JPS62502634A - 接触制御表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 接触制御表示素子 〔技術分野〕 本発明は、前面カバーウィンドウの内側に表示手段が配置された接触制御素子に 関する。

〔背景技術〕

このような表示素子は種々の例が公知である。ここで接触制御とは、基本的に操 作者が指で素子に触れることによる制御をいう。

接触制御表示素子として、指で素子に触れたときにこの素子に加えられる圧力に よって制御を行うものが公知である。このような圧力制御表示素子の例として、 ゼロックス・ディスクロジャー・ジャーナル（Ｘｅｒｏｘ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒ ｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ）第５１！第５号、１９８０年９／１０月、第５５９頁およ びドイツ国公開された出願筒３０３９７１３号、さらに日本国の特開昭５６−１ ６１５２１に開示されている。特開昭５６−１６１５２１に開示された圧力制御 表示素子は、表示素子の前面および裏面のカバープレートの内側にそれぞれ検出 電極と対向電極とを配置し、表示素子を押すことによりこれらの電極間の距離が 変化して発生する容量の変化を利用している。

これらの公知の圧力制御表示素子は、指で触れた圧力により活性化し指を離した ときには初期状態に戻るために、カバープレートが弾力的でなければならず、こ のために重大な欠点がある０弾力性のために、特に表示素子の表面積が大きい場 合に、指で触れることにより簡単に電極が互いに直接接触してしまう欠点がある 。さらに、繰り返し圧力を加えるとカバープレートが疲労する危険がある。この ような従来の圧力制御表示素子は、操作上の信転性が低いことがわかっている。

接触制御の他のタイプとして、表示素子に触れている指の容量を直接に検出する ことが行われている。この場合には、表示素子のカバープレートまたはウィンド ウの外側に、区画された接触電極が配置される。このタイプの接触制御について は、英国特許出願第２０６６５４８号および第２０９４０５０号、およびドイツ 国公開された出願第２９３２５４０号に開示された素子を例示することができる 。

現在までに公知のすべての接触制御表示素子は、区画側に検出する接触電極が必 要であり、電極が増えると配線が増加して回路が複雑になる。例えば上記の日本 国の公報によると、透明なウィンドウの内側に検出電極を配置すると、他のすべ ての公知の素子で問題となる摩耗および汚染の問題が解消される利点がある。し かし、上述の欠点とは別に、ウィンドウの内側および外側に区画された検出電極 を備えた従来の素子では非常に重大な問題、すなわちこれらの区画された電極自 体およびこれに付随する配線が非常に大型になるという問題がある。すなわち、 区画された電極は互いに所定の間隔だけ離れていなければならず、表示素子内に 通常用いられている表示素子からも所定の間隔だけ離れていなければならない０ 区画された電極からの配線は、通常の表示手段に向がう他の電力配線および制御 配線とともに収容されなければならない。

〔発明の開示〕

以上の欠点は、本発明により完全に除去される。すなわち本発明の特徴は、表示 素子の実際の表示を行う表示手段の少なくとも一つが、同一のカバーウィンドウ の内側に、上記表示手段の近傍にあるが電気的に離れて配置された対向電極とと もに容量検知回路を構成することである。検知回路を用いて、カバーウィンドウ の外側に操作者の指等が近接しただけで生じる容量変化ΔＣを検出する。したが って、圧力負荷もカバーうイントウ変形もなく、したがってカバーウィンドウは 非弾性的でよい、しかも、表示部材が対向電極に直接に接触する危険がない。

活性化可能な表示素子の小型化の障害となる余分な電極を備える問題は、二つ以 上の相互に近接する表示手段により解決される。したがって本発明により、表示 素子の通常の電力供給回路配線を検知回路に利用できるので、回路構造を大幅に 簡単化する。

本発明は、例えば液晶型の素子（Ｌ　ＣＤ）の他、種々の表示素子で実施できる 。普通の利用例としては、異なる種類のスイッチングを行うため、別個のスイ、 チポタンがら完全なキーボードを構成する。ＬＣＤにより作られた表示スクリー ン上の指示および変更は、陰極線管を用いた場合にはライトペン等により実現し ていたが、本発明の場合には操作者自身の指で容易に行うことができる。

本発明の表示素子は、さらに、表示手段の実行の差異、例えば異なる色を利用し て異なる状態を示すことにより、自己表示ができる。

ＬＣＤタイプで本発明を実施する場合には、ＬＣＤ駆動ユニットを改良して、異 なる出力信号を送出できるような完全なスイッチに集積化することができる。

本発明により形成される単純なスイッチは、ＬＥＤと機械的スイッチとの双方と 置き換えることができる利点がある。これは、省電力で実質的に摩耗のないスイ ッチであることを意味する。最適な実施例は、マトリクスに構成され、できれば 反転カーソル表示が可能なＬＣＤ手段と、ＬＣＤ手段がマイクロプロセッサ等の 後方の装置に情報を与えるために、異なる符号、数値および文字を同時に再現で きる電子回路とを備える。このような種類のスイッチは、双方向に重ねることが でき、適用できる機械的標準寸法に従って製造できる。

本発明による表示素子の製造は段階的に行われ、一つの工程で完全なモジュール を製造する必要はない、以下の製造工程を通用できる。

ｔａｌ　二つのセグメントをもつ表示手段を製造し、スイッチハウジングに取り 付ける。

（ト））（ａ）の工程による製造物にＬＣＤ駆動ユニットを追加し、ハウジング 内に設ける。

（ｅ）　（１））の工程を、表示手段が異なる出力信号を送出できるようにさら に改良する。

（ｄｌ　（Ｃ１の工程をさらに改良し、ｆｄｌの工程に続ける等により、上述の 機能をもつ異なる完全なモジュールを提供する。

〔図面の簡単な説明〕

以下に、本発明の望ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。

第１図Ａは、容量の変化を検出するための検知回路を備えた従来例ＬＣＤ手段の 構造を示す。

第１図Ｂは本発明のしｃＤ手段の構造を示す。

第２図は本発明により実現される集積回路を備えた２セグメント表示手段を示す 。

第３図は本発明の表示素子を備えたキイボードを示す。

第４図は本発明により形成され、図式的な記号が描かれた制御パネルの部分図で ある。

〔発明を実施するための最良の形態〕

第１図Ａは公知の接触制御表示素子の基本構造、例えば日本国特開昭５６−１６ １５２１に開示されたタイプの基本的構成を示す。この素子は、前面カッイーウ ィンドウ１と裏面カバーウィンドウ２とを備えた液晶表示素子として構成されて いる。前面ウィンドウｌの内側には薄い表示手段３．４があり、この表示手段が 、裏面ウィンドウ２の内側に配置された共通の対向電極５とともに、手段３．４ および対向電極５に供給された電圧に応じて、ウィンドウｌ、２の間に収容され ている液晶（図示せず）に電力を供給する。この電力供給は、手段３．４および 対向電極５のそれぞれに対応するピン３’　、４’および５′を経由して行われ る。

第１図Ａに示した公知の接触制御液晶表示ユニ７）は検出電極６を備え、この検 出電極６は、液晶表示ユニットに電力を供給しないために、対向を極５と距離Ｄ Ｈだけ離れている。検出電極は検出回路９との接続のためにピン６′に接続され 、横出回路９はまたピン５′に接続される。接触制御液晶表示二ニア）に電力を 供給するために、例えば液晶表示ユニットの前窓１の上を操作者が指で押して外 圧Ｐを加えなければならない、外圧Ｐが残っているかぎり、ウィンドウの弾性の ために距離の変化ΔＤＨが生じ、この変化ΔＤＨが、検出電極６と電極５との間 の容量Ｃを新しい値Ｃ′に変化させる。

容量ＣおよびＣ′は、ピン５’　、６’に接続された検出回路９により検知され る。

上述したように、公知の接触制御表示素子は、種々の「実用的品目」で使用する に適さないいくつかの問題がある。これらの問題は本発明の接触制御表示素子に より取り除くことができ、この素子の基本的構造を第１図Ｂに示す。この図に示 した素子は、第１図Ａの公知の素子と同様に、前面および裏面カバーウィンドウ １．２を備えている。その内側には、前面ウィンドウｌには二つの表示手段３． ４が取り付けられ、これに対して裏面ウィンドウ２にはその内側に対向電極が取 り付けられている。本発明の素子は、公知の素子と同様に、手段３．４および電 極５に関連するピン３’　、４’および５′を経由した電圧供給により駆動され る。

第１図Ａに示した接触制御表示素子の基本構造と比較して、本発明の素子は、弾 性的に変形可能なカバーウィンドウを必要とせず、変形しない利点がある。

さらに、余分な、区画された電極がなく、検出回路９のための余分な配線も接続 ピンもない０通常の表示手段３．４は検出のためにも用いられ、相互の間隔ＤＷ が所定の容量値に対応している。例えば操作者が前面ウィンドウ１に指Ｆを置く ことにより、この容量値はΔＣだけ変化する。この変化ΔＣは検出回路９により 検知することができ、検出回路９は表示素子を駆動するためのピンと同じビン３ ’　、４’に接続される。

検知回路９により検知された容量変化ΔＣは、電気信号を生じ、回路９からスイ ッチ、マイクロプロセッサ等の他の制御装置に供給される。表示手段のうち一つ 、例えば数字３で示したものを駆動回路に接続する必要があり、これに対して他 方の表示手段（例えば４）は、発光を意図しない対向電極として使用することも できることに注意する。

第２図では、本発明により積み重ね可能に実施され、二つの表示手段３．４を備 えた液晶表示ユニットの形態の表示素子７を示す。

素子７は接続ピン８を経由して電圧が供給され、図示していない集積回路を含む 、ウィンドウｌに触れることにより、前面カバーウィンドウ１上の表示手段３． ４（セグメント）の双方が、正符号または負符号を表示するために切り換えられ る。

表示素子７は、第２図のような積み重ね可能な形状で、互いに組合わせて、例え ば第３図に示すようなキイボード１ｏに構成することができる。キイボード１０ は、異なる符号ブロック７を形成することのできる母型（マトリクス）で作られ 、テキストウィンドウ１１を備える。テキストウィンドウは、それぞれのブロッ クにより入力された符号を表示する複数の符号表示器を備える。それぞれのブロ ック７は、第３図Ａおよび第３図Ｂに示すように、異なる符号を表す。

ブロック１２に触れてｒオン」にすることにより、キイボード１ｏの残りのプロ ７り７は、その符号文字および機能を変えることができる。

例えば、ブロック１２に触れると、第３図ＡでｒｌＪを示す（触れたときにウィ ンドウ１１に「１」を表示する）ブロック７は、第３図Ｂに示すように、ｒＡＪ を表示するように切り換えられる。このような切り換えを行った後には、このブ ロックは、テキストウィンドウ１１にｒＡＪを入力するためのキイとして機能す る。再びブロック１２に触れると、ブロック７の符号文字および機能が第７図Ａ に示すように戻る。

第３図に示したキイボード１０は、必ずしも別個のブロック７から作る必要はな く、単一の液晶表示ユニットとして構成することもできる。そこで、すべての［ ブロック７．１２Ｊおよびテキストウィンドウ１１の異なる符号表示器を、第３ 図の破線で示した前面カバーウィンドウ１′上に直接に形成した。したがって、 キイボード１０の寸法を最小にできることがわかる。しかし、キイの機能が、従 来技術の接触制御表示素子の場合のように、弾性およびΔＣを検出するための距 離の変化に制限されるものではなく、カバーウィンドウ１′を大きく作ることを 妨げるものは何もない。

それぞれのブロック／キイ７で発生した制御信号は、実施例で示したようにテキ ストウィンドウ１１に供給され、マイクロプロセッサまたは他の形態のデータプ ロセッサで処理されるか、または記憶装置に蓄えられる。

本発明の接触制御表示素子の他の応用例、すなわち製紙工場のような工業のスイ ッチボードとしての応用例を第４図に示す、第３図のキイボード１０と同様に、 スイッチボード１３は、液晶表示ユニットの単一のカバーウィンドウ１′に形成 される。これとは別に、表示装置１３が、それぞれが異なる表示文字および切り 換え機能をもつ積み重ね可能なブロック７を含んでもよい。第４図は単にパネル の一部だけを示し、ブロック７は、「点灯」または「消灯」しているか、または それぞれのブロックが作用しようとする機械に対する異なる動作機能を知らせる 。例えば、ブロックｒＶＪは、開閉可能なバルブに関連し、ブロックｒｐＪは着 脱可能なポンプに関連し、残りのブロック７はタンク内の液位の調整に関連する 。

〔産業上の利用可能性〕

上述の実施例から明らかなように、符号および記号を変化させることができるこ とがら、本発明の接触制御表示素子の利用分野は無限である。上述の例では、二 つの表示手段３．４　（セグメント）を備えた表示素子を示したが、本発明はさ らに多くのセグメント、例えば通常の数字表示器のように７個のセグメントまた は符号マトリクスをもつ表示素子に用いることもできる。本発明はＬＣＤユニッ トに限定されるものではなく、別個の表示手段が一つの駆動回路で駆動されるす べての表示素子に使用できる。したがって、本発明は上述の実施例および添付し た図面に限定されるものではない。

国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．前面カバーウインドウ（１）の内側に配置された表示手段（３、４）を備え た接触制御表示素子において、上記表示手段の少なくとも一つが、同一のウイン ドウの内側に上記手段（３、４）の近傍にあるが電気的に離れて配置された対向 する電極とともに、容量検知回路を構成することを特徴とする接触制御表示素子 。
2. ２．上記対向する電極も、表示手段（３、４）の一つである請求の範囲第１項に 記載の接触制御表示素子。
3. ３．接触制御素子はＬＣＤ回路であり、少なくとも一つのＬＣＤセグメント（３ または４）が容量検知回路（９）に含まれる請求の範囲第１項または第２項に記 載の接触制御表示素子。
4. ４．接触により活性化されるスイッチ（７）として用いられ、このスイッチは異 なる表示状態（＋または一）を表示するために配置されたセグメントにより自己 表示する構成である請求の範囲第３項に記載の接触制御表示素子。
5. ５．スイッチ（７）は集積化された液晶表示駆動ユニットを含み、このユニット は検知回路（９）に含まれ、異なるタイプの出力信号を送出する構成である請求 の範囲第４項に記載の接触制御表示素子。
6. ６．スイッチ（７）は符号表示マトリクスとして形成され、これの検知回路はマ イクロプロセッサに接続可能である請求の範囲第４項または第５項に記載の接触 制御表示素子。
7. ７．複数のスイッチが、キイボード（１０）または制御パネル（１３）を形成す る請求の範囲第４項ないし第６項のいずれかに記載の接触制御表示素子。