JPH1115598A - 入出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 表示手段に表示される操作情報や仮想操
作ボタンの視認性に優れると共に、低コストで製造する
ことが可能なことは勿論のこと、表示手段上に表示され
た仮想スイッチ等を押した場合に、仮想スイッチ等の押
圧を確実かつ正確に検出することが可能な入出力装置を
提供することを課題とする。 【解決手段】 可撓性を有し、表示画面上に情報を表示
する表示手段と、この表示手段の下方に設けられた複数
のスイッチ手段と、前記表示手段の下方に設けられ、前
記表示画面上の押圧位置に応じて前記スイッチ手段に作
用する突起とを備えるように構成して課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、ファク
シミリやプリンターなどのＯＡ機器、パーソナルコンピ
ューターやワードプロセッサ、更にはハンデイ端末機器
や携帯型情報通信機器など電子機器に広く用いられる液
晶表示パネル、ＥＬ等を備えた入出力装置（ユーザーイ
ンターフェース装置）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の入出力装置として、例え
ば複写機やファクシミリ等のＯＡ機器や電子機器のコン
トロールパネルなどに使用される入出力装置では、当該
機器の操作情報及びこの操作情報に応じた仮想操作ボタ
ンを表示する液晶表示画面等の情報入力ディスプレイを
備え、上記仮想操作ボタンの押圧によって機能選択やコ
ピー枚数の指示等の制御情報を当該機器に入力し得るも
のが知られている。

【０００３】このような入出力装置に関する技術として
は、例えば、実開昭６２−１３９０２５号公報、実開平
３−１２４５４２号公報、特開平６−３３２６０２号公
報及び特開昭６３−２４７８１９号公報等に開示されて
いるものが既に提案されている。

【０００４】上記実開昭６２−１３９０２５号公報に係
る操作パネルスイッチは、多数表示を行なう操作パネル
スイッチであって、ドットマトリックス液晶表示素子の
上面に、複数の透明電極を有するメンブレンスイッチを
配置するように構成したものである。

【０００５】また、上記実開平３−１２４５４２号公報
に係る液晶表示パネルを用いたスイッチ機構は、電子機
器の各種の機能をコントロールするスイッチ機構におい
て、電子機器の各種の機能を表すシンボル群が表示され
る液晶表示パネルと、複数画面分のシンボル群を記憶す
るメモリ部と、前記液晶パネルの前面に設けられてお
り、表示されたシンボル群に応じた機能に切り換えられ
る透明な感圧センサと、この感圧センサの機能を切り換
えるインターフェイス部と、前記液晶表示パネルを裏面
から照射するバックライトとを具備するように構成した
ものである。

【０００６】さらに、上記特開平６−３３２６０２号公
報に係る情報処理装置は、種々の情報を表示する液晶デ
ィスプレイと、前記液晶ディスプレイの前面に張られた
感圧式タッチパネルと、前記液晶ディスプレイ上に適宜
表示され、表示時には、その表示上に入力された座標位
置を前記感圧式タッチパネルから受けとるソフトウェア
キーボードと、前記ソフトウェアキーボードの前面に置
いたり取り外したりする、前記ソフトウェアキーボード
のキー配列に合わせて上面にキーボタン状の突起を設
け、その突起の表面に前記ソフトウェアキーボードのキ
ー文字配列に合わせた文字を印刷などにより表示した突
起付キーボード入力補助部とを備えるように構成したも
のである。

【０００７】一方、上記特開昭６３−２４７８１９号公
報に係るタッチパネル入出力装置は、多数のキャラクタ
領域の集合として表示画面が構成される表示装置と、前
記画面上に重ねて設けられたマトリックス状のディジタ
ルタッチスイッチであって、１つの座標を検知する１つ
の区画領域の大きさが前記キャラクタ領域の区画とほぼ
等しく、かつ前記表示装置のキャラクタ領域の表示ピッ
チと前記ディジタルタッチスイッチの区画領域の検出ピ
ッチがほぼ等しいディジタルタッチスイッチとを有する
タッチパネル入出力装置において、前記表示装置のキャ
ラクタ領域に対して前記ディジタルタッチスイッチの区
画領域をＸ方向およびＹ方向に各々１／２ピッチずつず
らして重ねて配置するように構成したものである。

【０００８】図２２は上記の如く種々提案されている技
術のうち、従来の複写機のコントロールパネルの具体的
構造を示す分解図である。かかる従来の構造において、
上記情報入力ディスプレイは、板ガラスを張り合わせて
形成されている透過型の液晶表示画面２１と、この表示
画面１２１の上に重畳配置されるタッチパネル１２２と
から構成されており、開口部１２３を有するパネル板１
２４が当該情報入力ディスプレイを覆うようになってい
る。また、上記タッチパネル１２２は、２枚のガラス基
板上に所定のピッチ（例えば４ｍｍピッチ）でＩＴＯ等
の透明な導電性薄膜のマトリックスを形成した後に、こ
れらガラス基板を僅かな間隙を持たせて張り合わせたも
のであり、当該タッチパネル１２２の任意の位置を押圧
すると、かかる押圧力によって互いに対向する導電性薄
膜が局所的に接触して電気的導通を生じ、出力信号のレ
ベル変化に基づいてＣＰＵ回路１２５がタッチパネル１
２２上の押圧位置を特定するように構成されている。
尚、図中において符号１２６は上記液晶表示画面１２１
を背後から照明する蛍光灯、符号１２７は蛍光灯１２６
の照射光を液晶表示画面１２１の全面に拡散させる光拡
散板、符号１２８は上記蛍光灯１２６を点灯させるイン
バータ回路である。

【０００９】このような従来の情報入力ディスプレイに
おいては、当該機器の使用機能に応じた仮想操作ボタン
を上記液晶表示画面１２１に表示し、これをユーザに押
圧させるようにすれば、ユーザはタッチパネル１２２上
から当該仮想操作ボタンを押圧することになるので、タ
ッチパネル１２２上の押圧位置と仮想操作ボタンの表示
位置との関係から、当該仮想操作ボタンが押圧されたか
否かをチェックすることができる。従って、かかる情報
入力ディスプレイを有する従来のコントロールパネルで
は、上記液晶表示画面１２１の表示内容を使用機能毎に
変更することにより、一つの仮想操作ボタンに複数の機
能を割り付けることができるので、コントロールパネル
上に設ける物理的な操作ボタンの数を著しく減少させる
ことができた。

【００１０】しかし、上記従来の情報入力ディスプレイ
においては、液晶表示画面の前面にタッチパネルを配し
ていることから、表示画面のコントラストが低下してそ
の表示内容を見づらいといった問題点があり、表示内容
の見やすさを考慮する場合、前述の如く液晶表示画面を
透過型にすると共にその背面側にバックライトを設けざ
るを得なかった。

【００１１】また、コピー枚数を入力するテンキーの如
く頻繁に使用する操作ボタンを仮想操作ボタンとして情
報入力ディスプレイに表示させると、コントロールパネ
ルの外観はすっきりするものの、逆に操作性が悪化する
という懸念がある。このため、図２２に示すように、従
来のコントロールパネルでは使用頻度の高いテンキー等
の操作ボタン１２９は、情報入力ディスプレイと別個に
設けられているため、スイッチマトリックス基板１３１
とタッチパネル１２２とを一体にすることができれず、
コントロールパネルの組立が面倒であるばかりか、製造
コストが高くなるという問題点があった。

【００１２】そこで、本発明者らは、上記従来技術の問
題点を解決し、情報入力ディスプレイに表示される操作
情報や仮想操作ボタンの視認性に優れると共に、低コス
トで製造することが可能な入出力装置を提供するため、
特願平８−４４４０５号や特願平９−４５４２８号に係
るものを既に提案している。

【００１３】これら特願平８−４４４０５号や特願平９
−４５４２８号に係る入出力装置は、基本的に、可撓性
のある表示画面上に情報を表示する表示装置と、前記表
示画面の下に設けられ当該表示画面の視認側からの押圧
により当該表示画面上の位置を検出する検出手段を含む
感圧型の入力装置とを備えるように構成したものであ
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特願平８
−４４４０５号や特願平９−４５４２８号に係る入出力
装置のような場合には、感圧型の入力装置の上面側に多
層構造で剛性を有する表示装置が位置する。そのため、
表示装置越しで感圧型の入力装置をオンさせるために
は、感圧型入力装置の動作部の中心を真上から押さなけ
ればならない。つまり、上面側に位置する表示装置は、
感圧型入力装置の動作部と一体構造ではないが、表示装
置に表示される仮想スイッチと下側の感圧型入力装置の
動作部との位置関係を限定しても、感圧型入力装置の動
作部と少しずれた位置を押圧した場合、感圧型入力装置
の動作部が動作しない可能性がある。その結果、表示装
置上に表示された感圧型入力装置の仮想スイッチを押し
ても、当該仮想スイッチの押圧を確実かつ正確に検出す
ることができない虞れがあるという問題点があった。

【００１５】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、表示手段に表示される操作情報や仮想操作
ボタンの視認性に優れると共に、低コストで製造するこ
とが可能なことは勿論のこと、表示手段上に表示された
仮想スイッチ等を押した場合に、仮想スイッチ等の押圧
を確実かつ正確に検出することが可能な入出力装置を提
供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１記載
の発明は、可撓性を有し、表示画面上に情報を表示する
表示手段と、この表示手段の下方に設けられた複数のス
イッチ手段と、前記表示手段の下方に設けられ、前記表
示画面上の押圧位置に応じて前記スイッチ手段に作用す
る突起とを備えるように構成したものである。

【００１７】かかる請求項１記載の発明によれば、表示
画面上の押圧位置に応じて前記スイッチ手段に作用する
突起を備えたので、表示手段を介して押圧される構成に
おいて、表示画面上の押圧位置がスイッチ手段の真上で
ない場合であっても、入力操作を確実に検出することが
できる。

【００１８】また、請求項２記載の発明は、可撓性を有
し、表示画面上に情報を表示する表示手段と、この表示
手段の下方に設けられた複数のスイッチ手段と、前記表
示手段の下方に設けられ、前記表示画面上の押圧位置に
応じて前記スイッチ手段に作用する突起と、前記スイッ
チ手段のＯＮ／ＯＦＦの組合せ結果に基づいて前記表示
画面上の押圧位置を検出する位置検出手段とを備えるよ
うに構成したものである。

【００１９】かかる請求項２記載の発明によれば、表示
画面上の押圧位置により２つ以上のスイッチ手段がＯＮ
する場合であっても、位置検出手段によりスイッチ手段
のＯＮ／ＯＦＦの組合せ結果に基づいて表示画面上の押
圧位置を検出することができる。

【００２０】さらに、請求項３記載の発明は、可撓性を
有し、表示画面上に情報を表示する表示手段と、この表
示手段の下方に設けられた複数のスイッチ手段と、前記
表示手段の下方に設けられ、前記表示画面上の押圧位置
に応じて前記スイッチ手段に作用する突起とを備えた入
出力装置であって、前記表示手段が、液晶表示パネル、
ツイステイグボールデイスプレイパネルのいずれかを含
み、かつ前記突起は、前記スイッチ手段側に凸状態に形
成されるように構成したものである。

【００２１】かかる請求項３記載の発明によれば、特に
表示手段が液晶表示パネル、ツイステイグボールデイス
プレイパネルのいずれかを含むように力に対して比較的
弱いものであっても、突起をスイッチ手段側に凸状態に
形成したので、表示画面を押圧された際に突起から表示
手段が受ける力を分散させることができ、液晶表示パネ
ル等の表示手段の誤表示や液晶の配向壊れ等を確実に防
止することができる。

【００２２】また更に、請求項４記載の発明は、可撓性
を有し、表示画面上に情報を表示する表示手段と、この
表示手段の下方に設けられた複数のスイッチ手段と、こ
のスイッチ手段に対応し、前記表示手段の下方に設けら
れた突起と、この突起の位置に対応する前記表示手段の
表示画面上の位置に操作ボタンを表す画像を表示する表
示制御手段とを備えるように構成したものである。

【００２３】かかる請求項４記載された発明によれば、
表示手段の下方に設けられたスイッチ手段に対応する突
起の位置に応じた表示手段の表示画面上の位置に操作ボ
タンを表す画像を表示するので、突起の位置に対応する
表示画面上の所定位置を入力操作の押圧位置とすること
ができ、入力操作をより確実に検出することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下図面を参照してこの発明の実
施の形態について説明する。

【００２５】実施の形態１ 図２はこの発明に係る入出力装置の一実施の形態を示す
分解斜視図である。この入出力装置は、可撓性を有し、
表示画面上に情報を表示する表示手段としての液晶表示
パネル１と、この液晶表示パネル１の下方に設けられた
複数のスイッチ手段としてのメンブレンスイッチ２と、
このメンブレンスイッチ２の押された場所から座標位置
を検出する位置検出回路３と、この位置検出回路３によ
って検出された位置から液晶表示パネル１上のどの仮想
スイッチが押されたかを判断し、その判断結果に従って
新たな画像を液晶表示パネル１に表示するコントロール
パネル制御回路４とを備えている。

【００２６】上記位置検出回路３とコントロールパネル
制御回路４は、接続ケーブル５としてシリアル転送方式
であるＲＳ４２２によりシリアル接続されている。ま
た、上記位置検出回路３は、８ビットのＣＰＵ、例えば
三菱電機社製のＭ３８０６シリーズのＣＰＵ６を備えて
いるとともに、コントロールパネル制御回路４は、１６
ビットのＣＰＵ、例えばモトローラ社製の６８０００系
のＣＰＵ７を備えており、それぞれ制御を行っている。

【００２７】コントロールパネル制御回路４のＣＰＵ７
は、図３に示すように、液晶表示パネル１を含むコント
ロールパネル全体の制御を行うとともに、液晶表示パネ
ル１に仮想スイッチ等の液晶表示を行い、位置検出回路
３のＣＰＵ６は、メンブレンスイッチ２が押されたか否
か及び、押された場合にはその位置を検出するものであ
る。そして、上記コントロールパネル制御回路４のＣＰ
Ｕ７は、位置検出回路３のＣＰＵ６からメンブレンスイ
ッチ２の押された位置に関する情報を接続ケーブル５を
介して受け取り、メンブレンスイッチ２の押された位置
に応じた表示を行うとともに、押された仮想スイッチの
機能に応じたジョブを実行すべく指令を出すようになっ
ている。

【００２８】上記液晶表示パネル１は、反射型の液晶表
示パネルからなり、可撓性を備えたシート状に形成され
ている。液晶表示パネル１は、図１に示すように、液晶
表示部１１の表裏両面側に一対の偏光板１２、１２を配
置して構成されているが、これらの一対の偏光板１２、
１２は、液晶表示部１１に直接積層されている必要はな
く、一対の偏光板１２、１２と液晶表示部１１との間に
他の層や板状部材を介在させても良い。この液晶表示パ
ネル１のうち、液晶表示部１１としては、図１に示すよ
うに、例えば、厚さ２．５μｍの強誘電性液晶１３の表
裏両側に、厚さ０．１ｍｍのＰＥＳ（ポリエーテルサル
フォン）製のシート１４を積層配置したものが用いられ
る。これらのＰＥＳシート１４には、例えば、幅０．２
７ｍｍの透明電極であるＩＴＯ（Ｉｎｔｉｕｍ Ｔｉｎ
Ｏｘｉｄｅ）電極１５が、０．３ｍｍのピッチで直線
状に蒸着等の手段により形成されており、表裏両面のＰ
ＥＳシート１４は、当該ＰＥＳシート１４に形成された
ＩＴＯ電極１５が互いに直交し、マトリックスを形成す
るように、強誘電性液晶１３の表裏両側に積層配置され
ている。なお、上記一対のＰＥＳシート１４、１４の間
に積層される液晶１３としては、例えば、強誘電性高分
子液晶が用いられるが、これに限定されるものではな
く、強誘電性高分子以外の他の種類の液晶を用いても勿
論よい。

【００２９】上記液晶表示パネル１の液晶表示部１１と
しては、例えば、基本的な構成及び動作が特許第２５１
２２９０号公報等に開示されているように構成したもの
が用いられるが、更に具体的には、出光興産（株）社の
出願に係る特開平５−６１０６１号公報や特開平５−２
７３５３１号公報等に開示されているように構成したも
のを用いることができる。この液晶表示パネル１の液晶
表示部１１は、例えば、透明な電極となるＩＴＯ電極１
５、１５が蒸着された一対のＰＥＳシート１４、１４の
一方又は双方に、強誘電性高分子液晶等からなる液晶１
３を塗布して製膜し、対向する一対のＰＥＳシート１
４、１４をラミネートした後、複数のローラ間を通過さ
せることによって曲げによる配向処理を施して製造され
る。ここで、強誘電性高分子液晶からなる液晶１３を用
いた液晶表示パネル１は、メモリ性を有しているため、
電圧の印加を停止した状態でも、表示画面を保持可能で
あるという特性を有している。

【００３０】また、上記液晶表示パネル１の表面側、即
ち視認側には、ＰＥＳシート１４と偏光板１２との間
に、乱反射等を防止して当該液晶表示パネル１の視認性
を向上させるための視認性向上シート１６が積層状態に
配置されている。この視認性向上シート１６としては、
例えば、ゲル状の樹脂またはゴム状の樹脂からなるもの
が用いられる。この視認性向上シート１６の表面には、
電場が加えられた液晶１３の光学的異方性の変化に基づ
いて表示画像の濃淡を明らかにするため、上述したよう
に偏光板１２が積層配置されている。その際、可撓性を
有する液晶表示部１１と偏光板１２との間に介在される
視認性向上シート１６は、他の部材と屈折率が大きく異
なると、外光の反射を起こしてしまい、液晶表示パネル
１の表示品質を低下させる。そのため、上記視認性向上
シート１６としては、空気の屈折率が１．０であるのに
対して、強誘電性液晶１３や偏光板１２等を構成する合
成樹脂材料の屈折率が１．４付近であるため、透明な視
認性向上シート１６のゲル状樹脂またはゴム状樹脂の屈
折率は、１．４近傍のものを用いるのが最適である。

【００３１】これに適したものとしては、例えば、日東
電工社製の視認性向上シートが屈折率１．４６であるこ
とから、視認性向上シート１６として、例えば、厚さ４
００μｍの粘着性を持った日東電工社製の視認性向上シ
ートが用いられ、この視認性向上シート１６は、液晶表
示部１１のＰＥＳシート１４と偏光板１２との間に、そ
の粘着性によって接着保持された状態で介在される。上
記視認性向上シート１６としては、例えば、アクリル系
ポリマー等のゲル状樹脂や、シリコーン系樹脂ポリマー
等のゴム状樹脂からなるものが用いられる。

【００３２】また、上記液晶表示部１１の裏面側には、
何らの部材を介在することなく偏光板１２がそのまま積
層配置されており、この裏面側の偏光板１２は、液晶表
示パネル１の表面側に配置される偏光板１２と直交する
ように配置されている。さらに、上記液晶表示パネル１
の裏面側に配置された偏光板１２の下部には、液晶表示
パネル１の視認側から入射する光を反射する反射板１７
が積層配置されている。この反射板１７としては、例え
ば、厚さ０．１〜０．２ｍｍのアルミニウム箔を偏光板
１２の裏面に接着したものが用いられる。また更に、上
記反射板１７の下部には、液晶表示パネル１の押圧力に
対する補強と、後述するメンブレンスイッチ２の分解能
を向上させるための補強板１８が積層配置されている。
この補強板１８としては、例えば、厚さ０．４ｍｍのア
クリル板が用いられるが、他の材質の合成樹脂等を用い
ても勿論よい。

【００３３】さらに、上記補強板１８の裏面側には、液
晶表示パネル１の表面側から指やペン等によって押され
た位置を検出するための複数のスイッチ手段としてのメ
ンブレンスイッチ２が配置されている。このメンブレン
スイッチ２としては、図４及び図５に示すように、円形
状のスイッチ部２３がマトリックス状に形成された電極
パターン２１をそれぞれ縦方向及び横方向に沿って所定
のピッチ（例えば、９．６ｍｍ）で有する一対のスイッ
チシート２２、２２と、これら一対のスイッチシート２
２、２２の間に配置され、電極パターン２１のスイッチ
部２３に対応した領域２４が円形状又は矩形状に切り欠
かれたスペーサシート２５からなるものが用いられる。
上記メンブレンスイッチ２は、指等で押された領域のス
イッチシート２２、２２が撓んで、これら一対のスイッ
チシート２２、２２が形成されたスイッチ部２３が互い
に接触することにより、押された位置の座標を検知する
ようになっている（特許第２５５６７１１号公報）。な
お、図４中、２６及び２７はスイッチシート２２、２２
に配列された電極パターン２１に通電するためのコネク
ター部をそれぞれ示している。

【００３４】しかし、上記メンブレンスイッチ２として
は、これに限定されるものではなく、特開平８−３１５
６６８号公報や特開平８−２５８１４７号公報、特開平
８−２４１６４７号公報、あるいは特許第２５３０６５
１号公報等に開示されている種々のものを用いることが
でき、その種類は問わないものである。

【００３５】また、上記メンブレンスイッチ２として
は、他に、矩形状に形成された一対の導電性基板の間
に、同一形状に形成された抵抗層を介在させ、導電性基
板の縦方向及び横方向の端部に検出用のグリッド電極を
設けることにより、導電性基板の一部が押圧されると、
縦方向及び横方向の端部に設けられた検出用のグリッド
電極間の抵抗値が変化するため、この縦方向及び横方向
に位置する検出用のグリッド電極間の抵抗値を検出し
て、指等で押された位置の座標を検知するように構成し
たアナログ型のものを用いても良い。このようなアナロ
グ型でもよいし、これに限らず、表示画面の視認側から
の押圧に応じて感圧して表示画面上の位置を検出できる
ものであれば、どのような種類のものでもよい。

【００３６】ところで、この実施の形態に係る入出力装
置は、前記表示手段の下方に設けられ、前記表示画面上
の押圧位置に応じて前記スイッチ手段に作用する突起を
備えるように構成されている。

【００３７】すなわち、上記入出力装置は、図１に示す
ように、液晶表示パネル１の下方に位置する補強板１８
の裏面に、当該液晶表示パネル１の表示画面上の押圧位
置に応じて、前記メンブレンスイッチ２に作用する突起
３０が設けられている。この突起３０は、補強板１８の
裏面に液晶表示パネル１の下側にくるメンブレンスイッ
チ２のスイッチ部２３のピッチと同一のピッチで形成さ
れている。また、上記突起３０は、例えば、エポキシ樹
脂からなり、その形状は、例えば、底面の直径が６〜７
ｍｍ程度で、高さが０．２〜０．４ｍｍ程度の半球状に
形成される。そして、この突起３０は、例えば半球状の
頂点が縦横９．６ｍｍピッチで、横方向および縦方向に
２０×８個、下向きに凸状態となるように配置されてい
る。さらに、上記突起３０は、例えば、エアーの圧力に
よってシリンダー内の樹脂を突出させるディスペンサー
によって連続的に突出形成し、硬化させることによって
形成したものが用いられる。また、突起３０の位置は、
例えば、左上の突起３０の頂点が、図７に示すように、
液晶表示パネル１の表示画素の縦横１６番目と１７番目
の間にくるように配置されており、メンブレンスイッチ
２のスイッチ部２３と上下に一対一に対応するようにな
っている。

【００３８】なお、上記突起３０は、エポキシ樹脂等の
硬質樹脂からなるものに限定される分けではなく、シリ
コーンゴム等の軟質の合成樹脂等によって形成しても勿
論よい。

【００３９】そして、上記突起３０の下には、上述した
ように、マトリックス状に配置されたメンブレンスイッ
チ２が、突起３０の頂点がスイッチ部２３の中心に位置
するように配置されている。図４は上述したようにスイ
ッチ部２３がマトリックス状に配置されたメンブレンス
イッチ２を示すものである。図ではスイッチ部２３の数
は、２０×８個に設定されている。そして、メンブレン
スイッチ２の下には、図１に示すように、支持板１９と
して、例えばＡＢＳ樹脂等からなる厚さ５ｍｍのプラス
チック成形品の板が配置されている。

【００４０】また、この実施の形態に係る入出力装置
は、スイッチ手段のＯＮ／ＯＦＦの組合せ結果に基づい
て前記表示画面上の押圧位置を検出する位置検出手段
と、前記突起の位置に対応する前記表示手段の表示画面
上の位置に操作ボタンを表す画像を表示する表示制御手
段とを備えるように構成されている。

【００４１】図６は、上記液晶表示パネル１の表示領域
と突起３０の位置、及び最小スイッチ単位との位置関係
を表している。最小スイッチ単位３１は、縦方向及び横
方向に沿って突起３０の配列ピッチの１．５倍の長さを
有する正方形状に設定されている。前記液晶表示パネル
１に表示される仮想スイッチは、前記最小スイッチ単位
３１を基本単位としている。つまり、前記液晶表示パネ
ル１に表示される仮想スイッチは、この基本単位の前記
最小スイッチを組み合わせて形成される。このように、
コントロールパネル制御回路４のＣＰＵ７は、液晶表示
パネル１に最小スイッチ単位３１を基本単位として仮想
スイッチの表示を行い、位置検出回路３のＣＰＵ６は、
メンブレンスイッチ２の対応する位置が押されたか否か
を検出するようになっている。

【００４２】図７は上記の如く構成される入出力装置の
制御基板との配線を示すものである。

【００４３】図７において、１は液晶表示パネルを示す
ものであり、この液晶表示パネル１の下側には、メンブ
レンスイッチ２が積層状態に配置されている。液晶表示
パネル１の配線は、液晶表示パネル１のＩＴＯ電極１５
にフレキシブル基板５５を介して所定の駆動電圧を印加
するＳＴＮ液晶用ドライバーＩＣ５６をＴＣＰ（Ｔａｐ
ｅ Ｃａｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）５７とし、液晶表
示パネル１の透明樹脂シート１４の電極１５を異方導電
接着シート５８により熱圧着接続している。また、上記
ＴＣＰ５７は、プリント基板５９に接続されている。

【００４４】図８は上記の如く構成される入出力装置の
制御回路を示すブロック図である。

【００４５】図８において、６０は入出力装置を制御す
るためのＣＰＵを示すものであり、この入出力装置のマ
トリックス状に形成されたメンブレンスイッチ２は、Ｘ
方向又はＹ方向の一方向に沿って所定のピッチで配列さ
れた電極パターン２１が、ＣＰＵ６からバッファ回路６
１を介して出力されるスキャン出力によってスキャンさ
れ、他の方向に沿って所定のピッチで配列された電極パ
ターン２１からの出力信号が、ドライバー回路６２を介
してＣＰＵ６に入力され、ＣＰＵ６は、液晶表示パネル
１の視認側から指等で押圧された位置の座標を検出する
ように構成されている。

【００４６】また、上記ＣＰＵ７は、入力情報に基づい
た表示画面を液晶表示パネル１の液晶表示部１１に表示
する。すなわち、ＣＰＵ７は、表示する画面の構成デー
タ（以下、フレームデータと呼ぶ）に基づいて、ドライ
バー回路６３を介して液晶表示部４３への描画処理を行
うようになっている。上記液晶表示部１１に画面を表示
するためのフレームデータとしては、例えば、図９に示
すように、そのフレーム上に表示される仮想ボタン等の
領域を示す表示、さらにはアイコンイメージなどのオブ
ジェクトの表示情報（描画用）６５と、所定の領域を押
下することにより入力を行うタッチ領域の範囲を指定す
る検出領域情報６６が含まれている。さらに、上記オブ
ジェクトの表示情報（描画用）６５は、図９に示すよう
に、ボタンオブジェクト情報への座標や明暗等の表示を
指定するポインター６７と、アイコンイメージオブジェ
クト情報への座標や明暗等の表示を指定するポインター
６８として機能するオブジェクトテーブルを備えてい
る。

【００４７】図１０は液晶表示パネル１の液晶表示部１
１に表示される仮想スイッチを含む画像の例を示すもの
である。

【００４８】この液晶表示パネル１に表示される仮想ス
イッチを含む画像としては、例えば、図１０（ａ）
（ｂ）に示すように、「コピーできます」というメッセ
ージの表示以外にも、「基本コピー」、「応用コピ
ー」、「専門コピー」、「編集」の４つの画面が選択可
能であって、それぞれ「基本コピー」、「応用コピ
ー」、「専門コピー」、「編集」と書かれた文字のとこ
ろが仮想スイッチ８０となっている。そして、これらの
仮想スイッチを押圧することによって、「基本コピー」
であれば、図１０（ａ）に示すように、コピー濃度や画
質調整、並びに両面コピーの選択が可能となっており、
コピー濃度であれば、上下の三角の印や、画質調整であ
れば、写真画質や自動の領域が仮想スイッチ８０となっ
ている。また、「応用コピー」であれば、図１０（ｂ）
に示すように、ページ連写や２アップ等の選択が可能と
なっている。

【００４９】以上の構成において、この実施の形態に係
る入出力装置では、次のようにして、表示手段に表示さ
れる操作情報や仮想操作ボタンの視認性に優れると共
に、かかる表示手段の操作時における破損の懸念がな
く、しかも低コストで製造することが可能なことは勿論
のこと、表示手段上に表示された仮想スイッチ等を押し
た場合に、仮想スイッチ等の押圧を確実かつ正確に検出
することが可能となっている。

【００５０】すなわち、この実施の形態に係る入出力装
置は、図１に示すように、フレキシブルな液晶表示パネ
ル１の下方に設けられ、当該液晶表示パネル１上の押圧
位置に応じてメンブレンスイッチ２に作用する突起３０
を備えるように構成されている。そのため、上記液晶表
示パネル４１に表示される仮想スイッチを指等で押圧し
た場合、当該押圧力は、次のようにしてメンブレンスイ
ッチ２に作用する。

【００５１】図１１は、上記実施の形態に係る入出力装
置で、表示面側から押圧を加えた場合の断面図である。
この図１１に示すように、メンブレンスイッチ２のスイ
ッチ部２３の真上でないところを押したとしても、押圧
力が突起３０を介してメンブレンスイッチ２のスイッチ
部２３に集中的に伝わるため、押圧箇所の近くのスイッ
チ部２３を確実にＯＮすることができる。

【００５２】また、上記突起３０は、液晶表示パネル１
の裏面側にメンブレンスイッチ２側に凸状態になるよう
に配置されているので、液晶表示パネル１の表面側から
加えられる押圧力を、当該液晶表示パネル１側に位置す
る突起３０の広い面積で受けて分散させることができ、
液晶表示パネル１の誤表示や液晶の配向壊れ等を確実に
防止することができる。

【００５３】実施の形態２ 図１２はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前
記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明
すると、この実施の形態２では、突起３０が液晶表示パ
ネル１の裏面側ではなく、メンブレンスイッチ２のスイ
ッチシート２２に上向きに凸状態で設けられている。

【００５４】なお、このように構成した場合には、突起
３０の先端の凸部側が液晶表示パネル１側にくるため、
図１に示す実施の形態に比べて、液晶表示パネル１の表
面を指等で押圧した場合に、当該液晶表示パネル１に応
力が集中し易い難点があり、図１に示す実施の形態の方
が望ましい。ただし、突起３０の曲率を大きくすること
で、液晶表示パネル１に応力が集中するのを抑制するこ
とができ、突起３０の材質を柔らかいものに変えること
によって、小さな押圧力でスイッチを作動させることが
でき、この実施の形態２のように構成することも可能で
ある。

【００５５】その他の構成及び作用は、前記の実施の形
態と同様であるので、その説明を省略する。

【００５６】実施の形態３ 図１３はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前
記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明
すると、この実施の形態３では、スイッチ側に凸状態に
形成された突起３０が液晶表示パネル１の裏面側ではな
く、メンブレンスイッチ２の下に配置される支持板１９
上に設けるように構成されている。

【００５７】このように構成した場合には、突起３０を
支持板１９と一体的に樹脂成形等によって形成すること
ができるので、その分だけ製造コストを低減することが
可能となる。

【００５８】その他の構成及び作用は、前記の実施の形
態と同様であるので、その説明を省略する。

【００５９】実施の形態４ 図１４乃至図２１はこの発明の実施の形態４を示すもの
であり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を
付して説明すると、この実施の形態４では、可撓性を有
し、表示画面上に情報を表示する表示手段と、この表示
手段の下方に設けられた複数のスイッチ手段と、このス
イッチ手段に対応し、前記表示手段の下方に設けられた
突起と、この突起の位置に対応する前記表示手段の表示
画面上の位置に操作ボタンを表す画像を表示する表示制
御手段とを備えるように構成されている。

【００６０】すなわち、この実施の形態４に係る入出力
装置では、図１４（ａ）に示すように、メンブレンスイ
ッチ２のスイッチ部２３の真上に対応した位置に、それ
ぞれ突起３０が配置されているとともに、１つの突起３
０に対応した領域にのみ、１つの仮想スイッチ８０が設
定されており、周囲に他の仮想スイッチが設定されてい
ない。そして、上記メンブレンスイッチ２の押圧位置を
検出する位置検出回路３のＣＰＵ６は、図１４（ａ）
（ｂ）に示すように、仮想スイッチ８０を中心とした周
囲の９個の突起３０に対応した領域９０が押されたと判
断した場合に、仮想スイッチ８０が押圧されたと検知す
るように設定されている。

【００６１】そして、上記入出力装置のＣＰＵ６は、図
１４（ｂ）に示すように、メンブレンスイッチ２のＸ座
標がｍ−３とｍ−２で、Ｙ座標がｍのスイッチ部２３の
出力が「１」となったことを検知した場合には、図１４
（ａ）に示すように、Ｘ座標がｍ−３でＹ座標がｍの突
起３０と、Ｘ座標がｍ−２でＹ座標がｍの突起３０の中
間の位置９１が押されたと判断し、この位置９１は、所
定の領域９０に含まれていないため、Ｘ座標がｍ、Ｙ座
標がｍの位置に設定された仮想スイッチ８０がＯＮされ
たとは検知しないようになっている。

【００６２】次に、上記入出力装置は、図１５（ｂ）に
示すように、メンブレンスイッチ２のＸ座標がｍ−２と
ｍ−１で、Ｙ座標がｍのスイッチ部２３の出力が「１」
となったことを検知した場合には、図１５（ａ）に示す
ように、Ｘ座標がｍ−２でＹ座標がｍの突起３０と、Ｘ
座標がｍ−１でＹ座標がｍの突起３０の中間の位置９１
が押されたと判断し、この位置９１は、所定の領域９０
に含まれるため、Ｘ座標がｍ、Ｙ座標がｍの位置に設定
された仮想スイッチ８０がＯＮされたと検知するように
なっている

【００６３】一方、図１６（ａ）に示す入出力装置にお
いては、メンブレンスイッチ２のスイッチ部２３の真上
に対応した位置に、それぞれ突起３０が配置されている
とともに、Ｘ方向に２つの突起３０を隔て、Ｘ方向に１
つの突起３０を隔てた位置に、複数の仮想スイッチ８０
が近接して設定されている。そして、上記メンブレンス
イッチ２の押圧位置を検出する位置検出回路３のＣＰＵ
６は、図１６（ｂ）に示すように、１つの仮想スイッチ
８０に対応した領域９０が押されたと判断した場合にの
み、仮想スイッチ８０が押圧されたと検知するように設
定されている。

【００６４】すると、上記入出力装置は、図１６（ｂ）
に示すように、メンブレンスイッチ２のＸ座標がｍ−２
とｍ−１で、Ｙ座標がｍのスイッチ部２３の出力が
「１」となったことを検知した場合には、図１６（ａ）
に示すように、Ｘ座標がｍ−２でＹ座標がｍの突起３０
と、Ｘ座標がｍ−１でＹ座標がｍの突起３０の中間の位
置９１が押されたと判断し、この位置９１は、所定の領
域９０に含まれないため、Ｘ座標がｍ、Ｙ座標がｍの位
置に設定された仮想スイッチ８０がＯＮされたとは検知
しないようになっている

【００６５】次に、上記入出力装置は、図１７（ｂ）に
示すように、メンブレンスイッチ２のＸ座標がｍ−１と
ｍで、Ｙ座標がｍのスイッチ部２３の出力が「１」とな
ったことを検知した場合には、図１７（ａ）に示すよう
に、Ｘ座標がｍ−１でＹ座標がｍの突起３０と、Ｘ座標
がｍでＹ座標がｍの突起３０の中間の位置９１が押され
たと判断し、この位置９１は、所定の領域９０に含まれ
るため、Ｘ座標がｍ、Ｙ座標がｍの位置に設定された仮
想スイッチ８０がＯＮされたと検知するようになってい
る

【００６６】しかし、上記入出力装置は、図１８（ｂ）
に示すように、メンブレンスイッチ２のＸ座標がｍで、
Ｙ座標がｍ＋２、ｍ＋１、ｍのスイッチ部２３の出力が
「１」となったことを検知した場合には、図１８（ａ）
に示すように、Ｘ座標がｍでＹ座標がｍ＋２の突起３０
と、Ｘ座標がｍでＹ座標がｍの突起３０の中間の位置９
１である、Ｘ座標がｍでＹ座標がｍ＋１の突起３０の位
置９１が押されたと判断し、この位置９１は、所定の領
域９０にも含まれないため、Ｘ座標がｍ、Ｙ座標がｍの
位置に設定された仮想スイッチ８０がＯＮされたとは検
知しないようになっている。

【００６７】尚、これらの実施例では、スイッチのＯＮ
／ＯＦＦの組合せ結果に基づいて押圧位置の座標点を求
めたが、所定の領域９０に含まれるスイッチのＯＮが隣
接する他の所定領域に含まれるスイッチのＯＮでない場
合、仮想スイッチ８０がＯＮされたと検出するようにし
てもよい。

【００６８】さらに、図１９乃至図２１に示すように、
メンブレンスイッチ２の２個のスイッチ部２３に対応し
て１つの仮想スイッチ８０が設定されている場合や、メ
ンブレンスイッチ２の３個や９個のスイッチ部２３に対
応して１つの仮想スイッチ８０が設定されている場合に
も、メンブレンスイッチ２の押圧位置を検出する位置検
出回路３のＣＰＵ６は、同様に位置の検出を行なうこと
によって、誤検知を確実に防止することが可能となって
いる。

【００６９】その他の構成及び作用は、前記の実施の形
態と同様であるので、その説明を省略する。

【００７０】尚、これまでの実施の形態では、スイッチ
としてメンブレンスイッチを用いたが、Ｔ型スイッチ
（タクトスイッチ）や導電ゴムスイッチであっても良
く、圧電、静電、磁気抵抗を用いたスイッチであっても
良い。

【００７１】また、これまでの実施の形態では、表示手
段として強誘電性高分子液晶を用いたが、他の種類の液
晶パネルやツイステイグボールデイスプレイパネル、あ
るいはＥＬパネル等からなる表示手段であっても良い。

【００７２】

【発明の効果】この発明は、請求項１記載の発明によれ
ば、表示画面上の押圧位置に応じて前記スイッチ手段に
作用する突起を備えたので、表示手段を介して押圧され
る構成において、表示画面上の押圧位置がスイッチ手段
の真上でない場合であっても、入力操作を確実に検出す
ることができる。

【００７３】また、請求項２記載の発明によれば、表示
画面上の押圧位置により２つ以上のスイッチ手段がＯＮ
する場合であっても、位置検出手段によりスイッチ手段
のＯＮ／ＯＦＦの組合せ結果に基づいて表示画面上の押
圧位置を検出することができる。

【００７４】さらに、請求項３記載の発明によれば、特
に表示手段が液晶表示パネル、ツイステイグボールデイ
スプレイパネルのいずれかを含むように力に対して比較
的弱いものであっても、突起をスイッチ手段側に凸状態
に形成したので、表示画面を押圧された際に突起から表
示手段が受ける力を分散させることができ、液晶表示パ
ネル等の表示手段の誤表示や液晶の配向壊れ等を確実に
防止することができる。

【００７５】また更に、請求項４記載された発明によれ
ば、表示手段の下方に設けられたスイッチ手段に対応す
る突起の位置に応じた表示手段の表示画面上の位置に操
作ボタンを表す画像を表示するので、突起の位置に対応
する表示画面上の所定位置を入力操作の押圧位置とする
ことができ、入力操作をより確実に検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明に係る入出力装置の一実施の
形態を示す要部断面図である。

【図２】 図２はこの発明に係る入出力装置の一実施の
形態を示す分解斜視図である。

【図３】 図３はこの発明に係る入出力装置の一実施の
形態の動作を示すフローチャートである。

【図４】 図４はメンブレンスイッチを示す平面図であ
る。

【図５】 図５はメンブレンスイッチを示す分解斜視図
である。

【図６】 図６は突起の配列を示す平面図である。

【図７】 図７はこの発明に係る入出力装置の一実施の
形態を示す平面図である。

【図８】 図８は制御回路を示すブロック図である。

【図９】 図９は液晶表示パネルに画像を表示するため
のフレームデータの一例を示す図表である。

【図１０】 図１０（ａ）（ｂ）は液晶表示パネルの表
示画面をそれぞれ示す平面図である。

【図１１】 図１１は液晶表示パネルの変形状態を示す
図である。

【図１２】 図１２はこの発明に係る入出力装置の実施
の形態２を示す要部断面図である。

【図１３】 図１３はこの発明に係る入出力装置の実施
の形態３を示す要部断面図である。

【図１４】 図１４（ａ）（ｂ）はこの発明に係る入出
力装置の実施の形態４を示す要部平面図及び動作説明図
である。

【図１５】 図１５（ａ）（ｂ）はこの発明に係る入出
力装置の実施の形態４を示す要部平面図及び動作説明図
である。

【図１６】 図１６（ａ）（ｂ）はこの発明に係る入出
力装置の実施の形態４を示す要部平面図及び動作説明図
である。

【図１７】 図１７（ａ）（ｂ）はこの発明に係る入出
力装置の実施の形態４を示す要部平面図及び動作説明図
である。

【図１８】 図１８（ａ）（ｂ）はこの発明に係る入出
力装置の実施の形態４を示す要部平面図及び動作説明図
である。

【図１９】 図１９はこの発明に係る入出力装置の実施
の形態４を示す要部平面図である。

【図２０】 図２０はこの発明に係る入出力装置の実施
の形態４を示す要部平面図である。

【図２１】 図２１はこの発明に係る入出力装置の実施
の形態４を示す要部平面図である。

【図２２】 図２２は従来のコントロールパネルの一例
を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１…液晶表示パネル、２…メンブレンスイッチ、３０…
突起。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性を有し、表示画面上に情報を表示
   する表示手段と、この表示手段の下方に設けられた複数
   のスイッチ手段と、前記表示手段の下方に設けられ、前
   記表示画面上の押圧位置に応じて前記スイッチ手段に作
   用する突起とを備えたことを特徴とする入出力装置。
2. 【請求項２】 可撓性を有し、表示画面上に情報を表示
   する表示手段と、この表示手段の下方に設けられた複数
   のスイッチ手段と、前記表示手段の下方に設けられ、前
   記表示画面上の押圧位置に応じて前記スイッチ手段に作
   用する突起と、前記スイッチ手段のＯＮ／ＯＦＦの組合
   せ結果に基づいて前記表示画面上の押圧位置を検出する
   位置検出手段とを備えたことを特徴とする入出力装置。
3. 【請求項３】 可撓性を有し、表示画面上に情報を表示
   する表示手段と、この表示手段の下方に設けられた複数
   のスイッチ手段と、前記表示手段の下方に設けられ、前
   記表示画面上の押圧位置に応じて前記スイッチ手段に作
   用する突起とを備えた入出力装置であって、前記表示手
   段が、液晶表示パネル、ツイステイグボールデイスプレ
   イパネルのいずれかを含み、かつ前記突起は、前記スイ
   ッチ手段側に凸状態に形成されたことを特徴とする入出
   力装置。
4. 【請求項４】 可撓性を有し、表示画面上に情報を表示
   する表示手段と、この表示手段の下方に設けられた複数
   のスイッチ手段と、このスイッチ手段に対応し、前記表
   示手段の下方に設けられた突起と、この突起の位置に対
   応する前記表示手段の表示画面上の位置に操作ボタンを
   表す画像を表示する表示制御手段とを備えたことを特徴
   とする入出力装置。