

【００２３】光電スイッチ５０は、図３および図４をも
参照して、各操作機構部２０を構成する押ボタン２２の
直交する二側面の下部外付近にマトリックス状に配置さ
れていて途中に各押ボタン２２に対応する切れ目５４を
有する複数の透明の導光体５２と、各押ボタン２２の前
記直交する二側面から当該押ボタン２２に対応する導光
体５２の切れ目５４内に位置するように突出した二つの
突出部５６と、各導光体５２内にその一端側から光６４
をそれぞれ入射させる複数の発光素子６２と、各導光体
５２の他端側から出る光６４をそれぞれ受けてそれを電
気信号に変換する複数の受光素子６６とを備えている。

【００２４】各導光体５２は、この例では、各操作機構
部２０を縦横に区切っている前述したガイド部材３２の
根本部内に、かつ表示パネル１２から押ボタン２２のス
トローク分だけ上がった所に、配置されている。導光体
５２をこのように配置するには、例えば、ガイド部材３
２内に導光体５２を二重成形すること等によって行うこ
とができる。導光体５２をガイド部材３２内に配置する
場合は、ガイド部材３２にも、切れ目５４と同じ箇所
に、突出部５６が入りかつその上下動を許容する切り欠
きを設けておく（図６および図７に示す例の場合も同
様）。

【００２５】各導光体５２は、例えば透明のプラスチッ
クから成る。この各導光体５２の断面形状は、図５ある
いは図６に示すように四角形でも良いし、円形等でも良
い。

【００２６】一つの押ボタン２２には、図３に示すよう
に、縦横１本ずつの導光体５２が近接配置されている。
縦横の各導光体５２には、一つの押ボタン２２について
一つずつ、当該導光体５２が途切れた切れ目５４が設け
られている。

【００２７】各押ボタン２２の、導光体５２が近接配置
された直交する二側面には、当該押ボタン２２に対応す
る導光体５２の二つの切れ目５４内にそれぞれ位置する
ように突出した二つの突出部５６がそれぞれ設けられて
いる。

【００２８】各突出部５６は、図４をも参照して、この
例ではその上部が不透明部５８であり、下部が透明部６
０である。押ボタン２２が上がっているときは、即ち常
時は、透明部６０が切れ目５４内に位置しており、この
透明部６０によって、導光体５２内を通る光６４が切れ
目５４を通過するのを、単に許容するだけでなく支援す
る。押ボタン２２が押し下げられると、不透明部５８が
切れ目５４内に位置し、この不透明部５８によって、導
光体５２内を通る光６４が切れ目５４を通過するのを遮
る。

【００２９】なお、可動側磁性体４４に、突出部５６の
不透明部５８を兼ねさせても良い。これは図４からも分
かるように、可動側磁性体４４を突出部５６側にずらす
か、伸ばすだけで簡単に実現することができる。

【００３０】各発光素子６２は、例えばＬＥＤ、半導体
レーザ等である。各受光素子６６は、例えばホトダイオ
ード、ホトトランジスタ等である。これらは、各導光体
５２の両端部にそれぞれ接続されている。

【００３１】各発光素子６２から出力する光６４は、赤
外光が人目に付かないので好ましいが、もちろん可視光
でも良い。また、各発光素子６２を発光させる方式は、
常時発光させておく方式でも良いし、マイコン等を利用
して順番に発光させる方式（これは順次発光方式または
スキャニング方式とも呼ばれる）でも良い。このマイコ
ン等は、例えば、次に説明する検出回路６８を構成する
ものと兼用しても良い。

【００３２】縦横の各受光素子６６には、この例では図
２に示すように、各受光素子６６からの信号に応答し
て、遮光された導光体５２の交点の位置（座標）を検出
する、より具体的には押された押ボタン２２を特定す
る、検出回路６８が接続されている。但し、このような
検出回路６８は、当該スイッチ付表示パネルに付属させ
ずに、当該スイッチ付表示パネルが接続される機器内に
設けられた回路やマイコン等を利用しても良い。

【００３３】なお、マトリックス配置する操作機構部２
０および導光体５２の数は、図２に示す例のような３×
２に限られるものではなく、ｍ×ｎ（ｍ、ｎは１以上の
整数）で任意であり、具体的には用途等に応じて決めれ
ば良い。

【００３４】また、図３を参照すれば分かるように、左
右の可動側磁性体４４の断面が見える図１において、左
右に走る導光体５２およびそれ用の突出部５６は正しく
は図に表れないが、便宜上それらを図示した。また、図
１において、中央の押ボタン２２は指７０で押した状態
を示している。

【００３５】このスイッチ付表示パネルの動作を説明す
ると、常時は、永久磁石である可動側磁性体４４が固定
側磁性体４２を強く吸引しており、押ボタン２２を押し
下げる場合、初めはある程度強く押し下げないと押ボタ
ン２２は下がらないが、押ボタン２２が少しでも下がる
と、可動側磁性体４４が固定側磁性体４２を吸引する力
は急に弱くなるので、押し下げは急に軽くなる。これ
は、スナップアクションまたはクリック感とも呼ばれて
おり、これがあるとスイッチの操作感は一層良好にな
る。

【００３６】押ボタン２２が押し下げられると、当該押
ボタン２２の二つの突出部５６が、その押ボタン２２に
対応する縦横２本の導光体５２の切れ目５４を光６４が
通過するのをそれぞれ遮断する。より具体的には、前述
したように、各突出部５６の不透明部５８が各切れ目５
４内に位置し、この不透明部５８がそこを通る光６４を
それぞれ遮る。これによって、光６４が遮られた導光体
５２に接続された二つの受光素子６６には光６４が入射
しなくなるので、当該二回路がオフすることになる。そ
の組み合わせによって、どの押ボタン２２が押されたか
が特定される。

【００３７】押ボタン２２を押すのを止めると、可動側
磁性体４４が固定側磁性体４２を吸引する力によって、
押ボタン２２は復帰する。押ボタン２２が復帰すると、
当該押ボタン２２の突出部５６を構成する透明部６０が
導光体５２の切れ目５４内に位置し、そこを光６４が通
過するのを中継する。これによって、上記二つの受光素
子６６に光６４が入射するようになり、当該二回路がオ
ンして復帰する。

【００３８】このようにこのスイッチ付表示パネルにお
いては、押ボタン２２を押し込むストロークを確保する
ことができるので、従来の抵抗膜式や光電式のスイッチ
付表示パネルと違って、明確なストローク感を得ること
ができる。かつ上述したようにクリック感をも得ること
ができる。

【００３９】しかも、押ボタン２２と表示パネル１２と
の間との距離を小さく（例えば１〜２ｍｍ程度に）する
ことができるので、押ボタン２２の奥のすぐ近くに表示
パネル１２の表示内容が表示されることになり、表示を
浮き上がらせるイメージガイド等を用いなくても、表示
パネル１２の表示内容を明瞭に視認することができる。

【００４０】しかも、押ボタン２２を押して光電スイッ
チ５０の動作状態を変化させる、即ち光電スイッチ５０
をオンオフさせる構造であるので、押ボタン２２にハエ
やゴミ等の異物が付着しても、それによって誤動作が起
こることはない。従って信頼性が高い。

【００４１】また、このスイッチ付表示パネルでは、発
光素子６２から出た光６４を空間を飛ばして受光素子６
６に入射させるのではなく、導光体５２の内部を通して
光６４を導き、その途中で突出部５６によって当該光６
４を断続する構造にしている。光６４を空間を飛ばす場
合は、空間での光６４の発散が大きくて受光素子６６に
入射するまでの光６４の減衰量が大きいので、各発光素
子６２の出力を増大させないと誤動作する可能性があ
る。また、一つの発光素子６２から発した光６４が、隣
接する関係のない受光素子６６に入射して誤動作する可
能性もある。これに対してこの実施例のように導光体５
２を設けると、その内部を通して光６４は対応する受光
素子６６に導かれるので、隣接する他の受光素子６６に
入射して誤動作する可能性はない。また、空間に出て発
散する場合に比べて受光素子６６に入射するまでの光６
４の減衰量は小さくなるので、各発光素子６２の出力を
小さくすることができる。

【００４２】更に、このスイッチ付表示パネルでは、導
光体５２の切れ目５４に単に不透明部５８を出し入れし
てそこを光６４が通過するのを断続するのではなく、光
６４を通過させるときは透明部６０を切れ目５４に入れ
て透明部６０で光６４を中継する構造をしている。透明
部６０を切れ目５４に入れない場合は、切れ目５４にお
いて光６４が空間に出て発散するので、再び導光体５２
内に入る光６４の割合が減少する。即ち、切れ目５４に
おける光６４の減衰量が大きい。また、一つの切れ目５
４で発散した光６４が、極く近くの他の切れ目５４に入
り込んで誤動作する可能性が全くないとは言えない。こ
れに対して透明部６０を入れると、切れ目５４を通過す
る光６４がこの透明部６０内を導かれるので、空間に出
て発散する割合は非常に小さくなる。即ち、切れ目５４
における光６４の減衰量は非常に小さくなる。また他の
導光体５２に入り込んで誤動作する可能性もない。

【００４３】このように、導光体５２および透明部６０
を採用することにより、その両方から、誤動作の可能性
をなくすることができると共に、各発光素子６２の出力
を小さくすることができるという効果が得られる。

【００４４】その他、このスイッチ付表示パネルでは、
光電スイッチを採用しているので、従来の抵抗膜式のス
イッチ付表示パネルと違って、接点寿命の問題もない。

【００４５】また、従来の抵抗膜式のスイッチ付表示パ
ネルは、タッチパネルを構成する透明電極が完全に透明
ではないので、表示パネルからの光の透過度が悪く表示
画面の視認性に劣るという問題もあったが、このスイッ
チ付表示パネルでは、押ボタン２２には、透明電極のよ
うな光の透過度を悪化させるものを設ける必要がないの
で、表示画面の視認性にも優れている。

【００４６】次に、他の実施例を幾つか説明する。

【００４７】図１および図５に示した操作機構部２０の
ように、押ボタン２２の全体を押し下げる方式の場合、
押ボタン２２はある広さを持っているため、そのまん真
中をまっすぐに押し下げるというのは現実的ではなく、
通常は押ボタン２２は傾いて押し下げられる。ガイド部
材３２を設けていても、それと押ボタン２２との接触面
積は小さいので、押ボタン２２は通常は傾いて押し下げ
られる。

【００４８】この押ボタン２２が傾いて押し下げられる
状況を詳しく見ると、まず押した部位に近い側の（例え
ば図中の左側の）可動側磁性体４４と固定側磁性体４２
との磁気結合が外れてそちら側が下がり、次にその反対
側の（例えば図中の右側の）磁気結合が外れてこちら側
が下がる、というように、押ボタン２２を押し下げる動
作が２段動作になる。

【００４９】このように押ボタン２２が２段動作する
と、操作する人に、果してこのスイッチは正常なのだろ
うかという不信感を与える恐れがある。また、操作した
時の感触（操作感）も幾分悪い。

【００５０】図６に示す操作機構部２０は、このような
点を更に改善したものである。図１および図５に示した
ものとの相違点を主体に説明すると、この操作機構部２
０は、下面部に支点用突起２４を有していてこの支点用
突起２４を支点にして矢印Ｂで示すように上下方向に回
動可能な透明の押ボタン２２と、この押ボタン２２の支
点用突起２４から離れた端部付近に設けられていて押ボ
タン２２に復帰力を与える前述したような復帰手段４０
と、押ボタン２２の端部外付近に設けられた支柱３４
と、この支柱３４またはそれにつながる部材と押ボタン
２２の端部またはそれにつながる部材とが互いに係合し
て押ボタン２２の抜け止めを行う係合部３０とを備えて
いる。

【００５１】支点用突起２４は、この例では、図７も参
照して、押ボタン２２の一方の辺の下面部に、当該辺に
沿って細長い筋状に設けられたものである。もっとも支
点用突起２４は、この例以外のもの、例えば複数の点状
または短い筋状の突起を一列に並べたもの等でも良い。
但しいずれの場合も、勿論、支点用突起２４と前記導光
体５２とは、図７からも分かるように、互いに干渉しな
い位置関係にある。

【００５２】前述した光電スイッチ５０を構成する導光
体５２は、図７に示すように、押ボタン２２の支点用突
起２４から離れた所の直交する二側面の下部外付近に配
置されている。また、同二側面には、当該押ボタン２２
に対応する導光体５２の二つの切れ目５４内にそれぞれ
位置するように突出した前述したような突出部５６がそ
れぞれ設けられている。

【００５３】押ボタン２２の支点用突起２４とは反対側
の上面には、この実施例では、押圧操作の目印となる一
筋の目印用突起２６が設けられている。この目印用突起
２６は必須ではないが、それを設けておくと、押ボタン
２２の操作部分を見つけやすいので、押ボタン２２の押
圧操作が容易になる。

【００５４】可動側磁性体４４の平面配置の一例を図７
に示す。可動側磁性体４４は、この例のように支点用突
起２４の反対側の辺全体に設けていても良いし、当該辺
の中央部付近の一部分に設けていても良いし、あるいは
当該辺の両側端部付近に設けていても良い。いずれにす
るかは、当該可動側磁性体４４と固定側磁性体４２との
吸着力等に応じて決めれば良い。但し、いずれの場合
も、当該可動側磁性体４４の上方には相手方の固定側磁
性体４２が設けられている。

【００５５】係合部３０は、この例では、押ボタン２２
の端部またはそこに設けられた可動側磁性体４４と、支
柱３４の上部の固定側磁性体４２とが互いに係合して、
押ボタン２２の抜け止めを行う構造をしている。

【００５６】支柱３４は、この例では主として上記固定
側磁性体４２の支持を行うものであり、押ボタン２２の
周囲を取り囲むように設けていても良いし、押ボタン２
２の相対向する２辺、より具体的には支点用突起２４側
の辺とその反対側の辺の外側のみに設けていても良い。

【００５７】図６の操作機構部２０の動作を説明する
と、常時は、永久磁石である可動側磁性体４４は固定側
磁性体４２を強く吸引しているので、その力によって、
押ボタン２２の操作部２６側は持ち上げられている。但
し、係合部３０があるから、押ボタン２２が抜け出る
（飛び出す）ことはない。

【００５８】可動側磁性体４４の吸引力に抗して押ボタ
ン２２を押すと、当該押ボタン２２は、その支点用突起
２４を支点にして矢印Ｂ方向に（より具体的には反時計
方向に）回動し、その際にクリック感が得られるのは、
図１および図５に示した操作機構部２０の場合と同様で
ある。この押ボタン２２の回動によって、その突出部５
６で、図１および図５に示した実施例の場合と同様に、
当該押ボタン２２に対応する導光体５２の切れ目５４を
光６４が通過するのを遮断して、光電スイッチ５０の対
応する回路をスイッチングさせることができる。

【００５９】押ボタン２２を押すのを止めると、可動側
磁性体４４が固定側磁性体４２を吸引する力によって押
ボタン２２は復帰する。また、光電スイッチ５０も復帰
する。

【００６０】このようにこの操作機構部２０において
は、押ボタン２２は、その支点用突起２４を支点にして
回動するので、回動動作は１段動作になる。従って、操
作感が良く、また操作する人に、２段動作の場合のよう
な不信感を与えることもない。

【００６１】しかも、押ボタン２２の押し下げられる部
位が特定されるので、導光体５２の切れ目５４を光６４
が通過するのを押ボタン２２の突出部５６で断続する動
作を、図１および図５に示した操作機構部２０のように
押ボタン２２の全体を上下にスライドさせる場合に比べ
て、より正確に行うことができる。

【００６２】また、図１および図５に示した操作機構部
２０の場合は、押ボタン２２をバランス良く上下にスラ
イドさせるために、押ボタン２２の少なくとも相対向す
る２辺に、好ましくは４辺に、可動側磁性体４４等から
成る復帰手段４０を設けなければならなかったのに対し
て、この操作機構部２０では、押ボタン２２はその支点
用突起２４を支点にして回動するので、復帰手段４０は
押ボタン２２の、支点用突起２４から離れた端部付近の
少なくとも一箇所に設ければ良い。従って、一つの操作
機構部２０における復帰手段４０の数が少なくて済むの
で、より構造を簡素化することができると共に、可動側
磁性体４４等の部品点数および組立工数が減るのでスイ
ッチ付表示パネルのより低コスト化を図ることができ
る。

【００６３】上記いずれの例の操作機構部２０において
も、上記例とは逆に、可動側磁性体４４を鉄板のような
磁性板にし、固定側磁性体４２を永久磁石にしても良
い。また、両磁性体４２および４４を、互いに逆極性で
対向して吸引し合う永久磁石にしても良い。そのように
すると吸着力がより高まる。

【００６４】上記可動側磁性体４４および固定側磁性体
４２の内で永久磁石である磁性体を、相手側の磁性体に
向く一つの面内にＮ極およびＳ極が存在し、その反対側
の面内には磁極が存在しないように面内着磁されたもの
としても良い。可動側磁性体４４をこのように面内着磁
する場合の着磁の仕方の例を図８および図９にそれぞれ
示す。図８の可動側磁性体４４は、その上面において長
さ方向にＮ、Ｓ、Ｎ・・・と面内着磁されている。図９
の可動側磁性体４４は、その上面において幅方向にＮ、
Ｓと面内着磁されている。

【００６５】可動側磁性体４４をこのような面内着磁さ
れたものとすると、そのＮ極およびＳ極は、相手の固定
側磁性体４２に向く上面内にのみ存在し、下面内には磁
極が存在しないので、可動側磁性体４４のＮ極から出た
磁力線は、同一面内で隣接しているＳ極に戻る、または
対向している固定側磁性体４２内を通って同一面内のＳ
極に戻る、というように小さな閉ループを描くことにな
り、図５および図６に示すように厚み方向に着磁してい
る可動側磁性体４４を用いた場合に比べて、磁力線の空
間への広がりは非常に小さく抑えられる。特に、可動側
磁性体４４が相手の固定側磁性体４２を吸着している時
は、吸着した固定側磁性体４２によってほぼ完全な閉磁
路が形成されるので、磁力線の空間への漏れは殆どな
い。

【００６６】その結果、操作機構部２０からの漏れ磁界
を非常に小さく抑えることができる。従って、このスイ
ッチ付表示パネルに、磁気カード等の磁気記録媒体を近
づけても、操作機構部２０からの漏れ磁界によって、当
該磁気記録媒体の記録内容が乱される恐れはなくなる。

【００６７】固定側磁性体４２を永久磁石にする場合
は、それを面内着磁しても良い。可動側磁性体４４と固
定側磁性体４２の両方を永久磁石にする場合は、両方
を、それらの磁極が逆極性で対向するように面内着磁し
ても良い。

【００６８】固定側磁性体４２および可動側磁性体４４
は、ナイロン等の樹脂中に磁性粉を混入して成る樹脂磁
性体にしても良い。固定側磁性体４２および可動側磁性
体４４に鉄板および単なる永久磁石をそれぞれ用いてい
ると、押ボタン２２を押すのを止めてそれが復帰したと
きに、即ち可動側磁性体４４が鉄板である固定側磁性体
４２を吸着したときに、両者が直接当たって「カチッ」
という比較的大きな音が出る。これに対して固定側磁性
体４２および可動側磁性体４４を樹脂磁性体にしておく
と、押ボタン２２の復帰時に両磁性体４２、４４が互い
に吸着して直接当たっても、それらを構成している樹脂
が衝撃を吸収するので、復帰時の音は小さく抑えられ
る。従って、放送局のスタジオ等のように音の発生につ
いて条件が厳しい用途にも、このスイッチ付表示パネル
を何ら支障なく使用することができる。しかも、ゴムの
ような弾性材を介在させる場合と違って部品点数および
組立工数が増えないので、コストアップの問題もない。

【００６９】固定側磁性体４２を樹脂磁性体とする場合
は、それとガイド部材３２または支柱３４とを同じ樹脂
磁性体で一体化して作ることができる。その場合、固定
側磁性体４２を面内着磁して永久磁石化させる場合は、
可動側磁性体４４に対向する必要な箇所にのみ着磁すれ
ば良い。このように固定側磁性体４２とガイド部材３２
または支柱３４とを一体で作ると、両者を別体にして固
定側磁性体４２を組み付ける場合に比べて、操作機構部
２０ひいてはスイッチ付表示パネルの組立が簡単にな
る。

【００７０】固定側磁性体４２を樹脂磁性体とする場
合、その磁性粉をフェライトにしても良くそのようにす
ると、固定側磁性体４２からの錆の発生を防止すること
ができる。その結果、固定側磁性体４２の表面の塗装の
剥がれを抑制することができるので、良好な外観を長期
間保つことができる。これは、フェライトは、ＭＦｅ₂
Ｏ₄（Ｍは２価の金属）という構造式で表されるように
酸化物磁性体であり、元々酸化されて安定状態にあるた
め、それ以上酸化されにくく、即ち錆にくいためであ
る。

【００７１】このフェライトの典型例は、ニッケルフェ
ライト、ニッケルコバルトフェライト、マンガンマグネ
シウムフェライト等であるが、これらに限定されるもの
ではない。

【００７２】可動側磁性体４４を樹脂磁性体で構成する
場合、その磁性粉をフェライトにするか否かは任意であ
るが、固定側磁性体４２および可動側磁性体４４を同じ
材質の樹脂磁性体で構成する方が経済的である。

【００７３】複数の操作機構部２０の押ボタン２２の上
面部を一括して、１枚の可撓性を有する透明シートで覆
っておいても良く、そのようにすれば、この透明シート
によって、簡単に防滴および防塵構造を実現することが
できる。

【００７４】上記のような復帰手段４０の代わりに、ガ
イド部材３２または支柱３４の下部付近に設けられた固
定側磁石と、押ボタン２２の周縁部であってこの固定側
磁石の上方に位置する部分に固定側磁石に同極性で対向
して反発し合うように設けられた可動側磁石とを備える
復帰手段を設けても良い。このような復帰手段では、押
ボタン２２に反発力による復帰力を与えるだけであるの
で前述したクリック感を得ることはできないが、ストロ
ーク感を得ることはできる。

【００７５】上記実施例は、表示パネル１２上に複数の
操作機構部２０および導光体５２をマトリックス状に配
置した例であり、そのようにすれば、表示パネル１２の
表示画面と複数の操作機構部２０とを自由に組み合わせ
ることができるようになり、スイッチ構成および画面構
成の自由度が向上するが、必ずしもマトリックス状にし
なくても良い。

【００７６】例えば、前述したような表示パネル上に、
図１０に示す実施例のように、複数の操作機構部２０を
一方向（例えば横方向または縦方向）に並設し、各操作
機構部２０に、前述したような導光体５２、発光素子６
２および受光素子６６を有する光電スイッチ５０をそれ
ぞれ対応させ、その各々の導光体５２の切れ目５４を、
それに対応する押ボタン２２の前述したような突出部５
６でそれぞれ断続するようにしても良い。また、操作機
構部２０が複数は不要であれば、表示パネル上に、この
ような操作機構部２０と光電スイッチ５０とを一つずつ
配置しても良い。

【００７７】また、マトリックス配置にせずに、例えば
図１０の例のように、一つの導光体５２に一つの操作機
構部２０を設ける場合は、その押ボタン２２を押したと
きにのみ、前述した実施例とは逆に、導光体５２の切れ
目５４を光が通過するようにしても良い。そのようにす
る場合は、前述した実施例とは逆に、突出部５６の上部
に透明部６０を設け、下部に不透明部５８を設ければ良
い。

【００７８】

【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。

【００７９】請求項１のスイッチ付表示パネルによれ
ば、各操作機構部が押ボタンおよびそれに復帰力を与え
る復帰手段等を備えていて、押ボタンを押し込むストロ
ークを確保することができるので、明確なストローク感
を得ることができる。その結果、操作する人に対して、
スイッチ部を押したという明確な手応えを与えて、安心
感を与えることができる。

【００８０】しかも、押ボタンを押して光電スイッチの
動作状態を変化させる構造であるので、押ボタンに異物
が付着しても、それによって誤動作が起こることはな
く、信頼性が高い。

【００８１】また、導光体を採用すると共に、その切れ
目を光を通過させるときは、押ボタンの突出部に設けた
透明部で光を中継する構造であるので、隣接する他の受
光素子に光が入射して誤動作する可能性がなく、また光
の減衰量が少なくなるので発光素子の出力を小さくする
ことができる。

【００８２】請求項２のスイッチ付表示パネルによれ
ば、請求項１の効果に加えて更に次のような効果を奏す
る。

【００８３】即ち、操作機構部および導光体をマトリッ
クス状に配置しているので、表示パネルの表示画面と複
数の操作機構部とを自由に組み合わせることができるよ
うになり、スイッチ構成および画面構成の自由度が向上
する。

【００８４】請求項３のスイッチ付表示パネルによれ
ば、次のような更なる効果を奏する。

【００８５】即ち、復帰手段が前記のような可動側磁性
体および固定側磁性体を備えているので、ストローク感
だけでなく、クリック感をも得ることができる。その結
果、スイッチの操作感が一層良好になる。

【００８６】請求項４のスイッチ付表示パネルによれ
ば、各操作機構部が押ボタンおよびそれに復帰力を与え
る復帰手段等を備えていて、押ボタンを押し込むストロ
ークを確保することができるので、明確なストローク感
を得ることができる。その結果、操作する人に対して、
スイッチ部を押したという明確な手応えを与えて、安心
感を与えることができる。

【００８７】しかも、押ボタンを押して光電スイッチの
動作状態を変化させる構造であるので、押ボタンに異物
が付着しても、それによって誤動作が起こることはな
く、信頼性が高い。

【００８８】また、導光体を採用すると共に、その切れ
目を光を通過させるときは、押ボタンの突出部に設けた
透明部で光を中継する構造であるので、隣接する他の受
光素子に光が入射して誤動作する可能性がなく、また光
の減衰量が少なくなるので発光素子の出力を小さくする
ことができる。

【００８９】更に、押ボタンがその支点用突起を支点に
して回動する構造の操作機構部を有しているので、押ボ
タンの回動動作は１段動作になり、従って操作感が良
く、また操作する人に不信感を与えることもない。

【００９０】しかも、押ボタンの押し下げられる部位が
特定されるので、導光体の切れ目を光が通過するのを押
ボタンの突出部で断続する動作を、より正確に行うこと
ができる。

【００９１】また、復帰手段は押ボタンの支点用突起か
ら離れた端部付近の少なくとも一箇所に設ければ良いの
で、一つの操作機構部における復帰手段の数が少なくて
済む。その結果、構造を簡素化することができ、部品点
数および組立工数が減るので、スイッチ付表示パネルの
より低コスト化を図ることができる。

【００９２】請求項５のスイッチ付表示パネルによれ
ば、請求項４の効果に加えて更に次のような効果を奏す
る。

【００９３】即ち、操作機構部および導光体をマトリッ
クス状に配置しているので、表示パネルの表示画面と複
数の操作機構部とを自由に組み合わせることができるよ
うになり、スイッチ構成および画面構成の自由度が向上
する。

【００９４】請求項６のスイッチ付表示パネルによれ
ば、次のような更なる効果を奏する。

【００９５】即ち、復帰手段が前記のような可動側磁性
体および固定側磁性体を備えているので、ストローク感
だけでなく、クリック感をも得ることができる。その結
果、スイッチの操作感が一層良好になる。

【００９６】請求項７のスイッチ付表示パネルによれ
ば、次のような更なる効果を奏する。

【００９７】即ち、復帰手段を構成する固定側磁性体お
よび可動側磁性体の少なくとも一方が、相手側の磁性体
に向く一つの面内にＮ極およびＳ極が存在し、その反対
側の面内に磁極が存在しないように面内着磁された永久
磁石であるので、この永久磁石である磁性体からの磁力
線の空間への広がりを非常に小さく抑えることができ、
その結果、操作機構部からの漏れ磁界を非常に小さく抑
えることができる。

【００９８】請求項８のスイッチ付表示パネルによれ
ば、次のような更なる効果を奏する。

【００９９】即ち、固定側磁性体および可動側磁性体
が、樹脂中に磁性粉を混入して成る樹脂磁性体であるの
で、押ボタンの復帰時に両磁性体が互いに吸着して直接
当たっても、それらを構成している樹脂が衝撃を吸収す
る作用をし、復帰時の音は小さく抑えられる。従って、
音の発生について条件が厳しい用途にも、このスイッチ
付表示パネルを何ら支障なく使用することができる。し
かも、ゴムのような弾性材を介在させる場合と違って部
品点数および組立工数が増えないので、コストアップの
問題もない。

【０１００】請求項９のスイッチ付表示パネルによれ
ば、次のような更なる効果を奏する。

【０１０１】即ち、固定側磁性体を構成する樹脂磁性体
中の磁性粉がフェライトから成るので、固定側磁性体か
らの錆の発生を防止することができ、その結果、固定側
磁性体の表面の塗装の剥がれを抑制することができるの
で、良好な外観を長期間保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るスイッチ付表示パネルの一例を
示す断面図である。

【図２】図１のスイッチ付表示パネルを検出回路と共に
示す平面図である。

【図３】図１中の押ボタン周りを拡大して部分的に示す
平面図である。

【図４】図３中の一つの押ボタン周りを示す側面図であ
る。

【図５】図１中の操作機構部周りを拡大して示す断面図
である。

【図６】操作機構部の他の例を拡大して示す断面図であ
る。

【図７】図６中の押ボタン周りを部分的に示す平面図で
ある。

【図８】可動側磁性体の面内着磁の仕方の一例を示す斜
視図である。

【図９】可動側磁性体の面内着磁の仕方の他の例を示す
斜視図である。

【図１０】この発明に係るスイッチ付表示パネルの他の
例を示す概略平面図である。

【図１１】従来のスイッチ付表示パネルの一例を示す概
略平面図である。

【符号の説明】

１２表示パネル２０操作機構部２２押ボタン２４支点用突起３０係合部３２ガイド部材３４支柱４０復帰手段４２固定側磁性体４４可動側磁性体５０光電スイッチ５２導光体５４切れ目５６突出部５８不透明部６０透明部６２発光素子６４光６６受光素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報表示機能を有する表示パネルと、こ
の表示パネル上に設けられた１以上の操作機構部と、こ
の各操作機構部によって動作状態をそれぞれ変化させら
れる１以上の光電スイッチとを備えており、かつ各操作
機構部が、上下に可動で透明の押ボタンと、この押ボタ
ンの周辺部付近に設けられていて同押ボタンの上下の動
きをガイドするガイド部材と、前記押ボタンの周縁部ま
たはそれにつながる部材と前記ガイド部材またはそれに
つながる部材とが互いに係合して前記押ボタンの抜け止
めを行う係合部と、前記押ボタンの周辺部付近に設けら
れていて同押ボタンに復帰力を与える復帰手段とを備え
ており、更に前記各光電スイッチが、前記押ボタンの側
面の下部外付近に設けられていて途中に切れ目を有する
透明の導光体と、前記押ボタンからこの導光体の切れ目
内に位置するように突出した突出部であって、その上部
と下部の内の一方が透明部で他方が不透明部であり、当
該押ボタンの上下動に応じて導光体の切れ目を光が通過
するのを断続するものと、前記導光体内にその一端側か
ら光を入射させる発光素子と、前記導光体の他端側から
出る光を受けてそれを電気信号に変換する受光素子とを
備えていることを特徴とするスイッチ付表示パネル。
【請求項２】情報表示機能を有する表示パネルと、こ
の表示パネル上にマトリックス状に配置された複数の操
作機構部と、この操作機構部によって動作状態を変化さ
せられる光電スイッチとを備えており、かつ各操作機構
部が、平面形状が方形をしていて上下に可動で透明の押
ボタンと、この押ボタンの周辺部付近に設けられていて
同押ボタンの上下の動きをガイドするガイド部材と、前
記押ボタンの周縁部またはそれにつながる部材と前記ガ
イド部材またはそれにつながる部材とが互いに係合して
前記押ボタンの抜け止めを行う係合部と、前記押ボタン
の周辺部付近に設けられていて同押ボタンに復帰力を与
える復帰手段とを備えており、更に前記光電スイッチ
が、前記各押ボタンの直交する二側面の下部外付近にマ
トリックス状に配置されていて途中に各押ボタンに対応
する切れ目を有する複数の透明の導光体と、前記各押ボ
タンの前記直交する二側面から当該押ボタンに対応する
導光体の切れ目内に位置するように突出した二つの突出
部であって、その各々の上部が不透明部で下部が透明部
であり、当該押ボタンの上下動に応じてそれに対応する
導光体の切れ目を光が通過するのを断続するものと、前
記各導光体内にその一端側から光をそれぞれ入射させる
複数の発光素子と、前記各導光体の他端側から出る光を
それぞれ受けてそれを電気信号に変換する複数の受光素
子とを備えていることを特徴とするスイッチ付表示パネ
ル。
【請求項３】前記復帰手段が、前記ガイド部材の上部
に設けられた固定側磁性体と、前記押ボタンの周縁部で
あってこの固定側磁性体の下側に位置する部分に固定側
磁性体に対向するように設けられた可動側磁性体とを備
えており、しかもこの固定側磁性体および可動側磁性体
の少なくとも一方が、相手側の磁性体を吸引する永久磁
石である請求項１または２記載のスイッチ付表示パネ
ル。
【請求項４】情報表示機能を有する表示パネルと、こ
の表示パネル上に設けられた１以上の操作機構部と、こ
の各操作機構部によって動作状態をそれぞれ変化させら
れる１以上の光電スイッチとを備えており、かつ各操作
機構部が、下面部に支点用突起を有していてこの支点用
突起を支点にして上下方向に回動可能な透明の押ボタン
と、この押ボタンの支点用突起から離れた端部付近に設
けられていて同押ボタンに復帰力を与える復帰手段と、
前記押ボタンの端部外付近に設けられた支柱と、この支
柱またはそれにつながる部材と前記押ボタンの端部また
はそれにつながる部材とが互いに係合して同押ボタンの
抜け止めを行う係合部とを備えており、更に前記各光電
スイッチが、前記押ボタンの側面の下部外付近に設けら
れていて途中に切れ目を有する透明の導光体と、前記押
ボタンの支点用突起から離れた部分からこの導光体の切
れ目内に位置するように突出した突出部であって、その
上部と下部の内の一方が透明部で他方が不透明部であ
り、当該押ボタンの上下動に応じて導光体の切れ目を光
が通過するのを断続するものと、前記導光体内にその一
端側から光を入射させる発光素子と、前記導光体の他端
側から出る光を受けてそれを電気信号に変換する受光素
子とを備えていることを特徴とするスイッチ付表示パネ
ル。
【請求項５】情報表示機能を有する表示パネルと、こ
の表示パネル上にマトリックス状に配置され複数の操作
機構部と、この操作機構部によって動作状態を変化させ
られる光電スイッチとを備えており、かつ各操作機構部
が、平面形状が方形をしていて下面部に支点用突起を有
していてこの支点用突起を支点にして上下方向に回動可
能な透明の押ボタンと、この押ボタンの支点用突起から
離れた端部付近に設けられていて同押ボタンに復帰力を
与える復帰手段と、前記押ボタンの端部外付近に設けら
れた支柱と、この支柱またはそれにつながる部材と前記
押ボタンの端部またはそれにつながる部材とが互いに係
合して同押ボタンの抜け止めを行う係合部とを備えてお
り、更に前記光電スイッチが、前記各押ボタンの支点用
突起から離れた所の直交する二側面の下部外付近にマト
リックス状に配置されていて途中に各押ボタンに対応す
る切れ目を有する複数の透明の導光体と、前記各押ボタ
ンの前記直交する二側面から当該押ボタンに対応する導
光体の切れ目内に位置するように突出した二つの突出部
であって、その各々の上部が不透明部で下部が透明部で
あり、当該押ボタンの上下動に応じてそれに対応する導
光体の切れ目を光が通過するのを断続するものと、前記
各導光体内にその一端側から光をそれぞれ入射させる複
数の発光素子と、前記各導光体の他端側から出る光をそ
れぞれ受けてそれを電気信号に変換する複数の受光素子
とを備えていることを特徴とするスイッチ付表示パネ
ル。
【請求項６】前記復帰手段が、前記支柱の上部に設け
られた固定側磁性体と、前記押ボタンの端部であってこ
の固定側磁性体の下側に位置する部分に固定側磁性体に
対向するように設けられた可動側磁性体とを備えてお
り、しかもこの固定側磁性体および可動側磁性体の少な
くとも一方が、相手側の磁性体を吸引する永久磁石であ
る請求項４または５記載のスイッチ付表示パネル。
【請求項７】前記永久磁石である磁性体は、相手側の
磁性体に向く一つの面内にＮ極およびＳ極が存在し、そ
の反対側の面内に磁極が存在しないように面内着磁され
ている請求項３または６記載のスイッチ付表示パネル。
【請求項８】前記固定側磁性体および可動側磁性体
が、樹脂中に磁性粉を混入して成る樹脂磁性体である請
求項３、６または７記載のスイッチ付表示パネル。
【請求項９】前記固定側磁性体を構成する樹脂磁性体
中の磁性粉がフェライトから成る請求項８記載のスイッ
チ付表示パネル。