KR100285822B1 - 박형 스위치 장치 및 스위치 부설 표시장치 - Google Patents

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Abstract

표시수단⑵상에 터치패널⑷과 조작부(30)가 설치되어 있다. 누름버튼(32)에는 영구자석(52)이 부착되고, 지지프레임(36)에는 자성금속판(58)이 부착되어 있다. 누름버튼(32)이 터치패널⑷을 향해서 눌려지기 시작하면 영구자석(52)과 자성금속판(58)과의 자기적 흡인력에 대항해서 누름버튼(32)이 터치패널⑷을 향해서 이동하고, 조작선단부(46)가 터치스위치(4a)를 조작한다. 이 이동에 의해 스트로크감이 생긴다. 또한, 이 이동의 초기기간에 있어서 상기 자기 흡인력은 급격히 감소하고, 누름버튼(32)의 조작자가 클릭감을 얻을 수 있다. 누름버튼(32)의 조작에 있어서 스트로크감 및 클릭감이 생기는 것에 의해 터치패널⑷이 박형이다라는 이점을 살리면서 조작성을 향상한다.

Description

[발명의 명칭]
박형 스위치 장치 및 스위치 부설 표시장치
[기술분야]
본 발명은 예를들면 공장 자동화 기기(FA기기), 자동판매기, 자동 표판매기, 정보기기, 가정전기 제품, 의료용 조작기기 등에 사용되는 박형 스위치 장치 및 그것을 사용한 스위치 부설표시장치에 관한 것이다.
[배경기술]
전형적인 박형 스위치로서 터치패널이 있다. 터치패널은, 요약하면, 1이상의 스위치부를 가지고 있어 그것을 누르는 스트로크가 거의 없이 조작가능한 패널 모양의 스위치, 혹은 접촉하던가 아니면 가볍게 누르는 정도로 조작가능한 1이상의 스위치부를 가지는 패널모양의 스위치이다.
터치패널에는 ⑴ 투명 박판사이에 상하의 투명전극을 약간의 공간을 비워 대향시킨 저항막식 (이것을 투명 전극식이라고도 부른다. 이하, 동일함), ⑵ 발광소자로부터 나온 빛이 수광소자로 들어가는 것을 손가락 등으로 차단 또는 감쇄시키는 광전식, ⑶초음파 발진소자로 부터 나온 초음파가 수진소자로 들어가는 것을 손가락 등으로 차단 또는 감쇄시키는 초음파식 등이 있다.
제1도에 나타난 터치패널⑷은 저항막식이며, 간단히 말하면 투명박판 사이에 외부단자로부터 가볍게 (즉, 스트로크가 거의 없게) 누르는 것에 의해 "온"(ON)하는 1이상의 스위치부를 설치하여 이뤄진다. 상술하면 이 터치패널⑷은 상면에 투명 전극⑻이 형성된 투명박판⑹위에 복수의 개구부⑿를 가지는 투명박판⑽을 겹치고, 또 그 위에 하면에 투명전극(18)이 형성된 투명박판(16)을 겹쳐서 이뤄진다. 투명전극(8,18)은 서로 직교하는 복수의 스트라이프 모양의 전극인 경우도 있고, 한 쪽의 전극, 예를들면 투명전극(18)이 복수의 전극이고 다른쪽의 전극, 예를들면 투명전극⑻이 공통전극인 경우도 있다. 양 투명박판(6,16)은 박판이므로 가요성(flexibility)이 있다. 그러나 아래의 투명박판⑹은 가요성이 없어도 된다.
각 개구부⑿ 부분에 스위치부(4a)가 형성되어 있으며, 이 예에서는 투명박판(16)측에서 원하는 개구부⑿ 부분을 가볍게 누르면, 눌려진 부분의 투명박판(16) 및 투명전극(18)이 휘어지고, 그 투명전극(18)은 개구부⑿를 통해서 아래의 투명 전극⑻과 접촉하여 전기적으로 "온"한다. 단, 각 스위치 부(4a)의 크기, 형상, 수 등은 임의이고, 또, 복수의 작은 스위치부(4a)를 전기적으로 병렬접속하여 하나의 통합 스위치부로서 사용하는 경우도 있다.
이와같은 터치패널⑷을 예를 들면 제2도에 나타난 바와같이, 정보표시 기능을 가지는 표시 패널⑵상에 겹침으로써, 스위치 부설 표시패널을 구성할 수 있다. 이와같은 스위치 부설 표시패널은 예를 들면, JP-U-61,723(1986)에 개시되어 있다. 표시패널⑵은, 전형적으로는 액정 디스플레이이다.
표시패널⑵에는, 통상은, 예를 들면 제3도에 나타난 바와같이 터치패널⑷의 스위치부(4a)의 하부 부근에 해당 스위치부(4a)의 조작에 의해 선택되는 내용, 예를 들면 FA기기에서의 제어내용, 자동 표판매기에서 행선지 등을 표시하는 표시영역(2a)이 형성되어 있다. 그렇게 하면, 소망의 스위치부(4a)의 선택, 조작이 용이하게 된다.
상기 터치패널⑷은 전체가 가능한 한 1㎜정도의 두께이며 극히 박형이라는 잇점을 가지고 있는 반면, 스위치부(4a)의 누르는 스트로크가 거의 없이 (구체적으로는 0.1~0.2㎜정도) 극히 작기 때문에, 그 변위를 사람의 손가락으로 지각할 수 없고, 따라서 스위치부(4a)를 조작한다는 「스트로크 감」을 얻을 수 없다는 문제가 있다. 스트로크 감은 「조작감」이라고도 부른다.
스트로크 감을 얻을 수 없으면, 조작한 사람은 스위치부(4a)를 조작했다는 손반응이 없으므로 불안하여, 스위치부(4a)가 미리 "온"되었음에도 불구하고, 몇번이고 게다가 필요이상으로 강하게 눌러 조작하는 경우가 있다. 특히, 장갑을 끼고 누른 경우는 스트로크 감을 전혀 얻을 수 없다.
전술한 광전식 및 초음파실 터치패널도, 그 표면 등에 손가락의 접촉만으로 (즉 누르는 스트로크 없이) 조작하는 것이기 때문에 스트로크 감을 얻지는 못한다.
터치패널과 같은 스트로크 감 결여의 문제를 해결하는 것으로서, 제4도에 나타난 것처럼 스위치 부설 표시패널이 제공되어 있다. 이와같은 기술은 예를 들면 JP-A-644,857 (1994)에 개시 되어 있다.
이 스위치 부설 표시 패널은 상기와 같은 표시패널⑵의 각 표시영역(2a)위에, 스위치유니트(20)를 각각 설치한 구조를 하고 있다.
각 스위치유니트(20)는 하우징(22)과, 투명누름버튼(24)과, 이 누름버튼(24)에 의해 조작되는 스위치 기구(26)와, 이미지 가이드(28)를 구비하고 있다. 스위치 기구(26)는 전기 접점과 이 전기 접점 및 누름 버튼(26)을 복귀시키는 복귀스프링을 가지고 있다(모두 도시생략). 이미지가이드(28)는 복수개의 광화이버를 묶어 일체화한 것이며, 이것에 의해 표시패널⑵의 표시내용을 해당 이미지 가이드(28)의 상면까지 나타나게 할 수 있다. 이와같은 이미지 가이드(28)을 설치하는 것은, 스위치 기구(26)를 설치하는 것에 의해 표시패널⑵의 표면과 누름버튼(24)의 사이의 거리가 불가피하게 커지게 되어 그대로는 표시패널⑵의 표시내용이 누름버튼(24)의 상당히 깊은 속쪽에 표시되어 보기 어렵게 되는 것을 방지하기 때문이다.
이 스위치 부설 표시패널에서는, 누름버튼(24)의 누르는 스트로크를 어느 정도 확보할 수 있으므로, 스트로크 감을 얻는 것이 가능하기는 하지만 기계적인 스위치 기구(26)를 사용하고 있는 관계상, 스위치유니트(20)의 두께가 크고, 그 때문에 상기 이유에서 이미지 가이드(28)가 필요하며, 이에 따라 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 이미지가이드(28)는 전술한 바와같이 복수체의 광화이버를 묶은 것이며, 광 화이버의 개수를 많게 하는데는 한계가 있기 때문에, 화질이 거칠고, 섬세한 표시가 곤란하다. 게다가, 이미지 가이드(28)를 구성하는 광화이버의 상단면에서의 빛은 기껏해야 바로 위에서 70도 정도의 범위내에서밖에 방출 되지 않으므로, 표시 패널⑵의 표시내용을 경사진 방향으로부터 보기 어렵다. 또한, 이와같은 이미지 가이드(28)는 고가이기 때문에 스위치 부설 표시패널 전체도 고가로 된다.
다음으로, 이와같은 종래의 스위치 부설 표시패널(제어패널)을 제어반으로 사용한 경우의 상황에 대해 설명한다. 공장 등에서 사용되는 제어반에는 기계, 설비 등에 의해 구축된 시스템을 인간이 조작, 운전, 인식, 감시, 보수 등을 하기 위해 필요한 정보가 집적되어 있으며, 제어반은 인간과 기계의 사이를 중개하는 맨 머신 인터페이스(man machine interface)로서 중요한 위치관계에 있다.
그런 까닭에 시스템을 확실하게, 고효율로, 또 안전하게 가동시키기 위해서는, 제어반은 인간에게 쉽도록 또한 사용의 용이성을 제공할 수 있도록 인간 공학적 측면에서도 배려한 맨 머신 인터페이스인 것이 소망되고 있다.
FA 기기 등의 시스템의 제어반에서는 숙련조작자가 공장내의 시스템의 조작운전 등을 하고 있지만, 예를 들면, 철도역 구내의 자동 표판매기와 같은 시스템에서는 보통 사람이 조작자로서 장치를 조작하는 셈이며, 쓰기 쉽고, 또 조작성의 향상을 도모하는 것은 비상하게 중요하게 되어 있다. 또한, 자동 표판매기 등도 여기에서는 넓은 의미에서 제어반이라고 한다.
상기한 시스템의 제어반에서 조작자인 인간에게 필요불가결한 맨 머신 인터페이스 기능은 2가지로서, 하나는 인간이 그 기계의 상태를 인식하는 것이며, 또 하나는 인간이 그 기계를 조작하는 것이다.
즉, 시스템의 상태가 제어반상에 표시기로 표시되며, 그 표시된 정보를 인간이 인식, 판단하여 인간이 그 기계의 조작기기를 조작하는 것이 기본적인 동작이다.
따라서, 제어반으로서 사용의 용이성을 향상시킨다는 것은 인간에 대한 조작성의 향상과 인간에 대한 인식의 향상, 즉 표시성의 향상이 중요하다고 바꾸어 말할 수 있다.
하지만 제어반상에 표시되는 정보로서는 표시내용이 고정된 고정정보와 표시내용을 자유롭게 변화시킬 수 있는 가변 정보가 있으며, 이들 정보표시 수단을 이용한 장치의 종래예를 각각 제5도 및 제6도를 참조하면서 설명한다.
제5도는 가변 정보표시 수단을 구비한 예이고, 현재, 일반적으로 사용되고 있는 제어반(CP1)의 판을 나타낸 것이다.
판에는, FA 기기에서 제어 내용 등의 정보를 표시하도록 된 표시패널⑵으로서의 액정 디스플레이가 설치되어 있다.
액정 디스플레이는 소프트웨어 프로그램의 설정에 의해 표시화면을 자유롭게 변경할 수 있는, 즉, 가변 정보의 표시를 할 수 있는 표시 패널의 한 예이다.
그리고, 그 표시 패널⑵의 위에는 터치패널⑷이 설치되어 있으며, 이 터치패널⑷에 구비된 복수개의 스위치부(4a)를 표시패널⑵의 표시영역에 각각 대향시켜 겹쳐진 구성으로 되어 있다.
이와같은 종래의 터치패널식 표시장치(TPD)에서 사용되는 터치패널⑷은 전술한 것처럼 스트로크 감이 얻어지지 않는다는 성질이 있다. 이 때문에 조작자는 누른다는 손반응이 없으므로 불안하여 스위치부(4a)가 "온"되어 있는데도 불구하고 몇번 더 누름 조작하게 된다.
이와 같은 조작자의 불안감을 제거하기 위해, 예를 들면 제6도에 나타난 제어반(CP2)의 판처럼, 표시 패널(DP)로서 가변 정보를 표시하는 액정 디스플레이를 사용함과 동시에 액정 디스플레이의 주변부에 기명판(記名板)을 구비한 조광(照光) 누름 스위치(ISW) 혹은 표면부에 인쇄표기된 멤브레인 스위치(MSW) 등으로 이루어지는 집합형 조작 스위치를 별도 설치하고, 이들 조작 스위치에 의해 누름조작시의 스트로크 감을 얻도록 구성했다. 이들 기명판 및 인쇄표기는 고정정보 표시수단으로서 기능한다.
그렇지만, 이와같은 액정 디스플레이 및 집합형 조작 스위치를 병용한 장치에서는 스트로크 감은 얻어지는 반면, 액정 디스플레이의 주변부에 조작 스위치군을 별도 설치하기 때문에 판이 커지고, 또 집합형 조작 스위치에서는 고정 정보의 표시에 한정되어있기 때문에, 많은 정보를 표시하기 위해서는 정보수에 따라서 조작 스위치의 개수를 증가시킬 필요가 있으며 장치가 대형화 한다.
또한, 액정 디스플레이의 주변부에 집합형 조작 스위치를 별도 설치하기 때문에, 표시화면과 조작스위치를 비교하여 조작할 필요가 있으며, 오조작이 발생하기 쉬워 조작성이 매우 나쁘다.
게다가, 제어반의 사양 등의 변경이 발생한 경우에는 집합형 조작 스위치의 수에 따라 반면을 다시 만들 필요가 있으며, 작업공수의 증가와 동시에 비용이 증가된다.
전술한 설명처럼, 제5도의 예에서 도시한 터치패널식 표시장치는 소프트웨어 프로그램 설정에 의해 표시정보, 조작정보의 다양화가 도모되기 때문에 작은 판의 조작 표시장치내에 많은 표시가 가능하지만, 인간이 조작했다는 감각을 갖지못하기 때문에, 소위 조작성이 나쁘고, 인간 공학의 관점에서도 배려가 불충분하다는 것을 말하지 않을 수 없다.
한편 제6도에 나타난 제어반의 사례는, 가변정보표시장치외에 고정정보용으로 집합형 스위치 장치가 배치되어 있기 때문에, 이들 스위치를 사용함으로써 인간에 대한 조작성은 매우 향상되며, 인간이 조작했다는 감촉을 얻을 수 있다. 하지만 가변정보 표시장치의 주변에는 특히 많은 스위치가 배치되어, 제어반은 큰 면적이 필요하게 되므로 대형화되어버려서 콤팩트화가 어렵게 된다.
전술한 바와같이, 제어반상에 표시되는 정보로서 가변정보만, 혹은 고정정보만이라는 경우는 적고, 오히려 가변정보와 고정정보가 공존하는 경우가 많으며, 제6도의 예에 도시된 제어반 판과 같이 각종 기기가 배치되어 있는 경우가 대부분이다.
따라서, 판 전체를 볼때, 제6도에 나타난 바와 같이 가변정보의 표시를 위한 기기와 고정정보의 표시조작을 위한 기기 등의 배치에 대하여 레이아우트상의 제약이 있으며, 또한 디자인 등이 모두 다르게 되기 때문에 세련된 감을 갖기 어려워 복잡하다는 인상으로 되어 인간 감성공학적으로는 충분하다고 하기 어렵다.
[발명의 개시]
[발명의 목적]
본 발명은 터치패널이 극히 박형이라는 장점을 활용하면서 스트로크감을 얻을 수 있는 박형 스위치장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 박형 스위치장치를 사용함으로써 이미지가이드가 불필요하며, 또 스트로크감을 얻을 수 있는 스위치 부설 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스트로크감과 함께 클릭감을 얻을 수 있는 스위치 부설 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 조작표시면의 대형화를 초래하지 않는 스위치 부설 표시장치를 제공하는 것이다.
[발명의 구성 및 작용]
본 발명은 소정의 신호의 절환을 행하는 스위치장치를 대상으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 스위치장치는 거의 제로의 스트로크로 터치되는 것에 의해 신호의 절환을 행하는 터치 스위치를 가지는 터치패널과, 이 터치 스위치의 위에 설치되며, 또 터치 스위치를 조작하기 위한 적어도 하나의 조작 수단을 가지는 조작부를 구비한다.
그리고, 각 조작 수단은 터치 스위치 위에 설치된 지지프레임과, 이 지지프레임에 의해 터치스위치 위의 기준위치에 지지되며, 또 기준위치로부터 터치스위치를 향해 누르는 것에 의해 상기 터치스위치를 조작하는 누름 버튼과, 터치 스위치로부터 기준위치를 향해 누름 버튼에 복귀력을 작용시키는 복귀수단을 가진다.
본 발명에 의하면 조작부의 누름 버튼을 누르면 그 누름 버튼이 이동하여 터치 스위치를 조작한다. 본 발명에서는 누름 버튼을 누르는 스트로크를 확보할 수 있기 때문에 터치패널의 초박형화가 가능하다는 장점을 살리면서, 명확한 스트로크감을 얻을 수 있다.
본 발명의 스위치 장치는 누름 버튼과 터치패널과의 사이에 기계적인 스위치 기구를 설치할 필요가 없으므로, 누름 버튼과 터치패널과의 사이를 가깝게 할 수 있다. 그것에 의해 누름 버튼의 바로 가까이에 표시패널의 표시내용이 표시되므로, 이미지 가이드가 불필요하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 복귀수단으로서 자성(磁性)수단의 조합이 이용된다. 자성수단의 조합은 영구 자석끼리의 조합이라도 좋고, 또한, 영구자석과 자성 금속의 조합이라도 좋다.
단, 본 발명에서의 "자성수단"(또는 "자성체")은, 자기적(磁氣的) 상호작용을 발생시키는 부재의 총칭이다. 영구자석이나 자성금속, 그리고 자성수지(수지자성체) 등이 "자성수단"에 포함된다. 또한, "자성금속"은 자기(磁氣)에 응답하여 자기적 상호작용을 발생시키는 성질을 가지고 있으나, 그 자신은 실질적인 자발 자화를 띠고 있지않는 금속재료, 즉 잔류자화를 갖지않는 금속ㆍ금속화합물(금속산화물을 포함한다) 및 합금의 총칭이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 영구자석으로서 자분을 수지에 혼입한 자성수지(수지자성체)를 사용할 수 있다.
본 발명의 하나의 양태에서는 누름 버튼이 프레임체를 따라 슬라이드한다. 또, 본 발명의 다른 양태에서는 누름 버튼이 회동(回動)한다.
바람직하게는 상기 기준위치로부터 터치스위치로의 누름 버튼의 이동범위에 복귀력이 감소하는 구간이 포함된다. 이때, 조작자가 기준위치에서 누름 버튼을 눌러왔을 때, 복귀력에 의한 반력이 도중에 감소한다. 이것에 의해 클릭감이 발생한다. 본 발명에서 "클릭감"은 클릭음을 동반할 필요는 없으며, 상기와 같은 반력의 감소에 의해 달성된다.
본 발명은 또 상기의 박형스위치장치를 사용한 스위치 부설표시장치도 제공한다. 이 때, 누름 버튼은 투명성을 가지는 것이 사용된다. 단, "투명성을 갖는다"라는 것은 "투명" 및 "반투명"의 총칭이다.
본 발명의 다른 목적 및 특징은 이하의 설명 중에서 명확해진다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 저항막식 터치패널을 분해하여 나타내는 단면도,
제2도 및 제3도는 표시수단과 터치패널의 조합을 나타내는 도면,
제4도는 종래의 스위치 부설표시장치의 단면도,
제5도 및 제6도는 스위치 부설 표시장치를 사용한 종래의 제어반의 외관도,
제7도는 본 발명의 바람직한 실시예의 부분단면도,
제8도는 본 발명의 바람직한 실시예의 평면도,
제9도는 본 발명의 바람직한 실시예에서의 누름버튼의 이동을 나타내는 부분 단면도,
제10도는 제9도의 구조에서 복귀력의 변화를 나타내는 그래프,
제11도에서 제14도는 누름 버튼의 다른 예를 나타내는 단면도,
제15도는 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 부분 단면도,
제16도는 제15도의 구조에서 복귀력의 변화를 나타내는 그래프,
제17도 및 제18도는 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 부분 단면도,
제19도는 제18도의 구조에서 복귀력의 변화를 나타내는 그래프,
제20도에서 제22도는 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 부분 단면도,
제23도는 제22도의 구조의 평면도,
제24도에서 제28도는 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 부분 단면도,
제29도 및 제30도는 누름 버튼 스위치의 평면도,
제31도는 누름 버튼의 다른 예를 나타내는 단면도,
제32도에서 제46도는 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 부분 단면도,
제47도는 누름 버튼의 사시도,
제48도는 다수의 누름 버튼의 배열을 나타내는 도면,
제49도는 조작 유니트의 사시도,
제50a도에서 제50d도는 표시의 예를 나타내는 도면,
제51도 및 제52도는 본 발명의 바람직한 실시예를 이용한 제어반의 외관도,
제53도에서 제59도는 조작유니트의 조립설명도,
제60도에서 제74도는 광전식의 터치스위치를 이용하여 구성한 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 설면도,
제75도에서 제84도는 초음파식의 터치 스위치를 이용하여 구성한 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 설명도,
제85a도 및 제 85b도는 문자표시의 설명도,
제86도는 면내(面內) 착자(着磁)되어 있지 않은 영구자석을 이용한 예의 설명도,
제87도에서 제94도는 면내 착자된 영구자석을 이용하는 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 설명도이다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
본 발명은 다양한 실시예로서 구성될 수 있다. 그 주된 양태는 누름 버튼과 그것을 가이드하는 프레임체와의 자기적 결합을 이용한 양태이다. 또한, 누름 버튼의 눌러 내리는 형식으로 본 발명을 분류하면 직동식과 회동식으로 분류된다. 게다가, 본 발명에서는 박형 스위치 장치에서 클릭감을 발생시키도록 구성할 수 있다.
이하에서는 이것들의 분류마다 바람직한 실시예를 설명한다.
[1. 스트로크감을 가지는 스위치 : 자기적 결합에 의한 복귀]
[1-1. 직동식(直動式)]
[1-1A. 클릭감을 동반하는 스위치]
[제 1 실시예]
제7도는 터치패널이 저항막식이고 누름 버튼이 직동식이며, 스트로크감 및 클릭감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치 부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다. 제8도는 제7도의 스위치 부설 표시패널의 평면도이다. 제9도는 제7도의 스위치 부설 표시패널의 누름 버튼을 누른 상태를 나타내는 단면도이다.
본 실시예 및 이하에 설명하는 실시예의 스위치 부설 표시패널은 정보표시 기능을 가지는 표시패널⑵상에 박형 스위치(80)를 겹친 구조를 하고 있다.
표시패널⑵은 전형적으로는 소프트웨어 프로그램에 의한 가변의 표시기능을 가지는 액정 디스플레이이지만, 그외에 EL(일렉트로루미네센트(electroluminescent)) 디스플레이, 플라스마 디스플레이, CRT, LED 어레이, 또는 정보를 표시하는 기명판이나 액정 셔터와, 그것을 밝히는 발광체나 반사판을 조합한 것 등이라도 좋고, 요는 정보 표시 기능을 가지고 있으면 된다. 이때, 후술하는 복귀수단(50)에 자석을 사용할 때는 그 자계에 의한 영향을 받지 않는것, 예를 들면 액정 디스플레이, EL 디스플레이, 플라스마 디스플레이 등이 바람직하지만, 나중에 나타나는 예처럼 복귀수단(50)에 스프링을 사용하는 경우는 그와 같은 배려는 필요없고, CRT에서도 아무 문제가 없다.
표시패널⑵에는, 이 실시예에서는, 박형 스위치(80)를 구성하는 터치패널⑷의 스위치부(4a)의 하부 부근에 해당 스위치부(4a)의 조작에 의해 선택되는 내용을 표시하는 표시영역(2a)이 형성되어 있다. 따라서, 소망의 스위치부(4a)의 선택 및 조작이 용이하게 된다.
박형 스위치(80)는 표시패널⑵상에 겹쳐 있으며, 투명박판 사이에 외부에서 가볍게 누르는 것에 의해 "온"하는 1이상의 투명 스위치부(4a)를 설치하여 이루어지는 저항막식의 터치패널⑷과, 이 터치패널⑷의 스위치부(4a)상에 설치된 1이상의 조작부(30)를 구비하고 있다. 이들중 터치패널⑷은 저항막식이며, 제1도에 나타난 것과 같은 구조를 가지고 있다.
각 조작부(30)는 하나의 조작수단을 구성하고 있으며, 투명 누름 버튼(32)을 구비하고 있다. 이 누름 버튼(32)은 눌려진 방향으로 일정한 스트로크로 움직일 수 있으며, 그것이 눌려진 때에는 터치패널⑷중 대응하는 스위치부(4a)에 터치함으로써 그 스위치부(4a)를 조작한다. 보다 구체적으로는 이 실시예에서는 화살표A로 나타낸 것처럼 누름 버튼(32)의 전체가 눌려진 방향으로 일정한 스트로크로 직선적으로 후퇴하여, 터치 패널⑷의 대응하는 스위치부(4a)를 눌러 "온"시킨다. 게다가 각 조작부(30)는 상기 누름 버튼(32)의 주변부 부근에 설치되어 그 누름 버튼(32)에 복귀력을 부여하는 복귀수단(50)과 누름버튼(32)의 주변부 부근에 설치되어 있어 누름 버튼(32)의 위치를 규정함과 동시에 누름 버튼(32)의 상하의 직선적인 동작을 가이드하는 지지프레임(36)과, 누름 버튼(32)이 이탈 방지를 행하는 걸어맞춤부(40)를 각각 구비하고 있다.
표시패널⑵의 표시영역(2a), 터치패널⑷의 스위치부(4a) 및 누름버튼(32)의 평면형상은 임의이지만, 이 실시예에서는 한 예로서, 표시패널(2)의 표시영역(2a)은 사각형을 하고 있으며, 그것에 대응하여 터치패널⑷의 스위치부(4a)도 표시영역(2a)과 거의 같은 사이즈의 사각형을 하고 있다. 이것은 제3도에 나타난 형상과 동일하다. 또한, 이들에 대응하여 누름버튼(32)도 스위치부(4a)와 거의 같은 사이즈의 사각형을 하고 있다(제8도 참조). 단, 터치패널⑷의 스위치부(4a)는 반드시 표시패널(2)의 표시영역(2a)상의 전역(全域), 혹은 누름버튼(32) 밑의 전역에 있을 필요는 없고, 적어도 표시패널⑵의 표시영역(2a)의 상부 부근에서 누름버튼(32) 또는 그것에 연결되는 부재에 의해 조작되는 위치에 있으면 된다. 다른 실시예에서도 동일하다.
걸어맞춤부(40)는, 본 실시예에서는 누름버튼(32)의 주연부(34)와 지지프레임(36)의 장출부(張出部)(38)가 서로 걸어맞춰져서, 누름버튼(32)의 이탈방지 구조를 하고 있다.
복귀수단(50)은, 본 실시예에서는, 영구 자석끼리의 반발력과 흡인력의 조합을 이용하는 것이며, 누름버튼(32)의 주연부(34)내에 그 자극이 상하로 위치하도록 설치된 가동측(可動側) 자성체(52)와, 지지프레임(36)의 근본부(根本部)내에서, 누름버튼(32)이 눌려질 때에 가동측 자성체(52)와 내외에서 대향하는 동시에 상하에서 부분적으로 대향하는 위치에, 또 그 자극이 가동측 자성체(52)와 역극성으로 상하로 위치하도록 설치된 고정측 자성체(54)를 구비하고 있다.
양 자성체(52,54)의 위치관계를 상술하면, 양 자성체(52,54)는 평면적으로는 제8도에 나타난 바와같이 내외에서 거의 완전하게 대향하는 위치에 있다. 그리고 상하방향으로는 제9도에 나타난 바와같이 누름버튼(32)이 눌려져도 양 자성체(52,54)는 완전하게는 대향하지 않고, 가동측 자성체(52)가 위로 어긋난 상태로 대향하여 정지되는 위치에 있다. 그것은 상세하게는 후술하지만, 양 자성체(52,54)가 서로 흡인하여 맞춰져 누름버튼(32)이 상방으로 복귀할 수 없게 되는 것을 방지하기 위함이다.
양 자성체(52,54)는 영구자석이다. 그 자극은 도시예와는 모두 역으로 있어도 된다. 또 양 자성체(52,54)는 제8도에 나타난 것처럼 복수개(구체적으로는 2개 또는 4개)씩도 되고, 환상(環狀)의 것이 1개씩도 된다. 환상의 자석은 수지내에 자분(磁粉)을 혼합한 것을 성형하는 등에 의해 만들어질 수 있다. 또한, 양 자성체(52,54)는 제7도에 나타난 예와 다르게, 그의 일부분이 누름버튼(32)이나 지지프레임(36)에서 노출하여 있어도 된다. 이러한 것은 다른 실시예에서도 동일하다.
누름 버튼(32)이 눌려질 때에 양 자성체(52,54)가 상하방향에서 부분적으로 대향하도록 하는 수단은 여러 가지 있지만, 제7도의 스페이서(56)는 그 한 예이다.다른 예에 대해서는 후술한다.
즉 제7도의 실시예에서는, 누름 버튼(32)의 주연부(34)의 하방에 누름버튼(32)의 눌려 들어가는 양을 제한하는 환상의 스페이서(56)를 설치하고 있다. 이 스페이서(56)는 터치패널(4)의 대응하는 스위치부(4a)를 누르는 부재를 겸하고 있으며, 상하로 움직일 수 있다. 단, 상하로 움직일 수 있다고 하여도, 적어도 터치패널(4)의 스위치부(4a)를 온오프할 수 있는 정도로 움직일 수 있으면 되고, 전술한 것처럼 터치패널(4)의 스위치부(4a)를 조작하는 스트로크는 거의 없으며, 터치패널(4) 전체의 두께로 말해도 전술한 것처럼 1㎜정도이므로 그 정도의 거리만큼 움질일 수 있으면 충분하다.
제7도의 실시예의 동작을 설명하면, 평상시는 양 자성체(52,54)는 서로 역극성으로 마주 향하고 있으므로, 양 자성체(52,54) 간의 반발력에 의해 누름 버튼(32)은 밀어올려져 있다. 단 걸어맞춤부(40)가 있으므로 누름 버튼(32)이 빠져나와 튀어나오지는 않는다.
양 자성체(52,54)간의 반발력에 맞서 누름버튼(32)을 눌러내리면, 누름버튼(32) 전체는 지지프레임(36)에 가이드되어 눌려내려지고, 스페이서(spacer)에 닿아서, 이 스페이서(56)를 통해서 터치패널(4)의 대응하는 스위치부(4a)를 눌러 "온"시킬 수 있다.
이것이 제9도의 상태이다.
이 때, 누름버튼(32)을 누르면, 처음에는 양 자성체(52,54)간의 거리가 작으므로 반발력은 더욱 크게 되지만, 어떤 영역을 통과하면(어느 정도 이상 눌러내리면), 제9도를 참조하면 알 수 있듯이, 양 자성체(52,54)의 반대극성의 자극끼리가 접근하여 흡인력이 동작하기 시작하므로, 양 자성체(52,54)간의 반발력은 급격히 작아지게 되어, 눌러내림은 급격히 가볍게 또는 쉽게 된다.
이와 같이, 누름버튼(32)의 눌러내림이 도중에서 급격히 가볍게되는 동작 혹은 감각이 스냅액션 또는 클릭감이며, 이것이 있으면 스위치를 조작한다는 감촉을 조작자에 의해 확실하게 전할 수 있기 때문에, 스위치의 조작감이 한층 양호하게 된다. 또, 누름버튼(32)의 눌러내림이 급격히 가벼워지므로, 누름버튼(32)에 의해 터치패널(4)의 스위치부(4a)를 확실하게 최후까지 조작하게 된다. 환언하면, 누름버튼(32)의 눌러내림을 중도의 어중간한 위치에서 멈출 수 없기 때문에, 터치패널(4)에 대한 조작이 보다 확실하게 된다.
단, 누름버튼(32)을 최후까지 눌러내려도, 스페이서(56)를 설치하고 있기 때문에, 양 자성체(52,54)가 완전하게 대향하는 것은 아니고, 양 자성체(52,54)간에 반발력은 남아 있다. 이 반발력은 적어도 누름버튼(32)을 복귀시키는 만큼만 있으면 된다. 이 반발력은 예를 들면 스페이서(56)의 높이 등에 의해 용이하게 조정할 수 있다.
따라서, 누름버튼(32)을 누르는 것을 멈추면, 누름버튼(32)은 양 자성체(52,54)간의 반발력에 의해 복귀되며, 걸어맞춤부(40)에서 멈춰진다. 또한 터치패널(4)의 스위치부(4a)는 자력으로 복귀하여 오프한다. 이와같이 하여 제7도의 상태로 돌아간다.
이와같은 복귀력의 변화는 제10도에 그래프로 보다 상세하게 나타나 있다. 누름버튼(32)이 눌려져 있지않은 상태의 제7도의 위치("기준위치" 혹은 "대기위치")에 있는 때로부터의 누름버튼(32)의 이동거리(D)가 제로에서 증가하면, 복귀력(F)은 일단 증가한후, 구간(ΔD)에서 감소한다. 누름버튼(32)의 이동의 한계치(T)는 이 실시예에서는 스페이서(56)에 의해 규정된다. 복귀력(F)의 변화가 이와같은 구간(ΔD)을 포함하는 것에 의해 클릭감이 얻어진다. 누름버튼(32)이 어떤 위치에 있는 상태에서도 기준위치로의 복귀가 가능하도록, 복귀력(F)은 전구간(O~T)에서 양의 값을 갖는다.
이와같이 상기 박형 스위치(80)에서는 누름버튼(32)을 누르는 스트로크를 확보할 수 있기 때문에, 터치패널의 초박형화가 가능하다는 장점을 살리면서, 명확한 스트로크감을 얻을 수 있다. 그 결과, 조작하는 사람에 대하여, 스위치부를 눌렀다는 명확한 손반응을 주어 안도감을 줄 수 있다. 이미 언급한 것처럼, 이 누름버튼(32)의 스트로크(제10도의 한계거리(T)의 크기)는 이 실시예의 경우에는 누름버튼(32)의 하면과 스페이서(56)의 상면과의 사이의 거리로 규정되지만, 예를 들면 0.수㎜~2㎜정도라도 충분한 스트로크감을 얻을 수 있다.
또 이 실시예의 경우에는, 전술한 바와 같이, 스트로크감에 더하여 클릭감을 더 얻을 수 있기 때문에, 스위치의 조작감은 한층 향호하게 됨과 동시에, 스위치 조작이 보다 확실하게 된다.
또한, 상기 스위치 부설 표시패널은 터치패널(4)을 사용한 상기와 같은 박형스위치(80)를 표시패널(2)위에 겹친 것이며, 누름버튼(32)과 표시패널(2)과의 사이에 제4도의 종래예의 경우와 다르게 기계적인 스위치 기구를 설치할 필요가 없기 때문에, 누름버튼(32)과 표시패널(2)과의 사이를 접근시킬 수 있다. 예를 들면, 누름버튼(32)의 스트로크를 0.5㎜정도로 한 경우, 스페이서(56)의 높이를 2㎜정도로 하여도, 터치패널(4)의 두께는 1㎜정도로 극히 작으므로, 누름버튼(32)의 하면과 표시패널(2)의 상면과의 사이의 거리는, 누름버튼(32)을 눌러 내리지 않는 경우에도, 높이 3.5㎜정도와 같이 아주 작게할 수 있다. 따라서, 누름버튼(32)의 끝의 바로 가까이에 표시패널(2)의 표시내용이 표시되기 때문에, 제4도의 종래예의 경우와 다르게 이미지 가이드가 불필요하게 된다. 그 결과, 표시패널(2)의 표시내용을 조잡하게 하지 않고, 표시패널(2) 자신의 양호한 화질로 볼 수 있다. 또한, 시야각을 제한하는 이미지 가이드를 사용하지 않기 때문에, 표시패널(2)의 표시내용을 경사진 방향에서도 양호하게 볼 수 있다. 또한, 고가인 이미지가이드가 불필요하게 되며, 또 복잡한 스위치기구도 불필요해서 구조가 간단해지기 때문에, 스위치 부설 표시패널의 비용절감을 도모할 수 있다. 게다가, 누름버튼(32)의 조작시에 스트로크감을, 또한 이 실시예의 경우에는 클릭감을 더 얻을 수 있다.
한편, 터치패널(4) 및 누름 버튼(32)은 이 실시예의 경우에는 표시패널(2)과 조합시키기 위해 전술한 바와같이 투명한 것으로 했지만, 표시패널(2)의 표시내용 등에 의해서는, 반드시 투명한 것이 필요한 것은 아니고 반투명이어도 되며, 요는 아래 표시 패널(2)으로부터의 빛이 투과하기만 하면 된다. 즉, 이와 같은 경우에 누름버튼(32)은 투명성을 갖도록 구성된다. 표시패널(2)과 조합시키는 다른 실시예에서도 동일하다.
또한, 상기 박형스위치(80)는 표시패널(2)위에 겹치게 사용할 수도 있고, 예를 들면 박형스위치(80)를 표시패널(2)과는 별도의 단독으로, 혹은 다른 기기등과 조합시켜서 사용할 수 도 있고, 그 경우는 아래의 표시패널(2)으로부터의 빛을 투과시킬 필요는 없기 때문에, 터치패널(4) 및 누름버튼(32)은 투명 또는 반투명일 필요는 없으며 불투명이어도 된다. 그 경우 누름버튼(32)의 식별 등을 위해 누름버튼(32)의 표면에 문자나 기호 등을 기입, 각인, 첩부(貼付)등을 해도 된다. 다른 실시예에서도 마찬가지다.
그런데, 스페이서(56)는 투명한 평판이라도 좋지만, 이 실시예와 같이 환상으로 하면 표시 패널(2)의 표시영역(2a) 주연부의 사람 눈에 띄지 않는 곳에서만 터치패널(4)의 스위치부(4a)를 누를 수 있으므로, 누름버튼(32)을 누르는 것에 의해 터치패널(4)에 만일 흠집이 나더라도, 사람 눈에 띄지 않는 곳에 나기 때문에, 장기간 사용에 의해 표시패널(2)의 표시내용이 보기 어렵게 되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 스페이서(56)을 설치하는 대신, 예를 들면 제11도에 나타난 예와 같이 누름버튼(32)의 주연부에서 아래를 향해, 터치패널(4)의 대응하는 스위치부(4a)를 누르는 1이상의 다리부를 돌출시켜 두어도 된다. 이 다리부(42)는 1개의 환상의 다리부라도 좋고, 누름버튼(32)의 하면의 복수개소에, 예를 들면 4모퉁이에 배치된 복수개의 다리부라도 좋다. 복수개의 다리부(42) 쪽이 터치패널(4)의 목적으로 하는 스위치부(4a)만을 적은 힘으로 확실하게 누를 수 있으므로, 스위치조작의 신뢰성이 높다.
이와같은 다리부(42)를 설치함으로써도, 스페이서(56)의 경우와 같은 작용효과를 성취할 수 있다. 즉 누름버튼(32)를 누를때 가동측 자성체(52)와 고정측 자성체(54)가 상하방향에서 부분적으로 대향하도록하여, 누름버튼(32)이 상방으로 복귀할 수 없게 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 터치패널(4)의 사람 눈에 띄는 곳에 흠집이 나서 표시패널(2)의 표시내용이 보기 어렵게 되는 것을 방지할 수 있다. 또 다리부(42)는 누름버튼(32)과 일체적으로 형성할 수 있으므로, 스페이서(56)를 설치하는 경우보다도 부품 개수가 적게 되며, 그것에 따라서 조립도 간단하게 되어 한층 비용절감을 도모할 수 있다.
상기와같은 스페이서(56)나 다리부(42)를 설치하지 않아도, 가동측 자성체(52)를 누름버튼(32)의 하면의 바로 가까이가 아니라 누름버튼(32)내의 위쪽에 설치하여도 누름버튼(32)를 누를 때에 가동측 자성체(52)와 고정측 자성체(54)가 상하방향에서 부분적으로 대향하도록하는 것도 가능하다.
또한, 표시패널(2)과 조합시킬때는, 누름버튼(32)의 내부 또는 하면부에, 예를 들면 제12도에 나타난 예와 같이, 볼록렌즈부(70)를 설치해도 된다. 그 경우, 통상은 이 볼록렌즈부(70)의 초점거리내에 표시패널(2)의 표시영역(2a)이 위치하도록 한다. 이와같은 볼록렌즈부(70)를 설치하면, 볼록렌즈부(70)에 의해 그 밑의 표시패널(2)의 표시내용을 확대하여, 환언하면, 뚜렷이 드러나게 표시할 수 있기 때문에, 표시패널(2)의 표시내용을 한층 보기좋게 할 수 있다.
게다가, 볼록렌즈부(70)를 누름버튼(32)과 표시패널(2) 사이의 공간이 아니라 누름버튼(32)의 내부 또는 하면부에 설치하면, 여분의 스페이서를 사용하지 않기 때문에, 볼록렌즈부(70)를 설치해도, 스위치 부설 표시패널 전체의 두께가 증대하는 것을 방지할 수 있다.
볼록렌즈부(70)의 하면은 예를 들면 제14도에 나타난 예와같이 평탄면이라도 좋지만, 제12도에 나타난 예와같이 약간 오목하게 하여 두면, 누름버튼(32)의 주연부만으로 아래의 터치패널(4)을 누를 수 있으므로, 터치패널(4)의 목적으로 하는 스위치부(4a)에 힘을 집중시켜서 확실하게 누를 수 있음과 동시에, 터치패널(4)의 사람 눈에 띄는곳에 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있다.
무엇보다도, 터치패널(4)에 흠집이 생기는 것이 별로 문제로 되지않는다고 하면, 볼록렌즈부(70)는 예를 들면 제13도에 나타난 예와 같이, 그 일부분을 누름버튼(32)의 하면에서 하방으로 돌출시켜도 된다. 이와 같이 하면, 이 볼록렌즈부(70)에 전술한 스페이서(56)나 다리부(42)의 작용을 가지게 할 수 있으므로, 그것들을 생략하는 것도 가능하게 된다.
상기와같은 볼록렌즈부(70)를 가지는 누름버튼(32)은, 예를 들면, 굴절율이 상대적으로 작은 투명수지로 이루어진 누름버튼(32)에, 굴절율이 상대적으로 큰 투명수지로 이루어진 볼록렌즈부(70)를 이중성형하거나 끼워넣는것에 의해 형성할 수 있다.
상기와 같은 다리부(42) 및 렌즈부(70)는 이하에 설명하는 다른 실시예에서도 적용할 수 있으며, 전술한 것과 같은 작용효과를 얻을 수 있다. 볼록렌즈부(70)는 볼록렌즈 작용을 하는 프레넬 렌즈(Fresnel lens)라도 좋다. 한편, 제11도 내지 제13도의 예에서도, 누름버튼(32)내에는 가동측 자성체(52)를 설치하는 경우가 있지만, 이 가동측 자성체(52)의 도시는 생략하고 있다.
또한, 누름버튼(32)의 표면에, 반사방지가공이나 항균코팅을 실시해도 좋다. 이것은 이하의 실시예에서도 같다.
또한 보다 간단하게는, 제7도중에 2점쇄선으로 나타난 것처럼 적어도 누름버튼(32) 및 그 누름버튼(32)의 주위에 존재하는 틈(72)의 상면부를 병설된 복수의 조작부(30)의 상면 전체를 가요성을 가지는 투명한 얇은 시트(74)로 덮어도 된다.
이와같이 하면, 틈(72)에서 물방울이나 먼지가 안으로 들어와 터치패널⑷의 표면에 부착하거나, 물방울이 터치패널⑷과 표시패널⑵의 사이에 퍼지거나 하여 표시패널⑵의 표시가 보기 어렵게 되는 것을 방지할 수 있다. 무엇보다도, 저항막식의 터치패널⑷은 통상은 방수기능을 가지고 있기 때문에, 물방울에 의한 기능장해는 통상은 발생하지 않는다. 또한 공장 등의 먼지가 많은 환경에서 사용하는 등의 경우에 누름버튼(32)의 표면의 청소가 용이하게 된다. 이와같이, 시트(74)를 설치하는 것에 의해 간단하게 방적(防滴) 및 방진 구조를 실현할 수 있다.
상기 시트(74)의 재질은 예를 들면 투명한 실리콘 고무 혹은 투명한 PET(폴로에칠렌테레프탈레이트)이다. 전자는 가요성이 특히 크므로 시트(74)는 단순한 평판상이라도 좋다. 후자는, 가요성이 약간 작으므로 누름버튼(32) 위의 부분을 누름버튼(32)의 스트로크에 맞는 만큼 부풀어올리는 소위 엠보스가공을 실시하여 누름버튼(32) 부분을 누르기 쉽게하여 두는 것이 바람직하다.
[제2실시예]
다음으로 다른 실시예를 설명한다. 단, 먼저의 실시예와 같은 부분은 중복설명을 생략하며, 먼저의 실시예와 서로 다른 점을 주로 설명한다.
제15도는 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며, 스트로크감 및 클릭감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치 부설 표시패널의 다른 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제15도의 실시예에서는, 복귀수단(50)은 영구자석과 자성금속판과의 자기적 흡인력을 이용하는 것이며, 지지프레임(36)의 상부에 고정측 자성체(54)로서 설치된 자성금속판(58)과, 누름버튼(32)의 주연부이고 이 자성금속판(58)의 하측에 위치하는 부분에 설치되어 있어 해당 자성 금속판(58)을 흡인하는 가동측 자성체(52)를 구비하고 있다. 자성금속판(58)은 강자성금속으로 이루어지며, 예를 들면 철판이다. 단, 자성금속판(58)은 자발 자화는 띠고있지 않은 상태(즉, 잔류자기를 갖고 있지않은 상태)이다. 가동측 자성체(52)에서의 자계에 의해 자성금속판(58)에 유도자화가 생기면, 가동측 자성체(52)와 자성금속판(58)과의 사이에 자기적 상호작용이 생긴다.
이 실시예에서는, 평상시는 가동측 자성체(52)가 자성금속판(58)을 강하게 흡인하고 있으며, 누름버튼(32)을 눌러내리는 경우, 처음은 어느 정도 강하게 눌러내리지 않으면 누름버튼(32)은 내러가지않지만, 누름버튼(32)이 조금이라도 내려가면, 가동측 자성체(52)가 자성금속판(58)을 흡인하는 힘은 급히 약해지므로, 눌러내림은 급히 가볍게 된다. 즉, 스트로크감에 더하여 클릭감을 더 얻을 수 있다. 누르는 것을 중지하면, 가동측 자성체(52)가 자성금속판(58)을 흡인하는 힘에 의해 누름버튼(32)은 복귀한다.
게다가, 이 실시예에서는 제7도의 실시예에서 스페이서(56), 혹은 후술하는 제11도에서 다리부(42)와 같은 것이 불필요하기 때문에, 그 만큼 박형스위치(80)의 두께를 작게 할 수 있음과 동시에, 누름버튼(32)의 하면과 표시패널⑵의 상면의 사이의 거리를 작게할 수 있으므로 표시패널⑵의 표시내용이 한층 보기좋게 된다. 또, 자석이 가동측 자성체(52)만으로 이루어지며, 고정측은 자석보다도 가격이 싼 자성금속판(58)으로도 되기 때문에, 그 만큼 비용절감을 도모할 수 있다.
본 실시예에서의 복귀력 변화의 양상이 제16도의 그래프에 나타나 있으며, 누름버튼(32)의 이동거리(D)가 증가하는데 따라서 자기적 흡인에 의한 복귀력(F)은 비선형으로 감소한다. 이 실시예의 경우는 복귀력(F)이 감소하는 구간은 O~T의 전역이고, 특히 이동거리(D)의 최초의 부분에서는 급격하게 복귀력(F)이 감소한다. 단, 이 실시예에서는 제7도의 실시예와 같은 스페이서(56)를 사용하지 않기 때문에, 이동한계(T)를 누름버튼(32)이 터치패널⑷에 도달된 위치이다.
또한, 본 실시예에서는 자성금속판(58)에 의해 폐자로(閉磁路)가 형성되기 때문에, 가동측 자성체(52)로부터 외부로의 누설 자계가 약하게 된다는 이점도 있다.
[제 3 실시예]
제17도는 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며, 스트로크감 및 클릭감을 내는 박형 스위치(80)를 사용한 스위치 부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제17도의 실시예에서는 복귀수단(50)은 영구자석끼리의 흡인력을 이용하는 것이며, 지지프레임(36)내의 상부에, 보다 구체적으로는 그 장출부(張出部)내에, 자극이 상하로 위치하도록 설치된 고정측자성체(54)와, 누름버튼(32)의 주연부 내이고 이 고정측 자성체(54)의 하측에 위치하는 부분에 설치되어 있어 고정측 자성체(54)와 역극성으로 대향하여 서로 흡인하 는 가동측 자성체(52)를 구비하고 있다. 따라서, 누름버튼(32)이 기준위치일 때는 고정측 자성체(54)가 가동측 자성체(52)보다도 위에 있도록 된 배치관계로 되어 있다. 단, 양 자성체(52,54)는, 그 자극이 상하에는 없고 좌우에 위치하도록 설치해도 된다. 이 경우는 누름버튼(32)이 기준위치에 존재하는 경우에 있어서, 양 자성체(52,54)는 같은 레벨이어도 좋고, 고정측 자성체(54)가 가동측 자동체(52)보다도 위에 있도록 배치해도 좋다.
이 실시예에서는 평상시는 가동측 자성체(52)와 고정측자성체(54)가 서로 강하게 흡인하여 맞추어져 있으며, 누름버튼(32)을 누르는 경우, 처음에는 어느 정도 강하게 누르지 않으면 누름버튼(32)은 내려가지않지만, 조금이라도 내려가면 양 자성체(52,54)가 상호 흡인하는 힘은 급격히 약해지므로 눌러내림은 급격히 가벼워진다. 즉, 스트로크감에 더하여, 클릭감을 더 얻을 수 있다. 누르는 것을 멈추면, 양 자성체(52,54)가 서로 흡인하는 힘에 의해 누름버튼(32)은 복귀한다.
게다가 이 실시예에서는 고정측 및 가동측 공히 자석을 사용하고 있기 때문에, 제15도 의 실시예의 경우보다도 보다 큰 클릭감 및 보다 큰 복귀력을 얻을 수 있다.
[1-1B. 클릭감을 동반하지 않는 스위치]
제18도는 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며, 스트로크감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치 부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제18도의 실시예에서는, 복귀수단(50)은 누름버튼(32)의 주연부내에 그 자극이 좌우에 위치하도록 설치된 가동측 자성체(52)와, 지지프레임(36)의 근본부내에 그의 자극이 좌우에 위치하도록 설치되어 있으며 누름버튼(32)이 눌려질 때에 가동측 자성체(52)와 같은 극성으로 내외에서 대향하여 서로 반발하는 고정측 자성체(54)를 구비하고 있다.
이 실시예에서는, 자석끼리의 반발력을 이용하기만 하므로 클릭감을 얻는 것은 가능하지 않지만, 누름버튼(320을 눌러내리는 만큼 양 자성체(52,54)간의 반발력이 강하게 되므로, 스트로크감에 더하여, 큰 손반응을 얻을 수 있다.
또한, 양 자성체(52,54)의 자극이 횡방향으로 위치하여 있기 때문에, 자석부분의 두께를 작게할 수 있으며, 그 결과 박형스위치(80)를, 나아가서는 스위치 부설 표시패널 전체를 한층 박형화할 수 있게 된다.
이 실시예의 경우의 누름버튼(32)의 이동거리(D)에 따른 복귀력(F)의 변화는 제19도의 그래프와 같이 된다. 그 경우에는, 이동거리(D)가 증가하면 복귀력(F)는 증가하지만, 전 이동구간(0~T)에서 복귀력(F)은 양의 값을 갖는다.
[제 4 실시예]
제20도는 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며, 스트로크감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치 부설 표시패널의 다른 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제20도의 실시예에서는, 복귀수단(50)은 누름버튼(32)의 주연부내에 그 자극이 상하로 위치하도록 설치된 가동측 자성체(52)와, 지지프레임(36)의 근본부내에 그 자극이 상하로 위치하도록 설치되어 있으며, 또 누름버튼(32)이 눌려졌을 때 가동측 자성체(52)와 같은 극성으로 상하에서 대향하여 서로 반발하는 고정측 자성체(54)를 구비하고 있다. 누름버튼(32)의 주연부 하부에는, 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 누르기 위한 다리부(42)가 돌출되어 있다.
이 실시예에서도, 자석끼리의 반발력을 이용할 뿐이므로 클릭감을 얻는 것은 가능하지 않지만, 누름버튼(32)을 눌러내리는 만큼 양 자성체(52,54) 간의 반발력이 강해지기 때문에, 스트로크감에 더하여 큰 손반응을 얻을 수 있다.
또한, 고정측 자성체(54)를 지지프레임(36)내에 설치하지 않고 이루어지기 때문에, 지지프레임(36)의 폭을 작게 할 수 있으며, 그 만큼 조작부(30)의 고밀도 배치가 가능하게 된다.
[제 5 실시예]
제21도는 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며, 스트로크감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치 부설표시 패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제21도의 실시예에서는, 복귀수단(50)은 누름버튼(32)의 주연부내에 자극이 상하로 위치하도록 설치된 가동측 자성체(52)와, 표시패널⑵의 후면부에 설치되어 있으며, 누름버튼(32)이 눌려질 때에 가동측 자성체(52)와 같은 극성으로 대향하여 서로 반발하는 고정측 자성체(54)를 구비하고 있다.
고정측 자성체(54)는 이 실시예에서는, 이웃하는 조작부(30)와 공용할 수 있도록 길이 방향으로 길게 하고 있지만, 그와같이 하지 않고 각 조작부(30)에 별개의 고정측 자성체(54)를 설치해도 된다.
이 실시예에서는 자석끼리의 반발력을 이용할 뿐 이므로 클릭감을 얻는 것은 가능하지 않지만, 누름버튼(32)을 눌러내리는 만큼 양 자성체(52,54)간의 반발력이 강하게 되기 때문에, 스트로크감에 더하여 큰 손반응을 얻을 수 있다. 또, 표시패널⑵의 두께는 통상은 얇기 때문에, 예를 들면 액정 디스플레이라면 고작 3㎜정도이기 때문에, 표시패널⑵을 사이에 두고 양 자성체(52,54)를 대향시켜도 충분한 반발력을 얻을 수 있다.
게다가 이 실시예에서는 고정측 자성체(54)를 표시패널⑵의 후면에 설치하면 되기 때문에, 그것을 누름버튼(32)과 터치패널⑷ 사이나 지지프레임(36)내에 배치하는 경우에 비해서 구조 및 조립이 간단하게 된다.
또한, 지지프레임(36)내에 고정측 자성체(54)를 설치할 필요가 없고 지지프레임(36)의 폭을 작게 할 수 있기 때문에, 조작부(30)의 고밀도 배치가 가능하게 된다.
[1-1C. 클릭감을 가지는 스위치 : 지지프레임의 비노출]
제22도 내지 제27도의 실시예는, 지지프레임(36)이 누름버튼(32)의 주연부(34)의 하측에 위치하고 있는 (환언하면 주연부(34)의 끝에 숨어 있는) 실시예이다. 이 실시예에서는 지지프레임(36)의 상면보다도 누름버튼(32)의 상면쪽이 높은 위치이며, 각 누름버튼(32)의 상면은 서로 인접하여 연속적으로 연결되어 있다.
그와 같이 하면, 평면도를 제23도에 나타난 바와같이 지지프레임(36)이 표면에 나타나지 않기 때문에 표면이 특히 세련되게되어 외관이 좋게 된다.
게다가, 누름버튼(32)을 크게할 수 있기 때문에, 목적으로 하는 누름버튼(32)을 틀림없이 누르기 쉽게되어 조작성이 향상한다.
또는, 지지프레임(36)이 방해되지 않을 만큼 각 조작부(30)를 서로 근접하게 배치할 수 있기 때문에 그 고밀도배치가 가능하게 된다.
이하, 개개의 실시예를 앞의 실시예와의 차이점을 주로 하여 설명한다.
[제 6 실시예]
제22도는 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며, 스트로크감 및 클릭감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치 부설표시 패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제22도의 실시예는 제15도의 실시예와 동일 사상(思想)의 복귀수단(50)을 가지고 있다. 단, 이 복귀수단(50)을 구성하는 가동측 자성체(52)는 누름버튼(32)에서 하방으로 돌출된 다리부(42)의 하부내에 설치되어 있으며, 자성금속판(58)은 누름버튼(32)의 끝에 위치하는 지지프레임(36)의 상부에 설치되어 있다. 다리부(42)에서 터치패널⑷의 대응하는 스위치부(4a)를 눌러서 "온"시킬 수 있다. 이 복귀수단(50)에서의 작용효과는 제15도의 실시예의 경우와 같다.
또한, 이 실시예에서는 제24도에 나타난 예와 같이, 누름버튼(32)의 주연부에서 하방에 돌출된 갈고리부(44)와 지지프레임(36)의 상부에 설치된 장출부(38)가 서로 걸어맞추도록 하여, 누름버튼(32)의 빠짐방지를 행하는 걸어맞춤부(40)를 구성하고 있다. 무엇보다도 제22도의 실시예에서는, 누름버튼(32)의 다리부(42)와 자성금속판(58)에서, 누름버튼(32)의 빠짐방지를 행하는 걸어맞춤부를 겸할 수 있기 때문에, 구태여 상기와 같은 걸어맞춤부(40)를 설치하지 않아도 된다. 제25도 내지 제27도의 실시예에서는 상기와 같은 걸어맞춤부(40)를 설치하고 있다. 이 갈고리부(44)와 상기 다리부(42)는, 즉 걸어맞춤부(40)와 복귀수단(50)과는 서로 간섭하지 않는 위치에 설치하여 있다. 예를 들면, 걸어맞춤부(40)는 누름버튼(32)의 주연부의 4각에 각각 설치되어 있으며, 복귀수단(50)은 누름버튼(32)의 주연부의 4각을 제외한 4변의 중앙부 부근에 각각 설치하여 있다.
제22도, 제25도 내지 제27도의 실시예에서도, 누름버튼(32)의 내부 또는 그의 하면부에 볼록렌즈부를 설치해도 되고, 그와같이 하면 전술한 것같은 효과가 얻어진다. 그의 한 예를 제14도에 나타낸다. 단, 볼록렌즈부(70)는 제12도에 나타난 것처럼 약간 패어 있어도 되며, 제13도에 나타난 것처럼 돌출하여 있어도 된다.
[제 7 실시예]
제25도는 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며 스트로크감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치 부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제25도의 실시예는, 제20도의 실시예와 동일 사상의 복귀수단(50)을 가지고 있다. 단, 이 복귀수단(50)을 구성하는 가동측 자성체(52)는 다리부(42)의 근본부에 설치되어 있다. 다리부(42)에서 터치패널⑷의 대응하는 스위치부(4a)를 눌러서 "온"시킬 수 있다. 이 복귀수단(50)에서의 작용효과는 제20도의 실시예의 경우와 같다.
[제 8 실시예]
제26도는, 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며, 스트로크감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치 부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제26도의 실시예는 제21도의 실시예와 같은 사상의 복귀수단(50)을 가지고 있다. 단, 이 복귀수단(50)을 구성하는 가동측 자성체(52)는 다리부(42)의 하부에 설치되어 있다. 다리부(42)에서 터치패널⑷의 대응하는 스위치부(4a)를 눌러서 "온"시킬 수 있다. 이 복귀수단(50)에서의 작용효과는 제21도의 실시예의 경우와 같다.
[제 9 실시예]
제27도는, 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며, 스트로크감 및 클릭감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치 부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제27도의 실시예는 제7도의 실시예와 같은 사상의 복귀수단(50)을 가지고 있다. 단, 이 복귀수단(50)을 구성하는 가동측 자성체(52)는 다리부(42)의 근본부에 설치되어 있다. 다리부(42)에서 터치패널⑷의 대응하는 스위치부(4a)를 눌러서 "온"시킬 수 있다. 이 복귀수단(50)에서의 작용효과는 제7도의 실시예의 경우와 같다. 다리부(42)의 하부를 이 실시예와 같이 아래쪽으로 연장하여 두면, 제7도의 실시예와 다르게 스페이서(56)는 불필요하게 된다.
[1-2. 스트로크감 : 회동식]
[1-2A. 클릭감을 동반하는 장치]
[제 10 실시예]
제28도는 터치패널이 저항막식인 박형스위치(80)를 사용한 스위치 부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다. 제29도는 제28도중의 누름버튼의 평면도이다.
이 실시예에서 박형스위치(80)는, 표시패널⑵ 위에 겹쳐져 있어서 투명박판 사이에 외부에서 가볍게 눌러짐으로써 "온"하는 1이상의 투명 스위치부(4a)를 설치하여 이루어지는 전술한 것과 같은 저항막식의 터치패널⑷과, 이 터치패널⑷의 스위치부(4a)위에 설치된 1이상의 조작부(30)를 구비하고 있다.
각 조작부(30)는 하면부에 지지점용 돌기(45)를 가지고 있어 이 지지점용 돌기(45)의 선단부를 지지점으로 하여 화살표(B)로 나타낸 것처럼 누르는 방향으로 일정한 스트로크로 회동가능하며, 또 지지점용 돌기(45)에서 떨어진 곳의 하면부에 위치하는 조작 선단부(46)에서 터치패널⑷의 대응하는 스위치부(4a)를 눌러서 "온"시키는 투명 누름버튼(32)과, 이 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(45)에서 떨어진 선단 부근에 설치되어 있으며, 누름버튼(32)에 복귀력을 주는 것과 동시에 클릭감을 내는 복귀수단(50)을 각각 구비하고 있다. 게다가, 각 조작부(30)는, 이 실시예에서는, 누름버튼(32)의 단부 바깥 부근에 설치된 지지프레임(36)과, 이 지지프레임(36) 또는 그것에 연결되는 부재와 누름버튼(32)의 단부 또는 그것에 연결되는 부재가 서로 걸어맞추어져 누름버튼(32)의 빠짐방지를 행하는 걸어맞춤부(40)를 각각 구비하고 있다.
표시패널⑵에는, 이 실시예에서는, 누름버튼(32)의 하부 부근에 누름버튼(32)의 조작에 의해 선택되는 내용을 표시하는 표시영역(2a)이 형성되어 있다. 따라서, 소망의 누름버튼(32)의 선택, 조작이 용이하게 된다.
표시패널⑵의 표시영역(2a) 및 누름버튼(32)의 평면형상은 임의이지만, 이 실시예에서는, 한 예로서, 표시패널⑵의 표시영역(2a)은 4각형을 하고 있으며, 그것에 대응하여 누름버튼(32)도 표시영역(2a)과 거의 동일한 사이즈의 4각형을 하고 있다(제29도 참조).
지지점용 돌기(45)는, 이 실시예에서는, 제28도도 참조하여, 누름버튼(32)의 한 단부 부근에, 보다 구체적으로는 같은 누름버튼(32)의 한쪽 변의 하면부에, 해당 변에 따라 가늘고 긴 줄 모양으로 설치되어 있으며, 그 반대측의 단부 부근에, 보다 구체적으로는 지지점용 돌기(45)와는 반대측 변의 하면부에 상기 조작 선단부(46)가 있다. 즉, 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(45)와는 반대측 변의 하면부가 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 눌러서 "온"시키는 조작 선단부(46)로 된다.
게다가 본 실시예에서는, 이 조작선단부(46)에 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 누름 조작하는 조작용 돌기(47)를 하방에 돌출하도록 설치하고 있다. 이 조작용 돌기(47)는 이 실시예에서는 반구 모양의 것이 1개이지만, 이 조작용 돌기(47)의 형상, 수등은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 복수개의 조작용 돌기(47)를 누름버튼(32)의 전술한 변을 따라 일직선으로 늘어놓아도 되며, 복수개를 3각형 모양, 4각형 모양, 원모양 등으로 집합시켜도 된다. 또한, 조작용 돌기(47)의 형상은 기둥모양이라도 좋고, 기둥모양보다도 폭이 넓은 줄모양 등이라도 좋다. 이와같은 조작용 돌기(47)는, 이미 기술한 직동식 스위치의 실시예에서도 설치될 수 있다.
터치패널⑷의 스위치부(4a)는 적어도 이와같은 조작용 돌기(47)의 하방에, 또는 조작용 돌기(47)를 설치하지 않은 경우는 전술한 조작선단부(46)의 하방에 설치되어 있으면 좋다. 이것은 이하에 설명하는 다른 실시예에서도 같다.
또, 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(47)는 통상은 터치패널⑷의 비 스위치부 상에 위치시키지만, 스위치부 위에 위치시켜도 해당 스위치부를 사용하지 않으면 된다. 이 사용하지 않는 스위치부와, 누름버튼(32)에 의한 조작 대상의 상기 스위치부(4a)는 물론 별도의 것이다.
누름버튼(32)의 조작선단부(46)에 상기와 같은 조작용 돌기(47)를 설치하는 것은 필수적인 것은 아니지만, 그것을 설치해 두면 당해 조작용 돌기(47)에 의해 터치패널⑷의 목적으로 하는 스위치부(4a)를 작은 힘으로 확실하게 누름조작할 수 있기 때문에, 스위치 조작의 신뢰성이 향상된다.
누름버튼(32)의 상면에서 조작선단부(46)의 상부 부근에는, 이 실시예에서는, 누름조작을 확인할 수 있는 한줄의 목인(目印)용 돌기(48)가 설치되어 있다. 이 목인용 돌기(48)는 필수적이지는 않지만, 그것을 설치해 두면 누름버튼(32)의 조작가능부분을 보기 쉽기 때문에, 누름버튼(32)의 누름조작이 용이하게 된다.
또, 제28도 이외의 실시예에서도, 상기와 같은 조작용 돌기(47) 및 목인용 돌기(48)를 설치해도 좋은 것은 물론이다. 또한, 모든 실시예에서, 도시의 편의상 누름버튼(32)의 조작선단부(46)가 좌측에 오도록 도시하고 있지만, 실제 사용상으로는 조작 선단부(46)가 하측 또는 조작자측에 오도록 박형스위치(80)를 배치하는 편이 조작성은 좋게 된다.
복귀수단(50)은, 이 실시예에서는, 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(45)와는 반대측의 단부 부근에, 즉 상기 조작선단부(46)와 같은 측의 변 부근에 설치되어 있다. 이 복귀수단(50)은 이 실시예에서는 영구자석과 자성체 사이의 흡인력을 이용하는 것이며, 지지프레임(36)의 상부에 설치된 고정측 자성체(54)로서의 자성금속판(58)과, 누름버튼(32)의 지지점용돌기(45)와는 반대측의 단부이고 이 자성금속판(58)의 하측에 위치하는 부분에 설치되어 있어 당해 자성금속판(58)은 흡인하는 가동측 자성체(52)와를 구비하고 있다. 자성금속판(58)은 강자성금속으로 이루지며, 예를 들면 철판이다.
가동측 자성체(52)는 예를 들면 영구자석이다. 이 가동측 자성체(52)는 제28도에 나타난 예와 다르게, 그의 일부분이 누름버튼(32)으로부터 노출되어 있어도 된다. 후술하는 고정측 자성체(54)도, 그 일부분이 지지프레임(36)으로부터 노출되어 있어도 된다. 이들은 다른 실시예에서도 같다.
가동측 자성체(52)의 평면배치의 한 예를 제29도에 나타낸다. 이 가동측 자성체(52)는 지지점용 돌기(45)의 반대측의 변 전체에 설치되어 있어도 좋고, 이 예와같이 해당 변의 중앙부 부근의 일부분에 설치되어 있어도 좋고, 혹은 당해 변의 양측단부 부근에 설치되어 있어도 좋다. 어느 것으로 할 것인지는 당해 가동측 자성체(52)와 자성금속판(58)과의 사이의 필요로 하는 흡착력 등에 따라서 결정하면 된다. 단, 어떤 경우에도 당해 가동측 자성체(52)의 상방에는 상대방의 자성금속판(58)이 설치되어 있다.
걸어맞춤부(40)는, 이 실시예에서는, 누름버튼(32)의 단부(34)와 지지프레임(36)의 장출부(38)가 서로 걸어 맞추어져 누름버튼(32)의 빠짐방지를 행하는 구조를 하고 있다. 단, 장출부(38)를 설치하지않고 지지프레임(36)의 상단부에 자성금속판(58)을 직접 설치하여, 이 자성금속판(58)과 누름버튼(32)의 단부(34)와에서 걸어맞춤부(40)를 구성해도 된다.
지지프레임(36)은 상기 자성금속판(58) 혹은 후술하는 고정측 자성체(54)의 지지나 걸어맞춤부(40)의 형성등을 행하는 것이며, 누름버튼(32)의 주위를 둘러싸도록 설치해도 좋고, 누름버튼(32)의 서로 대향하는 2변, 보다 구체적으로는 지지점용 돌기(45)측 변과 그의 반대측 변의 외측만으로 설치해도 된다.
제28도의 실시예의 동작을 설명하면, 평상시는 가동측 자성체(52)는 자성금속판(58)을 강하게 흡인하고 있으므로, 그 힘에 의해 누름버튼(32)의 조작선단부(46)측은 들어 올려지고 있다. 단, 걸어맞춤부(40)가 있으므로, 누름버튼(32)이 빠져나오는(튀어나오는) 일은 없다.
가동측 자성체(52)의 흡인력에 저항하여 누름버튼(32)를 누르면, 해당 누름버튼(32)은 그 지지점용 돌기(45)를 지지점으로하여 화살표(B)방향으로 (보다 구체적으로는 반시계방향으로) 일정한 스트로크로 회동하며, 그 조작용돌기(47)에서 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 눌러 "온"시킬 수 있다.
그 경우, 가동측 자성체(52)가 자성금속판(58)을 강하게 흡인하고 있으므로, 처음은 누름버튼(32)을 어느 정도 강하게 누르지않으면 누름버튼(32)은 회동하지 않지만, 누름버튼(32)이 조금이라도 회동하면, 가동측 자성체(52)가 자성금속판(58)을 흡인하는 힘은 급격히 약하게 되며, 그것에 의해 클릭감을 얻을 수 있다.
누름버튼(32)을 누르는 것을 멈추면, 가동측 자성체(52)가 자성금속판(58)을 흡인하는 힘에 의해 누름버튼(32)은 복귀한다. 또한, 터치패널⑷의 스위치부(4a)는 자력으로 복귀하여 오프한다. 스트로크감 및 클릭감이 얻어지는 것에 의한 효과는 제7도 등의 직동식의 스위치장치와 같다. 누름버튼(32)의 이동에 수반되는 복귀력의 변화는 제16도의 그래프와 같다.
또한, 이 실시예에서는 자석이 가동측 자성체(52)만으로 이루어지며 고정측은 자석보다도 저렴한 자성금속판(58)이라도 좋으므로, 그 만큼 고정측에도 자석을 설치하는 실시예에 비하여 비용절감을 도모할 수 있다. 게다가, 자성금속판(58)에 의해 폐자로가 형성되기 때문에 가동측 자성체(52)로부터의 외부로의 누설 자계가 약해진다는 이점도 있다.
지지점용 돌기(45)는 제29도에 나타낸 것과 같은 하나의 줄 모양 이외의 것이라도 된다. 예를 들면, 복수의 점모양 또는 짧은 줄모양의 지지점용 돌기(45)를 일렬로 배열해도 된다.
또한, 제30도에 나타낸 예와같이, 누름버튼(32)의 일 단부 부근에, 보다 구체적으로는 해당 일 단부의 양 측부 부근에, 2개의 짧은 줄모양의 지지점용 돌기(45,45)를 서로 사이를 두고 한줄로 설치하고, 그 반대측 단부 부근이며 그 2개의 지지점용 돌기(45,45) 사이에 위치하는 곳에, 즉 당해 반대측 단부의 중앙부 부근에 상기 조작용 돌기(47)를 설치해도 된다.
터치패널⑷의 스위치부(4a)는 통상은 제30도중에서 빗금으로 나타낸 것처럼 서로 직교하는 투명전극(8,18)(제1도 참조)의 교차부에 형성되어 있어서, 지지점용 돌기(45) 및 조작용돌기(47)의 구조, 배치를 상기와 같이 하면, 복수의 같은 구조의 조작부(30)를 병설하여도 하나의 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(45)와, 그 이웃의 누름버튼(32)에 의해 조작되는 스위치부(4a)와의 사이를 일조의 지지점용돌기(45)의 경우보다도 크게 취할 수 있기때문에, 조작부(30)의 집적밀도를 높여도 실수로 인접 스위치부(4a)가 "온"한다는 오동작의 가능성을 한층 적게 할 수 있다.
또한, 전술한 것같은 지지점용 돌기(45)는 반드시 누름버튼(32)의 단부에 설치할 필요는 없고, 누름버튼(32)의 중앙부 부근의 양측부에 설치해도 된다. 양측부로 하는것은 중앙부를 피하는 것에 의해 지지점용 돌기(45)가 표시패널⑵의 표시를 보기 어렵게하는 것을 방지하기 때문이다. 이 경우에도, 누름버튼(32)의 해당 지지점용 돌기(45)로부터 떨어진 단부 부근에 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 눌러서 "온"시키는 전술한 조작선단부(46)가 있다. 복귀수단(50)은 이 조작선단부(46)와 같은 측의 단부 부근에 설치하는 것이 일반적이지만, 이 조작선단부(46)는 반대측의 단부 부근에 설치해도 좋다.
또한, 표시패널⑵과 조합시키는 경우에는 누름버튼(32)의 내부 또는 하면부에, 예를 들면 제31도에 나타난 예와같이 볼록렌즈부(70)를 설치해도 된다. 그 경우, 통상은 이 볼록렌즈부(70)의 초점거리내에 표시패널⑵의 표시영역(2a)이 위치하도록 한다. 이와같은 볼록렌즈부(70)를 설치하면, 볼록렌즈부(70)에 의해 그의 밑의 표시패널⑵의 표시내용을 확대하며, 환언하면 뚜렷하게 보이게 표시할 수 있기 때문에, 표시패널⑵의 표시내용을 한층 보기 쇱게 할 수 있다.
게다가, 볼록렌즈부(70)를 누름버튼(32)과 표시패널⑵의 사이의 공간이 아니라 누름버튼(32)의 내부 또는 하면부에 설치하면 여분의 스페이서를 설치하지 않기 때문에, 볼록렌즈부(70)를 설치하여도 스위치 부설 표시패널 전체의 두께가 증대하는 것을 방지할 수 있다.
볼록렌즈부(70)의 하면은 제31도에 나타난 예와같이 약간 패이게 해도 좋고, 평탄면이라도 좋으며, 누름버튼(32)의 하면에서 하방으로 돌출시켜도 좋다.
상기와 같은 볼록렌즈부(70)를 가지는 누름버튼(32)은 예를 들면, 굴절율이 상대적으로 작은 투명수지로 이루어지는 누름버튼(32)에 굴절율이 상대적으로 큰 투명수지로 이루어지는 볼록렌즈부(70)를 이중성형하거나 끼워넣거나 하는 것에 의해 형성할 수 있다.
상기와 같은 볼록렌즈부(70)는 이하에 설명하는 다른 실시예에서도 물론 적용할 수 있으며 전술한 것과 같은 작용효과를 얻을 수 있다. 볼록렌즈부(70)는 볼록렌즈 작용을 하는 프레넬 렌즈라도 좋다.
[제 11 실시예]
또 제32도에 나타낸 실시예와 같이, 적어도 누름버튼(32) 및 그 누름버튼(32)의 주위에 존재하는 틈(72)의 상면부를, 보다 간단하게는 병설된 복수의 조작부(30)의 상면 전체를 가요성을 가지는 투명한 얇은 시트(74)로 덮어 두어도 된다. 이 시트(74)의 작용효과는 제7도에서 설명한 것과 동일하다.
[제 12 실시예]
제33도의 실시예에서는, 복귀수단(50)은 영구자석끼리의 반발력과 흡인력의 조합을 이용하는 것이며, 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(45)와는 반대측의 단부내에 그 자극이 상하로 위치하도록 설치된 가동측 자성체(52)와, 지지프레임(36)의 근본부 안이면서 누름버튼(32)이 눌 려질 때에 가동측 자성체(52)와 내외에서 대향함과 동시에 상하에서 부분적으로 대향하는 위치에, 또 그 자극이 가동측 자성체(52)와 역극성으로 상하에 위치하도록 설치된 고정측 자성체(54)를 구비하고 있다. 고정측 자성체(54)는 예를 들면 영구자석이다. 또한, 가동측 자성체(52)와 고정측 자성체(54)의 극성은, 도시예와는 모두 반대로 해도 된다. 이것은 다른 실시예에 있어서도 마찬가지이다.
이 실시예에서는, 평상시는 양 자성체(52, 54)는 서로 역극성으로 마주 향하고 있으므로, 양 자성체(52, 54)사이의 반발력에 의해 누름버튼(32)은 밀어 올려져 있다. 누름버튼(32)을 눌러 내리면, 처음에는 양 자성체(52, 54)사이의 거리가 작아지기 때문에 반발력은 한층 커지지만, 어느 영역을 지나면 (어느 정도 이상 눌러내리면), 양 자성체(52, 54)의 반대극성의 자극끼리가 근접해서 흡인력이 시작되기 때문에, 양 자성체(52, 54)사이의 반발력은 급격히 작게되며, 눌러내림은 급격히 가볍게(수월하게) 된다. 따라서, 스트로크감에 더하여, 클릭감을 더 얻을 수 있다. 이 실시예에서의 복귀력의 변화는 제10도에서 설명된 것과 동일하다.
단, 누름버튼(32)을 최후까지 눌러내려도, 조작용돌기(47)가 있으므로, 양 자성체(52, 54)가 완전하게 대향하는 일은 없고, 양 자성체(52, 54)사이에 반발력은 남아 있다. 이 반발력은 적어도 누룸버튼(32)을 복귀시킬 만큼만 있으면 된다. 이 반발력은, 예를 들면 조작용 돌기(47)의 높이의 조정이나 스페이서를 설치하는 등으로 용이하게 조정할 수 있다. 따라서, 누름버튼(32)을 눌러내리는 것을 멈추면, 누름버튼(32)은 양 자성체(52, 54)사이의 반발력에 의해 복귀한다.
[제 13 실시예]
제34도의 실시예에서는, 복귀수단(50)은 영구 자석끼리의 흡인력을 이용하는 것이며, 지지프레임(36)내의 상부에, 보다 구체적으로는 그 장출부(38)내에 자극이 상하로 위치하도록 설치된 고정측 자성체(54)와, 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(45)와는 반대측의 단부내이며 이 고정측 자성체(54)의 하측에 위치하는 부분에 설치되어 있어, 고정측 자성체(54)와 역극성으로 대향하여 서로 흡인하는 가동측 자성체(52)를 구비하고 있다. 단, 양 자성체(52, 54)는 그 자극이 상하가 아니라 좌우에 위치하도록 설치해도 된다.
이 실시예에서는, 평상시는 가동측 자성체(52)와 고정측 자성체(54)가 서로 강하게 서로 흡인하며, 누름버튼(32)을 눌러 내릴 때, 처음에는 어느정도 강하게 눌러내리지 않으면 누름버튼(32)은 내려가지 않지만, 조금이라도 내려가면 양 자성체(52, 54)가 상호 서로 흡인하는 힘은 급격히 약하게 되기 때문에, 눌러내림은 급격히 가벼워진다. 즉, 스트로크감에 더하여, 클릭감을 더 얻을수 있다. 누르는 것을 멈추면, 양 자성체952, 54)가 서로 흡인하는 힘에 의해 누름버튼(32)은 복귀한다.
게다가, 이 실시예에서는, 고정측 및 가동측 모두 자성체를 사용하고 있으므로, 제28도의 실시예의 경우보다도, 보다 큰 클릭감 및 보다 큰 복귀력을 얻을수 있다.
[제 14 실시예]
다음에 누름버튼(32)의 회동의 지지점의 다른 실시예를 설명한다.
제35도의 실시예에서는, 상기 각 실시예와 같이 누름버튼(32)의 하면부에 지지점용 돌기(45)를 설치하는 대신, 누름버튼(32)의 일단면부에 지지점용 돌기(45)를 설치하며, 당해 지지점용 돌기(45)를 그것에 대향하는 지지프레임(36)에 설치된 오목부(37)에 회동가능하게 끼워 넣는다. 이 지지점용 돌기(45) 및 오목부(37)는 반원 기둥모양의 것도 되며, 반구모양의 것을 복수개로 하여도 된다. 복귀수단(50)은 제28도의 실시예와 같은 사상의 것이다. 이 실시예의 경우도, 지지점용 돌기(45)의 중심을 지지점으로 하며, 누름버튼(32)을 화살표(B)로 나타내는 것처럼 누르는 방향으로 일정한 스트로크로 회동시켜 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 누름조작할 수 있다. 복귀수단(50)에서의 작용 효과는 제28도의 실시예의 경우와 같다.
[제 15 실시예]
제36도의 실시예에서는, 누름버튼(32)을 다른 부분에 비교하여 두께가 얇아서 가요성을 가지는 힌지부(hing portim)(33b)를 통해서 전체의 단면 형상이 거의 L자 모양으로 되도록 지지부(33a)에 일체화한 것이다. 지지부(33a)는 지지프레임(36)에 첩착(貼着) 등의 수단에 의해 고착되어 있다. 따라서, 본 실시예에서는 누름버튼(32)의 빠짐방지를 행하는 전술한 것 같은 걸어 맞춤부(40)는 불필요 하다. 복귀수단(50)은 제28도의 실시예와 같은 사상의 것이다. 단, 이 실시예에서는 누름버튼(32)의 표면과 지지프레임(36)의 상면을 동일면으로 하기 때문에, 자성 금속판(58)은 지지프레임(36)의 측면부 내에 가동측 자성체(52)에 대향하도록 세워서 설치한다.
누름버튼(32)을 누르면, 힌지부(33b)가 굴곡하여, 거기를 지지점으로 하여 누름버튼(32)은 화실표(B)로 나타낸 것처럼 누르는 방향으로 일정한 스트로크로 회동하여, 조작용돌기(47)에서 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 누름조작할 수 있다. 그 때, 가동측 자성체(52)와 자성금속판(58) 사이의 흡인력에 의해, 제28도의 실시예의 경우와 같이, 스트로크 감에 더하여 클릭감을 더 얻을수 있다. 누름버튼(32)을 누르는 것을 멈추면, 가동측 자성체(52)와 자성금속판(58) 사이의 흡인력 및 힌지부(33b)의 복원력에 의해 누름버튼(32)은 원 상태로 복귀한다.
이 제36도의 실시예에서는, 전술한 것 같은 지지점용 돌기(45)나 걸어맞춤부(40)가 불필요하므로, 그 만큼 조작부(30)의 구성을 보다 간소화 할수 있음과 동시에 조립도 용이하게 된다.
[1-2B. 클릭감을 동반하지 않는 장치]
[제 16 실시예]
제37실시예에서는, 복귀수단(50)은 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(45)와는 반대측의 단부내에 그 자극이 좌우에 위치하도록 설치된 가동측 자성체(52)와, 지지프레임(36)의 근본부내에 그 자극이 좌우에 위치하도록 설치되어 있으며, 또 누름버튼(32)이 눌려 내려질때 가동측 자성체(52)와 같은 극성으로 내외에서 대향하여 서로 반발하는 고정측 자성체(54)를 구비하고 있다.
이 실시예의 경우도, 누름버튼(32)을 눌러 내리는 만큼 양 자성체(52, 54) 사이의 반발력이 강하게 되기 때문에, 스트로크감에 더하여 큰 손반응을 얻을 수 있다.
또한, 양 자성체(52, 54)의 자극이 횡방향으로 위치하고 있으므로, 자성체 부분의 두께를 작게할 수 있으며, 그 결과, 박형 스위치(80) 나아가서는 스위치 부설 표시패널 전체를 한층 더 박형화할 수 있게 된다.
[제 17 실시예]
제38도의 실시예에서는, 복귀수단(50)은 영구 자석끼리의 반발력을 이용하는 것이며, 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(45)와는 반대측의 단부내에, 그 자극이 상하로 위치하도록 설치된 가동측 자성체(52)와, 지지프레임(36)의 근본부내에 그 자극이 상하로 위치하도록 설치되어 있으며, 또 누름버튼(32)이 눌려질 때 가동측 자성체(52)와 같은 극성으로 상하에서 대향하여 서로 반발하는 고정측 자성체(54)를 구비하고 있다. 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(45)와는 반대측의 조작 선단부(46)에는 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 누르기 위한 기둥 모양의 조작용돌기(47)가 돌출되어 있다.
이 실시예의 경우도 누름버튼(32)을 눌러 내리는 만큼 양 자성체(52, 54) 사이의 반발력이 강하게 되기 때문에, 스크로크감에 더하여, 큰 손반응을 얻을수 있다.
또한, 가동측 자성체(52)를 지지프레임(36) 내에 설치하지 않으므로 지지프레임(36)의 폭을 작게 할 수 있으며, 그 만큼 조작부(30)의 고밀도 배치가 가능하게 된다.
[제 18 실시예]
제39도의 실시예에서는, 상기 각 실시예와 같이 누름버튼(32)의 하면부에 지지점용 돌기(45)를 설치하는 대신, 누름버튼(32)의 일단면부에 지지점용 돌기(45)를 설치하며, 해당 지지점용 돌기(45)를 그것에 대향하는 지지프레임(36)에 설치된 오목부(37)에 회동가능하게 끼워넣어져 있다. 이 지지용돌기(45) 및 오목부(37)는 반원 기둥모양의 것으로도 되며, 반구모양의 것을 복수개로 하여도 된다. 복귀수단(50)은 제37도의 실시예와 같은 사상의 것이다. 이 실시예의 경우도, 지지점용 돌기(45)의 중심을 지지점으로 하여, 누름버튼(32)을 화살표(B)로 나타낸 것 같이 누르는 방향으로 일정한 스트로크로 회동시켜 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 누름조작할 수 있다. 복귀수단(50)에서의 작용효과는 제37도의 실시예의 경우와 같다.
[제 19 실시예]
제40도의 실시예에서는 누름버튼(32)을 다른 부분에 비교하여 두께가 얇아 가요성을 가지는 힌지부(33b)를 통해서 전체의 단면 형상이 거의 L자 모양으로 되도록 지지부(33a)에 일체화한 것이다. 지지부(33a)는 지지프레임(36)에 첩착 등의 수단에 의해 고착되어 있다. 따라서 이 실시예에서는 누름버튼(32)의 빠짐방지를 행하는 전술한 것 같은 걸어 맞춤부(40)는 불필요하다. 복귀수단(50)은 제37도의 실시예와 같은 사상의 것이다. 단, 힌지부(33b)가 그 탄성에 의해 복원력을 가지고 있으며, 그것으로 누름버튼(32)을 원상태로 (즉 수평상태로) 복귀시킬 수 있기 때문에, 이 실시예에서는 양 자성체(52, 54)를 설치하지 않아도 된다. 이 경우에는 힌지부(33b)가 회동의 지지점과 복귀수단을 겸하게 된다.
누름버튼(32)을 누르면, 힌지부(33b)가 굴곡하며, 그것를 지지점으로하여 누름버튼(32)은 화실표(B)로 나타낸 것처럼 누르는 방향으로 일정한 스트로크로 회동하여, 조작용돌기(47)에서 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 누름 조작할 수 있다. 누름버튼(32)을 누르기를 멈추면 가동측 자성체(52)와 고정측 자성체(54) 사이의 반발력 및 힌지부(33b)의 복원력에 의해 누름버튼(32)은 원상태로 복귀한다.
이 제40도의 실시예에서는 전술한 것과 같은 지지점용 돌기(45)나 걸어 맞춤부(40)가 불필요 하기 때문에, 그 만큼 조작부(30)의 구성을 보다 간소화할 수 있음과 동시에 조립도 용이하게 된다.
[1-2 C. 지지프레임 비노출형]
제41도~제43도의 실시예는, 지지프레임(36)이 누름버튼(32)의 주연부(34)의 하측에 위치하여 있는 (환언하면 끝에 숨어 있는) 실시예이다. 이 실시예의 평면도는 제23도와 같은 것이며, 지지프레임(36)이 표면에 나타나지 않기 때문에, 표면이 특히 세련되어 외관이 좋게 된다.
게다가, 누름버튼(32)을 크게 할수 있기 때문에, 목적으로 하는 누름버튼(32)을 실수 없이 누르기 쉽게되어, 조작성이 향상된다.
혹은, 지지프레임(36)이 방해가 되지 않은 만큼, 각 조작부(30)를 서로 근접하게 배치할수 있으므로, 그의 고밀도 배치가 가능하게 된다.
이하, 각각의 실시예를 앞의 실시예와의 차이점을 주로하여 설명한다.
[제 20 실시예]
제41도의 실시예는 제28도의 실시예와 같은 사상의 복귀수단(50)을 가지고 있다. 단, 이 복귀수단(50)을 구성하는 가동측 자성체(52)는 누름버튼(32)의 지지점용 돌기(45)와는 반대측의 단부에서 하방으로 돌출된 조작용돌기(47)의 하부내에 설치되어 있고, 자성금속판(58)은 누름버튼(32)의 끝에 위치하는 지지프레임(36)의 상부에 설치되어 있다. 조작용돌기(47)에서 터치패널의 대응하는 스위치부(4a)를 눌러서 "온"시킬수 있다. 이 복쉬수단(50)에서의 작용효과는 제28도의 실시예의 경우와 같다.
또한, 이 실시예에서는, 직동식의 스위치에 대해서 제24도에 나타낸 부분 단면도와 같이 누름버튼(32)의 주연부에서 하방으로 돌출한 갈고리부(44)와, 지지프레임(36)의 상부에 설치된 장출부(38)가 서로 걸어 맞추도록 하며, 누름버튼(32)의 빠짐방지를 행하는 걸어 맞춤부(40)를 구성하고 있다. 무엇보다도, 제41도의 실시예에서는 누름버튼(32)의 조작용돌기(47)와 자성금속판(58)으로 누름버튼(32)의 빠짐방지를 행하는 걸어 맞춤부를 겸할수 있으므로, 구태여 상기와 같은 걸어 맞춤부(40)를 설치하지 않아도 된다.
[제 21 실시예]
제42도의 실시예에서는 상기와 같은 걸어 맞춤부(40)을 설치하고 있다. 이 갈고리부(44)와 상기 조작용돌기(47)는, 즉 걸어 맞춤부(40)와 복귀수단(50)은 서로 간섭하지 않는 위치에 설치하고 있다. 또한, 제42도의 실시예는 제33도의 실시예와 같은 사상의 복귀수단(50)을 가지고 있다. 단, 이 복귀수단(50)을 구성하는 가동측 자성체(52)는 조작용돌기(47)의 근본부에 설치되어 있다. 조작용돌기(47)에서 터치패널⑷의 대응하는 스위치부(4a)를 눌러서 "온"시킬수 있다. 이 복귀수단(50)에서의 작용효과는 제33도의 실시예의 경우와 같다.
[제 22 실시예]
제43도의 실시예는 제38도의 실시예와 같은 사상의 복귀수단(50)을 가지고 있다. 단 이 복귀수단(50)을 구성하는 가동측 자성체(52)는 조작용돌기(47)의 근본부에 설치되어 있다. 조작용돌기(47)에서 터치패널⑷의 대응하는 스위치부(4a)를 눌러서 "온"시킬수 있다. 이 복귀수단(50)에서의 작용효과는 제38도의 실시예의 경우와 같다.
[2. 직동식과 회동식의 비교]
이제까지의 설명에서 직동식과 회동식의 실시예에 대해서 설명했지만, 각각의 방식에 있어서는 이하와 같은 특징이 있다.
우선, 누름버튼(2)을 직동식으로 한 경우에는, 누름버튼(32)의 중심에서 어긋난 부위를 눌러도, 그 어긋남이 어느 방향인가에 관계없이 같은 정도의 확실성으로 터치패널의 조작을 행할 수 있다는 잇점이 있다. 즉, 직동식에서는 누름버튼(32)의 상면의 전체를 균일한 조작영역으로 하여 넓게 이용할 수 있다. 또한 직동식에서는 그 중심에 대칭적인 형상으로 되어 있기 때문에, 그 제조도 간단하다.
한편, 회동식의 누름버튼(32)에서는, 지지점용 돌기(45) 등을 지지점으로 하여 회동하는 구조이기 때문에, 터치패널⑷의 스위치(4a)를 누르는 조작 선단부(4b)혹은 거기에 조작용돌기(47)을 설치하는 경우에는 그 조작용돌기(47)의 위치가 특정된다. 따라서, 터치패널⑷의 스위치부(4a)는 적어도 해당 조작선단부(46) 혹은 조작용돌기(47)의 아래에 있으면 되고, 그 면적을 그다지 넓게 할 필요가 없다는 잇점이 있다. 따라서, 복수의 조작부(30)를 병설하는 경우에도, 인접하는 스위치부(4a)끼리의 간격을 크게 할 수 있기 때문에, 실수로 인접하는 스위치부(4a)가 "온"할 우려는 없으며, 특히 정확한 스위치 동작이 가능하다.
또한 일반적으로 누름버튼을 눌러 내릴 때에는 1단동작으로 스위치 조작을 행할 수 있는 것이 바람직하다는 사정이 있다. 즉, 누름버튼을 눌러 내릴때 다단의 동작을 거쳐서 스위치 조작이 이루어지기 보다도, 1단 동작의 경우쪽이 조작감이 높고, 또 스위치가 확실하게 조작된다는 신뢰감이 높게 된다. 회동식의 누름버튼(32)을 사용한 상기 각 실시예에서는 이 요청에 맞는 것으로 이루어졌다. 즉, 회동식의 누름버튼(32)에서는 지지점용 돌기(45) 등을 지지점으로 하여 회동하기 때문에 회동동작은 1단 동작으로 되며, 조작감의 신뢰감도 특히 높은 것으로 되어 있다.
게다가 회동식에서는, 누름버튼(32)은 그 지지점용 돌기(45) 등을 지지점으로 하여 회동하기 때문에, 복귀수단(50)은 누름버튼(32)의 회동지지점에서 분리된 단부 부근의 적어도 일 개소에 설치되면 된다. 따라서, 1개의 조작부(30)에서의 복귀수단(50)의 수가 작게 이루어지므로 구조를 보다 간소화할 수 있음과 동시에, 가동측 자성체(52) 등의 부품 갯수 및 조립공수가 절감되기 때문에 박형 스위치(80)및 스위치 부설 표시패널의 보다 저가화를 도모할 수 있다.
또한 각 누름버튼(32)의 회동방향을 따른 변(예를들면 제29도중의 상하의 변)에는 복귀수단(50)등을 설치한 필요가 없으므로, 복수의 조작부(30)를 병설하는 경우, 각 누름버튼(32)의 회동방향을 따른 변에서 이웃하는 누름버튼(32)과 인접하는 변에는 반드시 지지프레임(36)을 설치할 필요가 없고, 따라서 조작부(30)의 보다 고밀도 배치가 가능하게 된다.
[3. 스프링에 의한 복귀]
[제 23 실시예]
제44도는 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며, 또 스트로크감을 내는 박형 스위치(80)를 사용한 부착 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제44도의 실시예에서는 복귀수단(50)은 누름버튼의 주연부와 터치패널⑷의 사이에 설치된 복수의 압축 코일 스프링(60)이다. 이 압축 코일 스프링(60)은 예를들면, 누름버튼(32)의 주연부의 4각에 설치되면 된다.
이 실시예의 경우, 압축 코일 스프링(60)의 하부에서 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 누르도록 해도 되고, 다른 수단, 예를들면 전술한 다리부(42)등을 설치해서 그것에서 스위치부(4a)를 누르도록 해도 된다.
이 실시예에서는 스프링의 탄성을 이용할 뿐이므로 클릭감을 얻는 것은 가능하지 않지만, 누름버튼(32)을 눌러내릴수 있기 때문에 스트로크감을 얻을 수 있다.
또한, 이 실시예에서는 자석을 이용하지 않으므로 자계의 영향이 다른 곳에 미칠 우려가 전혀 없다.
[제 24 실시예]
제45도는 터치패널이 저항막식이고 누름버튼이 직동식이며, 또 스트로크감을 내는 박형 스위치를 사용한 스위치부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제45도의 실시예에서는, 복귀수단(50)은 누름버튼(32)의 주연부와 터치패널⑷의 사이에 설치되어 있으며 산 모양을 한 복수의 판 스프링(62)이다. 이 판스프링(62)은 예를들면, 누름버튼(32)의 주연부의 2개의 서로 대향하는 변, 또는 4개의 서로 대향하는 변에 각각 설치되면 된다.
이 실시예의 경우, 판스프링(62)의 하부에서 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 누르도록 해도 되고, 다른 수단, 예를들면 전술한 다리부(42)등을 설치하여 그것에서 스위치부(4a)를 누르도록 해도 된다.
이 실시예에서는 스프링의 탄성을 이용할 뿐이므로 클릭감을 얻은 것은 가능하지 않지만, 누름버튼(32)을 눌러 내릴수 있기 때문에 스트로크감을 얻을수 있다.
또한, 이 실시예에서는, 자석을 이용하지 않으므로, 자계의 영향이 다른 곳에 미칠 우려가 전혀 없다.
[제 25 실시예]
제46도의 실시예에서는 복귀수단(50)은 스프링의 탄성(반발력)을 이용하는 것이며, 누름버튼(32)의 지지지점용 돌기(45)와는 반대측의 단부와 터치패널⑷과의 사이에 설치된 1이상의 압축 코일 스프링(60)으로 이뤄진다. 이 압축 코일 스프링(66)은 1개로도 되고, 복수개를 병설해도 된다.
이 실시예의 경우 압축 코일 스프링(60)의 하부에서 터치패널⑷의 스위치부(4a)를 누르도록 해도 되고, 다른 수단, 예를들면, 전술한 조작용돌기(47) 등을 설치해서 그것으로 스위치부(4a)를 누르도록 해도 된다.
이 실시예의 경우에도 누름버튼(32)을 눌러내릴수 있으므로 스트로크감을 얻을 수 있다.
또한, 이 실시예에서는, 자석을 사용하지 않기 때문에 자계의 영향이 다른 곳에 미칠 우려가 전혀 없다.
이 압축 코일 스프링(60)의 대용으로, 산모양을 한 판스프링을 지지지점용 돌기(45)를 따르도록 (즉, 제46도에서 종이면에 대해 수직 방향으로) 설치 해도 된다. 그와 같이 하면 1개의 판스프링으로 끝난다.
[4. 집합형 스위치 장치용 조작 유니트]
[4-1. 제어반에의 적용]
다음에, 본 발명을 집합형 스위치 장치용 조작 유니트에 적용한 예와 그 조작 유니트가 제어반에 사용된 예에 대해서 설명한다.
이 발명의 각 실시예의 박형 스위치는 어느 것이나 집합형 스위치 장치용 조작 유니트로 구성되어 제어반에 사용될 수 있지만, 여기에서는 제28도에 나타난 박형 스위치를 사용하는 경우를 예로 든다.
제48도는, 제28도의 박형 스위치를 사용하여 구성된 박형의 조작 패널(100)을 나타내는 사시도이다. 이 조작 패널(100)은 복수의 평행한 창을 규정하는 프레임체(116)와, 그 창중에 배열된 다수의 누름버튼(32)을 구비하고 있다. 이 중 누름버튼(32)의 각각의 사시도가 제47도에 나타나 있지만, 그 상세한 것은 이미 제28도와 관련하여 설명을 끝냈기 때문에 여기서는 상술하지 않는다.
프레임체(116)는, 자성재료(예를들면 철, 자성수지)에 의해 네모형상의 외프레임부(117)의 두 대향하는 변 사이에 평행하게 배치되어 걸쳐지도록 일체적으로 형성된 띠모양의 복수개의 유지 가로대(118)를 가진 형상으로 형성되어 있으며, 제28도의 구조에서의 자성금속판(58)에 상당한다. 이 제47도에서는 나타나 있지 않지만 각 유지 가로대(118)의 하면에는 합성수지 등으로 된 제28도의 지지프레임(36)이 직교하여 고착되어 있다.
인접하는 2개의 유지 가로대(118) 사이에는 복수개의 누름버튼(32)이 배열되어 있으며, 각 누름버튼(32)은 유지 가로대(118)에 의해 표면측(제48도의 상방측)에 대하여 빠짐방지되도록 유지되어 있다. 각 누름버튼(32)의 안쪽에 영구자석등을 이용한 박형의 복귀수단이 설치되어 있는 것에 대해서는 제28도 등에 있어서 상술하였다.
제48도로부터 명확한 것처럼, 누름버튼(32)은 외프레임부(117)와 유지 가로대(118) 사이 및 인접하는 2개의 유지 가로대(118) 사이에 있어서, 분단하는 것처럼 부재를 개재시키지 않고 서로 근접하게 배열한 상태로 유지되어 있기 때문에, 표시패널⑵의 일련의 표시내용을 인접한 복수개의 누름버튼(32)을 1개의 표시용 집합체로서 사용하여 표시하여도, 이 일련의 표시내용을 끊지 않고 표시할 수 있다. 이 점에 대해서, 제49도 및 제50a도에서 제50d도를 참조하면서 설명한다.
제49도는 상기 실시예의 구성을 철도 승차권의 자동 표판매기에 적용한 경우의 스위치 부설 표시장치(150)를 나타내며, 조작패널(100)의 외프레임부(117)와 전술의 유지 가로대(118)로 구분된 각 개소에 상방에서 차례로 집합표시영역(D1), 메세지 표시 영역(D2) 및 개별 표시영역(D3)이 각각 설치되어 있으며, 집합표시영역(D1) 및 개별 표시영역(D3)은 각각 복수개(도면에서는 8개의 경우를 나타냄)의 누름버튼(32)을 배열하여 승차권구입을 위한 정보를 표시할 수 있도록 되어 있다. 이 중, 메세지 표시영역(D2)은 누름버튼(32)을 설치하지 않고, 투명한 표시판(122)을 다른 누름버튼(32)과 한 면으로 되도록 고정적으로 끼워 넣으며, 표시패널(100)에 가변표시되는 여러 종류의 메세지 정보를 표시판(122)을 통해서 외부표시하도록 되어 있다. 또한, 집합표시영역(D1)을 구성하는 각 누름버튼(32)은 개별조작영역(D3)의 누름버튼(32)보다도 큰 표면적으로 형성되어 있다.
제50a도에서 제50d도는 제49도의 자동 표판매기용 스위치 부설 표시장치(150)의 표시예를 나타내고 있다.
제50a도의 표시에서는 집합표시영역(D1)에 있어서 각각 2개씩의 누름버튼(32)을 사용해서 1개의 표시 블럭이 구성되어 있지만, 각 표시 블럭을 구성하는 누름버튼(32)은 각 사이에 이들을 구분하는 부재를 개재시키지 않고 근접 배치되어 있다. 이 때문에, 각 표시 블럭에서의 "근거리(LocaI), "중거리(Middle - Distance)", "회수권"(Coupon Ticket)및 "특급권(Ltd. Express Ticket)"의 일련의 표시 내용이, 세분되어 있지 않고 집합표시되어 있다. 또, 이 표시 블럭에서 어떤 누름버튼(32)을 누름 조작하여도, 이 표시 블럭에 기재된 내용이 선택되도록 되어 있다.
그리고, 메세지 표시영역(D2)의 지시에 따라 집합표시영역(D1)에서의 2개의 누름버튼(32)으로 구성된 "중거리"의 표시 블럭의 어느 한쪽 조작부재⒂를 누름조작하면, 제50b도와 같은 표시로 변한다. 이 제50b도의 표시에서는 개별표시영역(D3)의 일부에서 각각 2개씩의 누름버튼(32)을 사용해서 1개의 표시블럭이 구성되어 있지만, 상술한 것과 같이, 각 표시블럭에서의 "북방면(North)", "남방면(South)", "동방면(East)", 및 "서방면(West)"의 일련의 표시내용이 끊어지지않고 표시되어 세분되어 있지 않다.
다음에, 제50b도의 표시에서, 메세지표시영역(D2)의 지시에 따라 개별표시영역(D3)에서의 2개의 누름버튼(32)으로 구성된 "서방면"의 표시블럭의 어느 한쪽의 누름버튼(32)을 누름 조작하면, 제50c도와 같은 표시로 변한다. 이 제50c도의 표시에서, 메세지표시영역(D2)의 지시에 따라 개별표시영역(D3)의 "D"의 역명을 누름조작하면, 제50d도의 표시로 된다. 이 제50d도의 표시에서, 메세지 표시 영역(D2)의 지시에 따라 자동 표판매기에 소정 금액을 투입하면, 승차권이 발행됨과 동시에 메세지표시영역(D2)에 "승차권을 발매했습니다. 감사합니다 (Your ticket is now issued. Thank you)"의 내용이 표시된 후에, 제50a도의 초기 표시로 되돌아 가도록 되어 있다.
이들 표시는 액정 디스플레이로 된 표시 패널⑵의 소프트웨어 프로그램의 설정에 의해 용이하게 변경할 수 있다. 이것에 대하여 조작 패널(100)은, 양 표시영역(D1, D3)에서 각 누름버튼(32) 사이가 분단되도록 하는 부재로 구분되어 있지 않기 때문에, 변경이 생길 때는 그대로 대응할 수 있게 된다. 이와 같이 조작 패널(30)을 사용함으로써, 터치패널⑷(제28도)을 양호한 조작성으로 조작할 수 있음과 동시에, 표시패널⑵에 표시되는 가변정보를 누름버튼(32)을 통해서 지장없이 외부 표시 할수 있다.
게다가, 조작패널(100)은 전체의 두께를 특히 얇게 형성하고 있기 때문에, 조작자 가 이 스위치 부설 표시장치를 조작할 때, 표시 내용을 어느 방향에서 보아도 인식하기 쉽다는 (시인성(視認性)이 좋다는) 잇점을 가지고 있다. 즉, 조작 패널(100)을 배치한 것이 조작자에게 시각적으로 불안하지 않고 또 조작성도 향상할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
제51도는, 제28도의 구성을 적용한 다른 스위치 부설 표시장치(151)를 나타내는 것이며, 특히, 메세지표시영역(D2)을 크게 한 레이아우트 구성의 조작 패널(124)이 표시패널⑵의 전면에 부착되어 있다. 메세지표시영역(D2)에는, 제49도에서 설명한 것처럼, 누름버튼을 설치하지 않고 투명 표시판(122)을 고정적으로 부착하며, 표시패널⑵의 표시내용을 투시할 수 있도록 되어 있다. 표시패널⑵의 하변에는, 집합표시영역(D1)또는 개별표시영역(D3)이 설치되어 있다. 또한, 표시패널⑵의 우변에는 개별표시영역(D3)이 설치되어 있다.
그리고, 각 표시영역에는 각각 누름버튼(32)이 대응하여 설치되어 있으며, 이들 누름버튼(32)의 스트로크감을 가진 누름조작에 의해, 표시패널(151)상의 터치패널⑷의 스위치부(4a)(제28도)를 온 하도록 되어 있다. 물록 각 표시영역의 표시내용은 스위치부(4a)에 대응 시킨 표시내용이어도 되며 다른 표시 내용이어도 된다.
이와 같이, 본 적용예에서도, 조작패널(124)을 사용함으로써, 표시패널⑵에 표시되는 가변정보를 누름버튼(32)를 통해서 지장 없이 외부 표시할 수 있으며, 또 터치패널⑷을 스트로크감이 있는 양호한 조작성으로 조작할 수 있음과 동시에 집합형 조작 스위치를 동일 표시 화면내에 구성할 수 있기 때문에, 조작성이 향상하며 또 오조작도 방지 할 수 있다.
제52도는 제51도에 나타난 스위치 부설 표시장치(151)에, 예를들면, 발광 다이오드와 기명판에 의해 이루어지는 고정 정보의 개별표시영역(D4)(도면중 사선부분)을 부가하여 레이아우트 구성한 스위치 부설 표시장치(152)를 나타낸 것으로, 그 영역(D4)에 대응된 위치에 누름버튼(32)이 설치되어 이루어진 조작패널(126)이 표시패널(152)의 전면에 장착되어 있다. 이 영역(D4)과 가변정보 표시영역인 표시영역(D1, D3)과는 단일의 투명 터치패널의 각 스위치부가 대응하고 있다. 즉, 단일 터치패널의 각 부분을 이들의 가변정보 표시영역(D1~D3)과 고정정보 표시영역(D4)에 적당하게 할당하여 구성되어 있으며, 이와 같은 할당 상황을 적당하게 변경함으로써, 1개의 터치패널을 사용한 여러 종류의 정보표시의 배리에이션(Variation)이 가능하게 된다.
본 적용예에서는 표시패널⑵이 액정 디스플레이 등에 의한 가변정보 표시영역과 발광 다이오드와 기명판 등에 의한 고정정조 표시영역의 조합에 의해 구성된 예를 나타내는 것이며, 조작패널(126)의 누름버튼(325) 등이 각 영역에 대응하여 자유롭게 레이아우트할 수 있는 것을 나타내고 있다.
본 적용예에서도, 터치패널을 양호한 조작성으로 조작할 수 있는 것은 물론이며, 더우기 액정 디스플레이 등의 가변정보표시장치 외에 발광 다이오드 등을 이용한 고정정보표시장치(영역(D4)부분)에 대하여도 병설할수 있으며, 그것에 의해 통일성이 있는 디자인으로 표시화면을 구성할 수 있음과 동시에 조작성도 좋게 되며, 그 이용범위가 넓어진다.
[4-2. 프레임체의 조립]
여기서, 제48도의 조작패널(100)에 포함되는 프레임체(116)의 조립구성의 일예를 제53도를 참조하면서 설명한다.
제53도에서, 외프레임부(131)에는, 대향하는 2변측면에 복수의 슬리트 모양의 노치(13a)를 등간격으로 설치한다. 한편, 외프레임부(131)의 대향하는 2변에 걸치기 위한 유지 가로대(132)는 가이드부(132a)의 상단에서 직교 방향으로 걸어 맞춤 편부(132b)가 돌출한 본체부분을 구비하고, 양단부의 걸어 맞춤편부(132b)를 제거하여 상기 노치부(131a)에 삽입할수 있는 끼워 맞춤부(132c)를 형성함과 동시에, 이 끼워 맞춤부(132c)의 외측에서 직교방향으로 연장하는 유지편(132d)을 형성한 형상으로 한다.
또한, 외프레임부(131)의 노치부(131a)의 형성되어 있지 않는 편에 근접하여 설치되는 단부 유지 가로대(133)는 가이드부(133a)의 양단부에 유지편(133b)이 직교방향으로 연장 설치된 형상으로 한다. 또, 유지 가로대(132)및 단부유지 가로대(133)의 각각의 가이드부(132a, 133a)에는, 누름버튼(32)의 걸림편(45)을 삽입하여 걸어 맞춤시키는 걸어 맞춤용 노치부(132e, 133c)가 형성되어 있다.
전술한 구성을 구비함으로써, 유지 가로대(132)는 설치해야 할 누름버튼(32)의 치수에 따른 간격으로 배치할 수 있는 노치부(131a)를 선택하여, 그 노치부(131a)에 끼워 맞춤부(132c)를 삽입시킴으로써, 양측의 유지편(132d)이 외프레임부(131)를 사이에 끼우도록 장착한다. 여기에서, 노치부(131a)에 끼워 맞춤부(132c)를 눌러 넣을 수 있는 형상으로 형성해도 된다. 또, 단부유지 가로대(133)도 유지 가로대(132)과 같은 수단으로 설치된다. 또는 누름버튼(32)은 유지 가로대(132) 및 단부 유지 가로대(133)에서의 임의의 걸어 맞춤용 노치부(132e, 133c)를 선택하여, 걸림편(45)을 삽입 걸림시키는 것에 의해, 임의의 배치 또는 크기가 다른 것을 임의로 설치할 수 있다.
즉, 누름버튼(32)으로서 배열 방향 및 배열 방향에 대하여 직교 방향의 양쪽의 치수가 다른 여러가지의 것을 준비하여 두고, 필요에 따라 임의의 것을 교환하여 설치할 수 있다.
이와 같이, 외프레임부(131)와 유지 가로대(132) 및 단부 유지 가로대(133)의 조합에 의해 여러가지의 프레임체(161)를 구성할 수 있으며, 이 프레임체(161)에 크기가 다른 누름버튼(32)을 장착 하는 것에 의해 여러가지의 레이아우트로 조작패널을 구성하는 것이 가능하게 된다.
[4-3. 스위치 부설 표시장치의 조립방법]
다음에, 이 발명의 스위치 부설 표시 장치의 조립방법의 예를 제54도~제58도를 참조하면서 설명한다.
제54도에서, 우선 저항막 방식의 터치패널과 액정 디스플레이로 이루어지는 표시패널⑵을 서로 겹치게 케이스(235)내에 삽입한다. 그리고, 고정 나사(237)를 프레임체(210)의 4각에 뚫어 설치한 부착구멍(236)에 삽입 통과시켜 케이스(235)의 나사 구멍(235a)에 나사결합시킨다. 이것에 의해, 이 발명의 실시예인 조작유니트(U)가 얻어진다.
이와 같은 간단한 조립공정에 의해 제55도에 나타난 것처럼 가변정보표시 조작단말(T1)을 간단히 구성할 수 있다. 이 가변정보표시 조작단말(T1)은, 표시패널⑵의 표시내용을 소프트웨어 프로그램의 설정에 의해 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 조작유니트(U)에서는, 외부표시면으로 이루어지는 각 누름버튼(32)이 도면의 횡방향으로 칸막이를 설치하지 않고 근접하게 배열되어 있으므로, 표시변경에 대하여 그대로 대처할 수 있다. 이때, 표시패널⑵의 일련의 표시내용에 대하여 복수의 누름버튼(32)이 대향하는 경우에는, 그 어떤 누름버튼(32)을 조작한 경우에도 대응하는 동일표시의 대용이 선택되게 된다.
제56도는 본 발명의 실시예인 조작유니트(U)를 사용해서 구성하는 조광식의 고정정보 표시 조작단말(T2)의 분해사시도를 나타낸다. 표시장치(238)는 복수개의 발광 다이오드를 배열하여 구성된 발광부(240)를 기판(239)상에 설치한 발광보드(241)와, 각 발광부(240)에 대향시킨 기명판(242)에 의해 구성되어 있다. 기명판(242)은 투명 또는 반투명의 컬러판에, 터치패널⑷의 스위치부(4a)의 조작에 의해 선택하는 내용 등이 문자 또는 기호에 의해 표시되어 형성되어 있다. 이 고정정보표시 조작단말(T2)도, 조작유니트(U), 터치패널⑷ 및 표시장치(238)를 서로 겹쳐서 케이스(235)내에 삽입한 후에 고정나사(237)를 부착구멍(236)을 통해서 케이스(235)의 나사구멍(235)에 나사결합시켜 조립된다. 이 고정정보표시 조작단말(T2)에서는 기명판(242)을 교환하는 것만으로 표시내용을 용이하게 변경할 수 있다.
또한, 표시장치(238)가 발광표시하는 형태이기때문에, 누름버튼(32)은 투명으로할 필요가 없고, 투광성소재로 형성하면 된다. 또 발광부(240)는 발광다이오드에 한정되는 것을 아니고, 누름버튼(32)에 대응시켜 발광시키는 EL, 누름버튼(23)에 대응시켜 광을 투과 또는 차단하는 액정셧터와 조합한 EL판, 형광등과 도광판을 사용한 백라이트(back light)의 조합 등을 사용할 수 있다.
제57도는 가변정보와 고정정보를 조합시켜 표시할 수 있는 정보표시 조작단말(T3)의 분해사시도를 나타낸다. 표시장치(243)는 가변정보 표시수단으로서의 액정디스플레이로 이루어지는 표시패널⑵과, 고정정보 표시수단으로서의 복수개의 발광 다이오드를 배열하여 구성한 발광부(240)를 기판(239)상에 설치한 발광보드(241)와, 각 발광체(240)에 대향시킨 기명판(242)에 의해 구성되어 있다. 조립수단은 상술한 것과 같지만, 표시장치(243)는 표시패널⑵과 발광보드(241)와 기명판(242)을 소정의 배치로 조합시켜 케이스(235)내에 삽입된다. 이 정보표시 조작단말(T3)에서도, 가변정보 및 고정정보의 변경은 제54도 및 제56도에서 설명한 것과 같게 행한다.
제58도는 가장 간단한 고정정보 표시조작단말(T4)의 분해사시도이다. 즉, 본 발명의 실시예인 조작유니트(U)와 터치패널⑷을 조합시켜 케이스(235)내에 수납한 것이다. 이 경우, 누름버튼(32)은 불투명하게 또는 불투광성의 소재로 형성함과 동시에, 외부표면에 고정정보를 표시하도록 한다. 이 고정정보표시 조작단말(T4)은 고정정보를 변경할 때에는 소요의 정보를 표시한 누름버튼(32)으로 교환하는 것만으로 되고, 누름버튼(32)은 그것에 설치된 영구자석⒂과 자성금속으로 이루어지는 유지 가로대(118)(제48도)와의 흡인력으로 유지되어 있을 뿐이므로, 하방에서 용이하게 착탈할 수 있다. 또, 터치패널 대신에 멤브레인 스위치(membrane switch)를 사용해도 된다.
[4 3A 다른 부착 방법]
제54도 내지 제58도에서는 조작 유니트(U)를 고정나사(237)에 의해 설치하는 수단을 도시하였지만, 다른 부착수단을 사용하여 간단하게 부착하는 것도 가능하다. 예를들면, 제59a도에 나타난 것처럼, 케이스(244)의 양측면에 끼워맞춤홈(244a)을 오목하게 설치함과 동시에, 조작유니트(U)에는 끼워맞춤홈(244a)에 끼워 넣어서 케이스(244)를 양측에서 끼워 지지하는 후크체(245)를 프레임체(210)에서 돌출상태로 일체 형성 또는 프레임체(210)에 고착하도록 한다. 후크체(245)는 합성수지에 의해 탄력성을 가지는 형상으로 함으로써, 아무런 공구을 사용하지 않고 조작유니트(U)를 케이스(244)에 착탈 자유롭게 설치할 수 있다.
제59b도에서는, 케이스(246)와 조작유니트(U)의 각각의 대향개소에 각각 철판등의 자성금속판(247) 및 자석(248)을 끼워넣어 고착하는 구성으로 하는 것으로, 자석(248)의 자성금속판(247)으로의 흡착에 의해 조작유니트(U)를 케이스(246)에 착탈 자유롭게 설치하고 있다. 또한, 제59c도는 케이스(249)의 개구부의 내주면에 단부(249a)를 형성함과 동시에, 조작유니트(U)의 대향면에, 단부(249a)에 끼워맞추는 돌출면(250)을 형성하고 있다. 따라서, 조작유니트(U)는 돌출면(250)을 상방에서 단부(249a)에 끼워넣기만 함으로써 케이스(249)에 착탈 자유롭게 고정할 수 있다.
[5. 다른 종류의 터치패널]
[5-1. 광전식 터치패널]
[제 26 실시예]
터치패널은, 상기와 같은 저항막식의 터치패널 외에, 발광소자에서 나온 광이 수광소자에 들어가는 것을 단속 또는 감쇄시키는 광전식의 터치패널, 또는, 초음파 발진소자에서 나온 초음파가 수진소자에 들어가는 것을 단속 또는 감쇄시키는 초음파식의 터치패널이라도 좋다. 여기에서 다음으로 광전식의 터치패널 또는 초음파식의 터치패널을 사용한 실시예를 먼저 실시예와 서로 다른점을 주로 설명한다.
[5-1A.직동식의 조합]
[제27실시예]
제60도는 터치패널이 광전식, 누름버튼이 직동식, 또 스트로크감 및 클릭감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제60도의 실시예에서 박형스위치(80)는 제15도의 실시예와 같은 조작부(30)와 광전식의 터치패널(314)을 구비한다.
터치패널(314)은, 제61도도 참조하여, 빛(86)을 출력하는 복수의 발광소자(84) 및 그 빛(86)을 받아 그것을 전기신호로 변환하는 복수의 수광소자(90)를 기판(82)의 주연부 위에 종횡으로 서로 대향시켜 배치하며, 기판(82)의 표면과 누름버튼(32)과의 사이의 빈 면에, 매트릭스 모양의 광로(88)를 형성한 구성을 하고 있다 2개의 광로(88)의 교점부근이 각각 스위치부(314a)로 되어 있다.
각 지지프레임(36)의 근본부에는 빛(86)을 통과하는 용(冗)또는 노치부(39)를 각각 설치하고 있다. 단, 그 부분을 투명한 수지 등으로 형성하여도 된다.
기판(82)은 예를들면 투명 또는 반투명의 글래스 기판이다. 단, 표시패널⑵을 구성하는 기판 등으로 이 기판(82)의 대용을 시킴으로써, 기판(82)을 생략하는 것도 가능하다.
각 발광소자(84)는 예를들면 LED, 반도체레이저 등이다. 각 수광소자(90)는 예를들면 포토다이오드, 포토트랜지스터 등이다.
각 발광소자(84)에서 출력되는 빛(86)은, 적외선이 사람 눈에 안 띄기 때문에 바람직하지만, 가시광이라도 물론 된다. 또한, 각 발광소자(84)를 발광시키는 방식은 항상 발광시켜 두는 방식으로도 되며, 마이크로프로세서 등을 이용하여 순번으로 발광시키는 방식(이것은 순차 발광방식 또는 스캐닝방식이라고도 부른다)으로도 된다. 이 마이크로프로세서등은 예를 들면, 다음에 설명하는 검출회로(92)를 구성하는 것과 겸용하여도 된다.
종횡의 각 수광소자(90)에는 이 예에서는 제61도에 나타난 것처럼, 각 수광소자(90)에서의 신호에 응답하여, 광량이 저하된 광로(88)의 교점 위치(좌표)를 검출하는, 즉 조작이 행해진 스위치(114a)를 특정하는 검출회로(92)가 접속되어 있다. 단, 이와같은 검출회로(92)는 이 터치패널(114)에 부속되지 않고, 그것이 접속되는 기기내에 설치된 회로나 마이크로프로세서 등을 이용해도 된다.
종래는 이와같은 터치패널(314)의 표면근방에 손가락등을 가까이 하는 것에 의해 빛(86)을 차광하는 조작을 행하고 있어, 그대로 해서는 가동부분이 없어 눌려지는 스트로크는 제로이기 때문에, 스트로크감을 얻을 수 없다. 또한, 터치패널(314)의 표면근방에 부주의하게 손가락을 가까이하거나, 복수의 스위치부에 걸쳐서 결단을 내리지 못하고 손가락을 왔다갔다하는 조작("중복조작")을 행하거나 하면 오동작한다.
그것에 대하여 본 실시예에서는 누름버튼(32)을 눌러내리는 것에 의해 빛(86)을 차광 내지 감쇄시키도록 구성되어 있다. 즉, 누름버튼(32)을 눌러내리면, 광로(88)로 누름버튼(32)이 들어간다. 누름버튼(32)이 불투명한 경우에는 그것에 의해 빛(86)이 완전하게 차광된다. 누름버튼(32)이 투명 또는 반투명의 경우에는 완전하게는 차광할 수 없지만, 누름버튼(32)내에서 굴절, 감쇄 등에 의해 광량이 저하하며, 대응하는 수광소자(90)로부터의 출력신호 레벨이 저하하기 때문에, 그것에 의해 광로(88)에 누름버튼(32)이 들어간 것을 검출할 수 있다. 누름버튼(32)이 투명 또는 반투명의 경우에 빛(86)을 보다 강하게 차광 내지 감쇄시키기 위해 광로(88)에 위치하는 누름버튼(32)의 단면을 검게 도포하는 등으로 불투명하게 해도 되며, 해당 단면에 빛(86)을 확산시키는 광택가공이나 빛(86)을 반사시키는 버튼의 거울처리 등을 행해도 된다. 혹은, 가동측자성체(52)는 불투명이기 때문에, 그것이 광로(88)상에 위치하도록 배치해도 된다.
이와같이 이 박형스위치(80)에서는 누름버튼(32)을 눌러넣는 스트로크를 확보할 수 있기 때문에, 종래의 광전식의 터치패널 단독의 경우와 다르게, 명학한 스트로크감을 얻을 수 있다. 또 이 조작부(30)에서는 전술한 바와같이 클릭감도 얻을 수 있다.
또한, 종래의 광전식의 터치패널 단독의 경우에는 그 표면에 이물(예를들며 벌레,먼지등)이 부착하면, 그것에 의해 광로가 차단되기 때문에 오동작한다는 문제가 있었지만, 이 박형스위치(80)에서는 누름버튼(32)에 벌레, 먼지 등의 이물이 부착해도 그것에 의해 오동작이 발생하는 일은 없다. 따라서 신뢰성이 높다.
또한, 이 실시예의 스위치부착표시 패널에서는 먼저의 실시예의 경우와 같이, 누름버튼(32)과 표시패널⑵의 사이의 거리를 작게(예를들면 1~2㎜정도) 할 수 있기 때문에, 누름버튼(32) 끝의 바로 가까이에 표시패널⑵의 표시내용이 표시되어, 표시를 떠오르게하는 이미지가이드 등을 사용하지 않고도 표시패널⑵의 표시내용을 명료하게 알아 볼 수 있다.
또, 매트릭스 배치하는 조작부(30) 및 광로(88)의 수는 제61도에 나타난 예와같은 3 ×2에 한정 되는 것은 아니고, m ×n(m,n은 1이상의 정수)으로 임의적이며, 구체적으로는 용도 등에 따라 결정하면 된다.
[제 28 실시예]
제62도는 터치패널의 광전식이고 누름버튼이 직동식이며, 또 스트로크감 및 클릭감을 내는 박형스위치(80)를 사용한 스위치부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제62도의 실시예에서의 박형 스위치(80)는 제22도의 실시예와 같은 조작부(30)와, 제60도의 실시예와 같은 광전식 터치패널(314)을 조합시킨 것이며, 각각의 실시예에 대해서 먼저 설명한 것과 같은 작용효과를 얻을 수 있다. 단, 터치패널(314)의 스위치부(314a)의 조작은, 즉 빛(86)의 단속 내지 감쇄는 누름버튼(32)에 설치한 다리부(42)를 사용해서 행한다.
[제 29 실시예]
제63도는 광전식 터치패널을 사용한 스위치부설 표시패널의 다른 예를 나타내는 단면도이고, 제64도는 제63도의 스위치부설 표시패널을 검출회로와 함께 나타내는 평면도이다. 또한, 제65도 및 제66도는 이들의 부분 확대도이다.
이 예에서 광전스위치(450)는 복수의 투명한 도광체(導光體)(452)를 구비하고 있고, 이들 도광체(452)는 각 조작부(30)를 구성하는 누름버튼(32)의 직교하는 2측면의 하부 바깥 부근에 매트릭스 형태로 배치되어 있고, 중간에 각 누름버튼(32)에 대응하는 단락(454)을 가진다. 복수의 투명한 도광체(452)와 각 누름버튼(32)의 상기 직교하는 2측면에서는 2개의 돌출부(456)가 돌출되어 있고, 이들 돌출부(456)는 해당 누름버튼(32)에 대응하는 도광체(452)의 단락(454)내에 위치한다. 복수의 발광소자(462)는 각 도광체(452)내에 그 일단측에서 빛(86)을 각각 입사시키기 위한 것이다. 또한, 복수의 수광소자(466)는 각 도광체(452)의 타단측에서 나오는 빛(86)을 각각 받아서 그것을 전기신호로 변환한다.
각 도광체(452)는, 이 예에서는, 각 조작부(30)를 종횡으로 구분하고 있는 상술한 가이드부재(432)의 근본부내에, 또 표시패널⑵에서 누름버튼(32)의 스트로크분만큼 상승된 장소에 배치되어 있다. 도광체(452)를 이와같이 배치하는 데에는, 예를들면 가이드부재(432)내에 도광체(452)를 이중 성형하는 것 등에 의해 행할 수 있다. 도광체(452)를 가이드부재(432)내에 배치하는 경우에는 가이드부재(432)에도 단락(454)과 같은 장소에 돌출부(456)가 들어가고 또 그 상하 이동을 허용하는 노치(notch)를 설치해 둔다.
각 도광체(452)는, 예를 들면 투명한 플라스틱으로 이루어진다. 이 각 도광체(452)의 단면형상은 사각형이라도 되고, 원형이라도 된다.
하나의 누름버튼(32)에는 제65도에 나타낸 바와같이, 종횡 1개씩 도광체(452)가 근접 배치되어 있다. 종횡의 각 도광체(452)에는 하나의 누름버튼(32)에 대해서 하나씩, 해당 도광체(452)가 도중에 잘라진 단락(454)이 설치되어 있다.
각 누름버튼(32)의, 도광체(452)가 근접 배치된 직교하는 2측면에는 해당 누름버튼(32)에 대응하는 도광체(452)의 2개의 단락(454)내에 각각 위치하도록 돌출한 2개의 돌출부(456)가 각각 설치되어 있다.
각 돌출부(456)는, 제66도도 참조해서, 이 예에서는 그 상부가 불투명부(458)이고, 하부가 투명부(460)이다. 누름버튼(32)이 올라가 있을 때에는, 즉 평상시는 투명부(460)가 단락(454)내에 위치하고 있고, 이 투명부(460)에 의해 도광체(452)내를 통하는 빛(86)이 단락(454)을 통과하는 것을 단지 허용할 뿐만 아니라 지원한다. 누름버튼(32)이 눌려지면 불투명부(458)가 단락(454)내에 위치하고, 이 불투명부(458)에 의해 도광체(452)내를 통하는 빛(86)이 단락(454)을 통과하는 것을 차단한다.
또, 가동측 자성체(52)에 돌출부(456)의 불투명부(458)를 합쳐도 된다. 이것은 제66도에서도 알 수 있는 바와같이, 가동측 자성체(52)를 돌출부(456)측으로 비켜 놓던가 펴는 것만으로 간단히 실현할 수 있다.
각 발광소자(462)는, 예를들면 LED, 반도체 레이저 등이다. 각 수광소자(466)는 예를들면 포토다이오드, 포토트랜지스터 등이다. 이들은 각 도광체(452)의 양단부에 각각 접속되어 있다.
각 발광소자(462)에서 출력하는 빛(86)의 파장이나 발광제어방식은 제60도의 경우와 같다. 스캐닝방식에서 사용되는 마이크로프로세서등은, 예를들면 다음에 설명하는 검출회로(468)를 구성하는 것과 겸용해도 된다.
종횡의 각 수광소자(466)에는, 이 예에서는 제64도에 나타낸 바와같이, 각 수광소자(466)에서의 신호에 응답하고, 차광된 도광체(452)의 교점위치(좌표)를 검출하는, 보다 구체적으로는 눌려진 누름버튼(32)를 특정하는 검출회로(468)가 접속되어 있다. 단, 이와같은 검출회로(468)는 해당 스위치부설 표시패널에 부속시키지 않고, 해당 스위치부설 표시패널이 접속되는 기기내에 설치된 회로나 마이크로프로세서 등을 이용해도 된다.
또한, 제65도에 있어서 가동측 자성체(52)와 도광체(452)는 평면적으로 떨어져 있다. 이 때문에, 원래는 가동측 자성체(52)의 단면이 나타나 있는 제63도에는 도광체(452)및 돌출부(456)는 나타나 있지 않지만, 편의상 도광체(452)및 돌출부(456)를 제63도에 도시한다. 또, 제63도에서 중앙의 누름버튼(32)은 손가락(270)으로 누른 상태를 나타내고 있다.
이 스위치부설 표시패널에 있어서 스트로크감이나 클릭감이 얻어지는 것에 대해서는 이미 설명한 다른 실시예와 같다. 스위칭 동작에 있어서는 누름버튼(32)이 눌려지면 해당 누름버튼(32)의 2개의 돌출부(456)가 그 누름버튼(32)에 대응하는 종횡 2개의 도광체(452)의 단락(454)을 빛(86)이 통과하는 것을 각각 차단한다. 보다 구체적으로는, 전술한 바와같이, 각 돌출부(456)의 불투명부(458)가 각 단락(454)내에 위치하고, 이 불투명부(458)가 그곳을 통과하는 빛(86)을 각각 차단한다. 이것에 의해 빛(86)이 차단된 도광체(452)에 접속된 2개의 수광소자(466)에는 빛(86)이 입사하지 않으므로 해당 2개의 회로가 "오프"하게 된다. 이 조합에 의해 어느 누름버튼(32)이 눌러졌는가가 특정된다.
누름버튼(32)을 누르는 것을 중지하면 가동측 자성체(52)가 고정측 자성체(54)를 흡인하는 힘에 의해 누름버튼(32)은 복귀한다. 누름버튼(32)이 복귀하면 해당 누름버튼(32)의 돌출부(456)를 구성하는 투명부(460)가 도광체(452)의 단락(454)내에 위치하고, 그곳을 빛(86)이 통과하는 것을 중계한다. 이것에 의해 상기 2개의 수광소자(466)에 빛(86)이 입사하도록 되고, 해당 2개의 회로가 "온"하여 복귀한다.
이 스위치부설 표시패널에서는 발광소자(462)에서 나온 빛(86)을 공간을 뛰어넘어 수광소자(466)로 입사사키는 것은 아니고, 도광체(452)의 내부를 통해서 빛(86)을 안내하고, 그 중간에서 돌출부(456)에 의해 해당 빛(86)을 단속하는 구조로 되어 있다. 빛(86)이 공간을 뛰어넘는 경우에는 공간에서의 빛(86)의 발산이 커져 수광소자(466)로 입사하기까지의 빛(86)의 감쇄량이 크므로 각 발광소자(462)의 출력을 증대시키지 않으면 오동작할 가능성이 있다. 또한, 하나의 발광소자(462)에서 발사된 빛(86)이 인접하는 관계가 없는 수광소자(466)로 입사하여 오동작할 가능성도 있다. 이것에 대해서 이 실시예와 같이 도광체(452)를 설치하면, 그 내부를 통해서 빛(86)은 대응하는 수광소자(466)로 안내되므로 인접하는 다른 수광소자(466)로 입사하여 오동작할 가능성은 없다. 또, 공간으로 나와서 발산하는 경우에 비해 수광소자(466)로 입사하기까지의 빛(86)의 감쇄량은 작으므로 각 발광소자(462)의 출력을 작게 할 수 있다.
또한, 이 스위치부설 표시패널에서는 도광체(452)의 단락(454)에 단지 불투명부(458)를 출입시켜 그곳을 빛(84)이 통과하는 것을 단속하는 것은 아니고, 빛(86)을 통과시킬 때에는 투명부(460)를 단락(454)에 넣어 투명부(460)에서 빛(86)을 중계하는 구조를 하고 있다. 투명부(460)를 단락(454)에 넣지 않은 경우는 단락(454)에서 빛(86)이 공간으로 나와 발산하므로 재차 도광체(452)내로 들어가는 빛(86)의 비율이 감소한다. 즉, 단락(454)에서의 빛(86)의 감쇄량이 크다. 또한, 하나의 단락(454)에서 발산한 빛(86)이 매우 가까운 다른 단락(454)내로 들어가 오동작할 가능성이 전혀 없다고는 말할 수 없다. 이것에 대해서, 투명부(460)를 넣으면 단락(454)을 통과하는 빛(86)이 이 투명부(460)내를 지나므로 공간으로 나와 발산하는 비율은 대단히 작게 된다. 즉, 단락(454)에서의 빛(86)의 감쇄량은 대단히 작게 된다. 또한, 다른 도광체(454)로 들어가서 오동작할 가능성도 없다.
이와같이, 도광체(454) 및 투명부(460)를 채용하는 것에 의해 그 양쪽에서 오동작의 가능성을 없앨 수 있음과 동시에 각 발광소자(462)의 출력을 작게 할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그외에 이 스위치부설 표시패널에서는 광전스위치를 채용하고 있으므로 종래의 저항막식 스위치부설 표시패널과 달리 접점 수명의 문제도 없다.
또한, 저항막식 스위치부설 표시패널은 터치패널을 구성하는 투명전극이 완전히 투명한 것은 아닌 것에 대하여, 이 실시예의 스위치부설 표시패널에서는 누름버튼(32)에는 투명전극과 같은 빛의 투과도를 악화시키는 것을 설치할 필요가 없으므로 표시화면의 시인성(視認性)에 특히 뛰어나다.
[제 30 실시예]
제67도는 판스프링(62)을 사용한 실시예에 관한 스위치부설 표시장치를 나타내는 종단면도이다. 이 예에서도 지지프레임(36)의 노치(39)를 통해서 빛(86)이 통과하도록 되어 있고, 누름버튼(32)이 눌려졌을 때 누름버튼(32)에 의해 빛(86)이 차단된다. 빛(86)의 광로는 판스프링을 피해서 설정되어 있다. 다른 쪽의 광(86)에 대해서도 같다.
그런데, 광전식 터치패널을 사용한 각 예에 있어서는 복수의 조작부(30)는 반드시 표시패널⑵상에 매트릭스 형태로 배치되지 않아도 된다. 예를들면, 제68도에 나타낸 예와같이, 복수의 조작부(30)를 한 방향(예를들면 횡방향 또는 종방향)으로 병렬 설치하고, 각 조작부(30)에 도광체(452), 발광소자(90) 및 수광소자(84)를 가지는 광전스위치(450)를 각각 대응시켜 그 각각의 도광체(452)의 단락(454)을 그것에 대응하는 누름버튼(32)의 돌출부(456)에서 각각 단속하도록 하여도 된다. 또한, 조작부(30)와 광전스위치(450)를 하나씩 배치해도 된다.
제68도의 예와같이, 하나의 도광체(452)에 하나의 조작부(30)를 설치하는 경우에는 그 누름버튼(32)을 눌렀을 때만 전술한 실시예와는 반대로 도광체(452)의 단락(454)을 빛이 통과하도록 하여도 된다. 그와같은 경우에는 전술한 실시예와는 반대로 돌출부(456)의 상부에 투명부를 설치하고, 하부에 불투명부를 설치하면 된다. 이와같은 변형은 이하의 회동식 누름버튼의 실시예에서도 같다.
[5 - 1B. 회동식과의 조합]
제69도는 회동식의 누름버튼을 사용한 경우의 스위치부설 표시패널의 부분단면도이다. 또한, 제70도는 제69도 중의 누름버튼 부분의 평면도이다.
이 제69도의 실시예에서 박형스위치(80)는 제28도의 실시예와 같은 조작부(30)와, 광전식 터치패널(114)를 구비하고 있다.
터치패널(314)은, 제71도도 참조해서, 빛(86)을 출력하는 복수의 발광소자(84)및 해당 빛(86)을 받아 그것을 전기신호로 변환하는 복수의 수광소자(90)를 기판(82)의 주연부상에 종횡으로 서로 대향시켜 배치하고, 기판(82)의 표면과 누름버튼(32) 사이의 공간에 매트릭스 형태로 광로(88)를 형성한 구성을 하고 있다. 2개의 광로(88)의 교점 부근이 각각 스위치부(314a)로 되어 있다.
각 지지프레임(36)의 근본부 및 지지점용 돌기(45)의 선단부에는 빛(86)이 통하는 구멍 또는 노치(39, 49)를 각각 설치하고 있다. 다만, 그 부분을 투명한 수지 등으로 형성해도 된다. 또한, 구멍 또는 노치(49)를 설치하는 대신에 지지점용 돌기(45)를 분할해도 된다.
종방향(제70도에서 상하방향)의 광로(88)는 누름버튼(32)의 조작선단부(46)의 하방부에 위치시키고 있다. 이 예에서는 이 조작선단부(46)를 경사지게 절단하여 종방향의 광로(88)로 들어가는 조작선단부(46)의 면적을 크게 하고, 종방향의 광로(88)를 보다 확실히 조작선단부(46) 부분으로 차단할 수 있도록 하고 있다. 필요에 따라서, 이 조작선단부(46)의 부분에 불투명한 스폰지 고무등을 부착해도 되고, 그와같이 하면 종방향의 광로(88)를 차단하는 면적을 한층 크게 할 수 있다.
종횡의 각 수광소자(90)에는, 이 예에서는 제71도에 나타낸 바와같이, 각 수광소자(90)에서의 신호에 응답해서 광량이 저하한 광로(88)의 교점위치(좌표)를 검출하는, 즉 조작이 행해진 스위치부(314a)를 특정하는 검출회로(92)가 접속되어 있다. 단, 이와같은 검출회로(92)는 이 터치패널(114)에 부속되지 않고, 그것이 접속되는 기기내에 설치된 회로나 마이크로프로세서 등을 이용해도 된다.
누룸버튼(32)을 누르면 광로(88)로 누름버튼(32)이, 보다 구체적으로는 그 조작선단부(46)가 들어간다. 누름버튼(32)이 불투명한 경우에는 그것에 의해 빛(86)이 완전히 차광된다. 누름버튼(32)이 투명한 또는 반투명한 경우에는 완전히 차광되지 않지만, 누름버튼(32)의 조작선단부(46)내에서의 굴절, 감쇄 등에 의해 광량이 저하하고, 대응하는 수광소자(90)에서의 출력신호 레벨이 저하하므로 그것에 의해 광로(88)로 누름버튼(32)이 들어간 것을 검출할 수 있다. 누름버튼(32)이 투명 또는 반투명한 경우에는 빛(86)을 보다 강하게 차광내지 감쇄시키기 때문에 광로(88)에 위치하는 누름버튼(32)의 단면을 검게 칠하는 등으로 불투명하게 하여도 되고, 해당 단면에 빛(86)을 확산시키는 광택가공이나 빛(86)을 반사시키는 거울 마무리 등을 실시해도 된다. 혹은 가동측 자성체(52)는 불투명하므로 그것이 광로(88)상에 위치하도록 배치해도 된다. 또한, 전술한 바와같이, 조작선단부(46)에 불투명한 스폰지 고무등을 부착해도 된다.
[제 31 실시예]
제72도는 터치패널이 광전식인 박형스위치(80)를 사용한 스위치부설 표시패널의 다른 실시예를 부분적으로 나타낸는 단면도이다.
이 제72도의 실시예에서 박형스위치(80)는 제28도의 실시예와 같은 조작부(30)와, 제69도와 같은 광전식 터치패널(314)을 구비하고 있다. 따라서, 이 제72도의 실시예의 동작은 이미 기술한 설명으로 이해 가능하다.
[제 32 실시예]
제73도는 제41도와 같은 누름버튼(32)과 제72도와 같은 광전식 터치패널(314)을 구비하고 있다. 따라서, 이 제73도의 실시예의 동작도 이미 기술한 설명으로 이해 가능하다.
[제 33 실시예]
제74도는 회동식 누름버튼(32)에 대해서 제65도의 직동식 누름버튼(32)과 같은 돌출부(456)를 형성한 경우의 평면도이다. 이 제74도의 구성에서의 동작도 제65도의 설명으로 이해 가능하다.
[5 2. 초음파식 터치패널]
[5 2A. 직동식과의 조합]
[제 34 실시예]
제75도는 터치패널이 초음파식이고 누름버튼이 직동식이며, 또 스트로크감및 클릭감을 주는 박형스위치(80)를 사용한 스위치부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제75도의 실시예에서 박형스위치(80)는 초음파식 터치패널(324)과, 제15도의 실시예와 같은 조작부(30)를 구비하고 있다.
이 터치패널(324)은, 예를들면, 미국특허 제 5,177,327호에 기재되어 있는 터치패널과 같다.
즉, 이 터치패널(324)은, 제76도도 참조해서, 초음파(US)를 출력하는 복수의 발진소자(96) 및 해당 초음파(US)를 받아 그것을 전기신호로 변환하는 복수의 수진소자(306)를 기판(94)의 주연부의 표면에 종횡으로 서로 대향시켜 배치하고, 기판(94)의 표면에 매트릭스 형태의 초음파경로(302)를 형성한 구성을 하고 있다. 2개의 초음파경로(302)의 교점 부근이 각각 스위치부(324a)로 되어 있다. 이 경우, 초음파(US)는 지향성이 매우 높으므로 하나의 초음파경로(302)를 전파하는 초음파(US)가 인접하는 초음파경로(302)로 들어가 간섭할 염려는 통상은 없다.
기판(94)은, 예를들면 투명 또는 반투명한 글라스 기판이다.
초음파(US)는 이 예에서는 탄성표면파이고, 발진소자(96)에서의 초음파(US)는 도파로(98)를 경유하여 기판의 표면으로 안내되고, 또 기판(94) 표면의 초음파(US)는 도파로(304)를 경유하여 수진소자(306)로 안내된다.
각 발진소자(304) 및 각 수진소자(306)는, 예를들면 압전진동자이다.
종횡의 각 수진소자(306)에는, 이 예에서는 제 76 도에 나타낸 바와같이, 각 수진소자(306)에서의 신호에 응답하여 초음파(US)가 감쇄한 초음파경로(302)의 교점위치(좌표)를 검출하는, 즉 조작이 행해진 스위치부(324a)를 특정하는 검출회로(308)가 접속되어 있다. 단, 이와같은 검출회로(308)는 이 터치패널(324)에 부속시키지 않고 그것이 접속되는 기기내에 설치된 회로나 마이크로프로세서 등을 이용해도 된다.
종래는, 이와같은 터치패널(324)을 구성하는 기판(94)의 표면에 손가락 등으로 접촉하는 것에 의해 초음파(US)를 흡수하여 그것을 감쇄시키는 조작을 행하고 있고, 그대로는 가동부분이 없어 누름 스트로크는 제로이므로 스트로크감을 얻을 수는 없다.
이에 비해 이 실시예에서는 누름버튼(32)을 누르는 것에 의해 초음파(US)를 감쇄시키도록 구성하고 있다. 그 때문에, 누름버튼(32) 하면의 주연부에 초음파 흡수체(310)를 설치하고 있다. 초음파 흡수체(310)는 적당히 연하게해서 초음파(US)를 잘 흡수하는 것이고, 예을들면 실리콘 고무, 우레탄 고무 등의 고무이다. 이 초음파 흡수체(310)는 적어도 초음파경로(302)에 위치하는 부분에 설치하면 된다. 단, 누름버튼(32)을 탄성을 가지는 수지 등으로 형성해도 되고, 그 경우는 누름버튼(32) 자체로 초음파(US)를 흡수하여 감쇄시킬 수 있으므로 초음파 흡수체(310)를 설치하지 않아도 된다.
또, 지지프레임(36)은 통상은 굳은 수지등으로 이루어지고, 초음파(US)를 거의 흡수하지 않으므로 그것이 초음파경로(301)상에 존재하고 있어도 문제는 없다. 만약, 문제가 있다면, 초음파경로(302)상에 위치하는 지지프레임(36)의 근본부에 노치를 설치 등을 하면 된다.
누름버튼(32)을 누르면 기판(94) 표면의 초음파경로(302)상에 초음파 흡수체(310)가 닿고, 이 초음파 흡수체(310)에 초음파(US)가 흡수되어 그것이 감쇄하며, 대응하는 수진소자(306)에서의 출력신호 레벨이 저하하므로 조작이 행해진 스위치부(324a)를 검출할 수 있다.
이와같이 이 박형스위치(80에 있어서는 누름버튼(32)을 누르는 스트로크를 확보할 수 있으므로 종래의 초음파식 터치패널 단독의 경우와 달리 명확한 스트로크감을 얻을 수 있다. 또, 이 조작부(30)에서는 전술한 바와같이 클릭감도 얻을 수 있다.
또한, 종래의 탄성표면파를 사용한 초음파식 터치패널 단독의 경우에는, 그 표면에 이물(예를들면 벌레, 먼지, 물방울, 기름막 등)이 부착하면 그것에 의해 초음파가 흡수되기때문에 오동작할 가능성이 있다고 하는 문제가 있었지만, 이 박형스위치(80)에서는 누름버튼(32)에 벌레, 먼지, 물방울, 기름막 등의 이물이 부착하여도 그것에 의해 오동작이 일어나는 것은 아니다. 따라서, 신뢰성이 높다.
나머지 특징은 저항막식 또는 광전식 터치스위치를 사용한 경우와 같다.
초음파(US)로서 상기와 같은 탄성표면파 대신에 제77도에 나타낸 예와 같이, 기판(94)의 내부를 전파하는 비틀림파를 이용해도 된다. 그 경우, 기판(94)의 서로 대향하는 단면에 발진소자(96)및 수진소자(306)를 부착한다. 이 방식은 대면도파형이라고도 불려지고 있다.
이 경우에도, 누름버튼(32)을 눌러서 초음파(US) 경로상의 기판 표면에 초음파 흡수체(310)를 눌러 닿게하면, 보다 구체적으로는 탄성표면파 이용의 경우보다 어느 정도 강하게 눌러 닿게하면, 내부를 전파하는 초음파(US)(비틀림파)가 감쇄하므로 누름버튼(32)을 누른 것을 검출할 수 있다.
[제 35 실시예]
제78도는 터치패널이 초음파식이고 누름버튼이 직동식이며, 또 스트로크감 및 클릭감을 주는 박형스위치(80)를 사용한 스위치부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제78도의 실시예에서의 박형스위치(80)는 제22도의 실시예와 같은 조작부(30)와, 제75도의 실시예와 같은 초음파식 터치패널(324)을 조합한 것이고, 각각의 실시예에 대해서 앞에 설명한 것과 같은 작용 효과를 나타낸다. 단, 터치패널(324)의 스위치부(324a)의 조작은, 즉 초음파(US)의 감쇄는 누름버튼(32)의 다리부(42)의 하면부에 설치한 초음파 흡수체(310)를 사용해서 행해진다.
[5 - 2B. 회동식과의 조합]
[제 36 실시예]
제79도는 터치패널이 초음파식인 박형스위치(80)를 사용한 스위치부설 표시패널의 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다. 제80도는 제79도중의 누름버튼 부분의 평면도이다. 더우기, 제81도는 패널 전체의 개념적 평면도이다.
이 제79도의 실시예에서 박형스위치(80)는, 제28도의 실시예와 유사한 누름버튼(32)에 초음파 흡수체(310)를 부착한 것을 제75도와 같은 초음파식 터치패널(324)의 조작에 적용하고 있다. 따라서, 각부의 구성및 동작은 제28도 및 제75도~제77도에 대해서 이미 기술한 설명으로 이해 가능하다. 단, 제81도에서 알 수 있는 바와같이, 초음파경로(302)는 각 누름버튼(32)의 중앙이 아니라 제79도의 가동측 자성체(52)의 바로 아래에서 교차하고 있다. 또한, 누름버튼(32)이 회동식인 것에 대응해서 조작선단부(46)는 경사면으로 되어 있고, 그 경사면에 초음파 흡수체(310)가 부착되어 있다.
[제 37 실시예]
제82도는 터치패널이 초음파식인 박형스위치(80)를 사용한 스위치부설 표시패널의 다른 실시예를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
이 제82도의 실시예에서 박형스위치(80)는, 제 41 도의 누름버튼(32)을 제75도와 같은 초음파식 터치패널(324)의 조작에 이용하고 있다. 따라서, 각부의 구성 및 동작은 제41도 및 제75도에 대해서 이미 기술한 설명으로 이해 가능하다.
[5 - 3. 광전식 및 초음파식에의 추기(追記)]
상기와 같은 광전식 터치패널(314) 및 초음파식 터치패널(324)을 사용하는 경우에도 복귀수단(50)으로는 물론 앞서 제33도, 제34도 혹은 제42도에 나타낸 것과 같은 사상의 복귀수단(50)을 사용할 수 있다. 또한, 제35도 혹은 제36도에 나타낸 누름버튼(32)을 사용할 수도 있다. 그 경우, 고정측 자성체(54)가 빛(86)이나 초음파(US)의 전송에 방해가 되는 것이라면 그것을, 예를들면 제83도(직동식) 또는 제84(회동식)에 나타낸 바와같이, 광로(88)혹은 초음파경로(302)에서 떨어지도록 배치하면 된다.
[6. 각 실시예에서의 특징]
[6 - 1. 일반적인 특징]
상기 각 실시예의 스위치부설 표시패널에 의하면, 표시패널상에 스위치 유니트를 설치한 종래의 스위치부설 표시패널에 비해 다음과 같은 효과가 얻어진다. 즉, 예를들면 제85a도 또는 제85b도에 예시하는 바와같이, 표시패널⑵의 하나의 큰 표시영역(2a)상에 복수의 단위조작부(30) 및 그것에 대응하는 스위치부(4a)를 모아서 배치하는, 환언하면, 서로 인접하는 복수의 단위조작부(30) 및 그것에 대향하는 스위치부(4a)의 아래에 그것에 의해 선택되는 내용을 표시하는 하나의 (공통) 표시영역(2a)을 설치하는 것도 가능하다. 그렇게 하면 간단히 표시패널⑵의 표시영역 및 그 표시내용을 선택하는 조작부를 실질적으로 대형화할 수 있다. 그 결과, 예를 들면 연속문자, 대형 도형, 막대그래프 등의 표시도 가능하게 된다. 또한, 각 단위조작부(30)나 그것에 대응하는 스위치부(4a), 또 그것에 대응하는 표시영역(2a)의 형상이나 크기 등을 바꾸는 것에 의해 하나의 스위치부설 표시패널에서의 조작부 및 표시영역의 배치 구성을 자유로이 행할 수 있다.
[6 - 2. 회동식 고유의 특징]
저항막식 터치패널과의 관계에서 설명한 회동식 누름버튼(32)을 사용한 실시예의 장점은 터치패널에 광전식 터치패널(314) 혹은 초음파식 터치패널(324)을 사용하는 경우에도 해당한다.
즉, 누름버튼(32)이 직동식이라면, 이미 기술한 바와같이 그것이 경사져 눌려지므로 더구나 어떻게 경사지는가는 누른 부위에 의한 것이므로 일정하게는 정해지지 않는다. 이 때문에, 그것에 대응할 수 있도록 터치패널(114, 124)의 스위치부(314a,324a) 위치를 연구한다든지 스위치부의 면적을 크게 한다든지 할 필요가 있다. 이것에 대해서 회동식의 각 실시예에서는 누름버튼(32)이 회동할 뿐이므로 터치패널의 스위치부를 조작하는 조작선단부(46)의 위치가 특정된다. 따라서, 터치패널(314,324)에 설치해두는 스위치부(314a,324a)의 위치도 특정된다. 즉, 터치패널(314,324)의 스위치부(314a,324a)는 적어도 해당 조작선단부(46) 혹은 조작용돌기(47)의 아래에 있으면 되고, 지나치게 그 면적을 넓힐 필요가 없다.
[ 7. 다른 예]
[7 - 1. 면내 착자(着磁)]
그런데, 이미 기술한 각 실시예의 복귀수단으로 사용되는 영구자석에 있어서는, 당해 영구자석의 서로 대향하는 면에 N극 및 S극을 형성하고 있다. 예를 들면 제15도의 실시예에 대응하는 제86도에서는 가동측 자성체(52)의 영구자석 상단면에 N극이 형성되고, 하단면에 S극이 형성되어 있다. 이와같은 구성의 경우에는 영구자석의 외부 주변에 자력선(MG)이 누설되지만, 이점을 개선한 실시예에 대해서 이하에 설명한다. 이하의 실시예는, "면내 착자" 즉, 자성금속에 대향하는 면에 S극과 N극을 형성하고, 다른 면에는 자극을 형성하지 않는다는 사상을 구현화한 것이다.
[7 - 1A. 직동식에서 영구자석의 면내 착자]
[제 38 실시예]
제87도는 면내 착자된 영구자석을 복귀수단으로 이용한 스위치부설 표시패널의 일예를 부분적으로 나타내는 단면도이다. 제86도의 실시예와 동일 또는 상당하는 부분에는 동일 부호를 붙이고, 이하에서는 제86도의 실시예와의 상이점을 주로설명한다.
제87도의 실시예의 스위치부설 표시패널은, 제86도의 실시예의 복귀수단(50)에 상당하는 것으로서, 다음과 같은 구성의 복귀수단(50A)을 구비하고 있다.
즉, 복귀수단(50A)은, 이 예에서는, 가이드부재로서 기능하는 지지프레임(36)의 상부에 누름버튼(32)을 둘러싸도록 설치된 고정측 자성체(54)와, 누름버튼(32)의 주연부이고 이 고정측 자성체(54)의 하측에 위치하는 부분에 고정측 자성체(54)에 대향하도록 설치된 가동측 자성체(52)를 구비하고 있다. 고정측 자성체(54)는 제86도의 실시예와 같이 자성금속에 의해 형성되어 있다.
한편, 가동측 자성체(52)는 상대 고정측 자성체(54)를 향해 하나의 면내(즉 상면내)에 N극 및 S극이 존재하고, 그 반대측의 면내(즉 하면내)에 자극이 존재하지 않도록 면내 착자된 영구자석이다.
이 가동측 자성체(52)의 일예를 제88도에 나타낸다. 가동측 자성체(52)는 이 예에서는 사각의 고리형상을 하고 있고, 그 상면의 둘레방향으로 N극과 S극이 교대로 형성되어 있다. 하면에는 자극이 형성되어 있지 않다.
제89도는 가동측 자성체(52)의 제88도 중의 선 a - a 방향을 따른 단면을 고정측 자성체(54)와 함께 나타낸 것이고, 자력선(MG)의 분포가 병기되어 있다.
가동측 자성체(52)의 면내 착자방식은 제90도에 나타낸 바와 같이, 가동측 자성체(52)의 상면에 N극과 S극이 동심 형태로 존재하도록 한 것이라도 된다.
또한, 상기와 같은 고리형상의 가동측 자성체(52)를 사용하는 대신에, 예를들면 제91a도 또는 제91b도에 나타낸 바와같이 면내 착자된 봉상(棒狀)의 가동측 자성체(52)를 누름버튼(32)의 각 변에 설치해도 되지만, 이 경우 적어도 한변에 설치하면 동작은 가능하다.
상기 복귀수단(50A)에서도 영구자석인 가동측 자성체(52)에 의해 상대방 고정측 자성체(54)를 흡인할 수 있으므로 제86도의 실시예의 복귀수단(50)의 경우와 같이, 누름버튼(32)에 복귀력을 줄 수 있다.
더구나, 이 복귀수단(50A)에서는 영구자석인 가동측 자성체(52)의 N극 및 S극은 상대방 고정측 자성체(54)를 향한 상면내에만 존재하고 하면내에는 자극이 존재하지 않으므로, 가동측 자성체(52)의 N극에서 나온 자력선(MG)은, 예를들면 제89도에 나타낸 바와같이, 동일 면내에서 인접하고 있는 S극으로 되돌아 가는, 또는 대향하고 있는 고정측 자성체(54)내를 통해서 동일 면내의 S극으로 되돌아 간다고 하는 작은 폐루우프를 그리게 되고, 두께방향으로 착자되어 있는 제86도의 가동측 자성체(52)를 사용한 실시예의 경우와 달리, 자력선(MG)의 공간으로의 확장은 대단히 작게 억제된다.
특히, 영구자석인 가동측 자성체(52)가 상대방 고정측 자성체(54)를 흡착하고 있을 때에는 흡착한 고정측 자성체(54)에 의해 거의 완전한 폐자로가 형성되므로 자력선의 공간으로의 누설은 거의 없다. 따라서, 제87도중에는 제86도의 실시예의 경우와 달리, 가동측 자성체(52)에서 출입하는 자력선을 도시할 수 없다.
또한, 상기와 같이하여 자력선의 공간으로의 확장이 대단히 작게 억제되는 결과, 영구자석인 가동측 자성체(52)가 상대방 고정측 자성체(54)를 흡인하는 힘도 높아지므로, 그 만큼 가동측 자성체(52)의 착자강도(잔류자기)를 작게 해도 되고, 그에 따라 가동측 자성체(52)에서의 누설자계도 당연히 감소하게 되므로, 이것도 누설자계를 작게하는데 기여한다.
상기의 작용에 의해 조작부(30)로부터의 누설자계를 대단히 작게 억제할 수 있다. 따라서, 이 스위치부설 표시패널에 자기카드 등의 자기 기록매체를 가깝게 해도 조작부(30)에서의 누설자계에 의해 해당 자기 기록매체의 기록내용이 깨질 염려는 없게 된다.
더구나, 이 복귀수단(50A)에서는 고정측 자성체(54)의 두께를 특히 크게 할 필요는 없으므로 스위치부설 표시패널 전체를 두껍지 않게 완성한다.
[7 - 1B. 회동식에서의 영구자석의 면내 착자]
[제 39 실시예]
제92도에 나타낸 실시예는, 이미 기술한 제28도의 회동식의 실시예와 유사한 회동식 스위치부설 표시장치에 있어서, 누름버튼(32)에 면내 착자된 영구자석을 사용한 실시예를 나타낸다. 또한, 제93도는 제92도중 누름버튼(32)의 평면도이다. 이하, 제28도의 실시예 및 제87도의 실시예와의 상이점을 중심으로 설명한다.
제92도의 실시예에서 사용되고 있는 복귀수단(50A)은 누름버튼(32)의 지지지점용 돌기(45)와는 반대측의 단부 부근에, 즉 상기 조작선단부(46)와 같은 측의 변 부근에 설치되어 있다. 이 복귀수단(50A)은 지지프레임(36)의 상부에 설치된 고정측 자성체(54)와, 누름버튼(32)의 지지지점용 돌기(45)와는 반대측의 단부이고 이 고정측 자성체(54)의 하측에 위치하는 부분에 고정측 자성체(54)에 대향하도록 설치된 가동측 자성체(52)를 구비하고 있다.
가동측 자성체(52)는 상대방 고정측 자성체(54)를 향한 하나의 면내(즉 상면내)에 N극 및 S극이 존재하고, 그 반대측의 면내(즉 하면내)에 자극이 존재하지 않도록 면내 착자된 영구자석이다. 이 가동측 자성체(52)의 면내 착자는 제91a도 또는 제91b도에 나타낸 예와 같다.
가동측 자성체(52)의 평면배치의 일예를 제93도에 나타낸다. 이 가동측 자성체(52)는, 이 예와 같이 지지점용 돌기(45)의 반대측 변 전체에 설치하여도 되고, 해당 변의 중앙부 부근의 일부분에 설치하여도 되며, 혹은 해당 변의 양측 단부 부근에 설치하여도 된다. 어떻게 하는가는 해당 가동측 자성체(52)와 고정측 자성체(54)의 흡착력 등에 따라 결정하면 된다. 단, 어느 경우에도 해당 가동측 자성체(52)의 상방에는 상대쪽의 고정측 자성체(54)가 설치되어 있다.
이 실시예에 있어서도, 복귀수단(50A)은 제87도의 실시예의 것과 거의 같은 구성을 하고 있으므로 제87도의 실시예의 경우와 같고, 조작부(30)에서의 누설자계를 대단히 작게 억제할 수 있고, 더구나 스위치부설 표시패널 전체를 두껍지 않게 완성한다는 효과가 얻어진다.
[7 - 1C. 면내 착자를 사용하는 경우의 변형예]
상기 각 실시예에서의 고정측 자성체(54)도 영구자석으로 형성하는 경우에는, 그 고정측 자성체(54)의 상하 각각의 면 중에 가동측 자성체(52)에 대향하고 있는 면(즉 하면)에 있어서 N극과 S극이 교대가 되도록 한 면내 착자를 행하고, 그 반대측의 면(즉 상면)내에는 자극이 존재하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 면내 착자된 가동측 자성체(52)의 각 자극이 고정측 자성체(54)에서의 역극성의 자극과 대향하도록 배치한다. 예를들면, 가동측 자성체(52)의 상면 둘레방향으로 N, S, N,....으로 면내 착자하고 있는 경우에는 고정측 자성체(54)의 하면 둘레방향으로 S, N, S....로 면내 착자한다. 제94도에서는 제91a도의 가동측 자성체(52)와, 이것에 대응하는 면내 착자된 고정측 자성체(54)와의 조합이 나타나 있다.
이와같이 하여 고정측 자성체(54) 및 가동측 자성체(52)의 양쪽을 서로 역극성으로 면내 착자된 영구자석으로 하면, 한쪽이 단순한 (즉 착자되지 않은) 자성체인 경우보다도 흡착력이 높아지므로 복귀수단(50A)에서의 복귀력을, 환언하면, 누름버튼(32)을 눌러 터치패널⑷의 스위치영역(4a)을 "온"시킬때 필요한 압압력을 높일 수 있다. 또한, 흡착력을 높이지 않아도 되면, 고정측 자성체(54) 및 가동측 자성체(52)의 착자강도(잔류자기)를 작게해 놓을수 있고, 그에 따라 양 자성체(54,52)에서의 누설자계도 당연히 감소하게 되므로 조작부(30)에서의 누설자계를 한층 작게 억제할 수 있다.
[7 - 2. 자분(磁粉)이용]
[제 40 실시예]
그런데, 상기 각 실시예에서는 벌크(bulk)상태의 자성재료를 자화시킨 영구자석이 사용되고 있다. 예를들면, 제86도에 나타낸 예에서는 고정측 자성체(54)로서 철판을, 또는 가동측 자성체(52)로서 벌크상태의 영구자석(44)을 사용하고 있다. 그러면, 누름버튼(32)을 누르는 것을 정지하여 그것이 위로 복귀하였을 때, 즉 가동측 자성체(52)가 고정측 자성체(54)의 자성금속판(52)을 흡착하였을 때, 양자가 직접 닿아 "딸깍"이라는 비교적 큰 소리를 낸다. 이와같은 소리가 나도 지장이 없는 용도는 많지만, 예를들면 방송국의 스튜디오용 기기 등에 사용하는 경우에는 바람직하지 않은 경우도 있다.
이와같은 복귀시의 소리를 작게하는데에는 고정측 자성체(54)와 가동측 자성체(52)와의 사이에 고무와 같은 탄성재를 끼운다는 생각도 있지만, 그렇게 하면 부품수 및 조립공정수가 증가하고, 코스트업이 크다.
그래서, 누름버튼(32)의 복귀시의 소리를 작게 하는데에는 상기 각 실시예에서 고정측 자성체(54) 및 가동측 자성체(52)를 수지중에 자성분을 혼입하여 이루어지는 수지자성체로 하는 것이 바람직하다. 이 수지의 전형적인 예는 각종의 나이론이다. 자성분은 예를들면 강자성체의 금속, 바람직하게는 각종의 페라이트로 이루어진다. 이와같은 수지자성체는 제작시에 성형이 가능하고, 가공성이 좋다. 또한, 제작후에 제88도, 제91a도, 제91b도, 제94도 각각의 예에서 나타낸 바와같이 면내 착자하는 것도 용이하다.
이와같이 양쪽의 자성체(54,52)를 수지자성체로 해 놓으면 누름버튼(32)의 복귀시에 양 자성체(54,52)가 서로 흡착하여 직접 닿아도 그것을 구성하고 있는 수지가 충격을 흡수하므로 복귀시의 소리는 작게 억제된다. 따라서, 방송국의 스튜디오 등과 같이 소리의 발생에 대해서 조건이 엄한 용도에도 이 스위치부설 표시패널을 아무 지장없이 사용할 수 있다. 더구나, 고무와 같은 탄성체를 끼우는 경우와 달리, 부품수 및 조립공정수가 증가하지 않으므로 코스트업의 문제도 없다.
또한, 고정측 탄성체(54)를 수지탄성체로 하는 경우에는 그것과 지지프레임(36)을 같은 수지자성체로 일체화하여 만들 수 있다. 그 경우, 고정측 자성체(54)를 면내 착자하여 영구자석화시키는 경우에는 가동측 자성체(52)에 대향하는 필요한 장소에만 착자하면 된다. 이와같이 고정측 자성체(54)와 지지프레임(36)을 일체로 만들면, 양자를 별개로 해서 고정측 자성체(54)를 달라붙이는 경우에 비해서 조작부(30)의, 더 나아가서는 스위치부설 표시패널의 조립이 간단하게 된다.
또한, 제86도의 실시예와 같이 고정측 자성체(54)로서 철판을 사용한 경우에는, 그 표면을 도금한다든지 도장한다든지 하여도 그것에는 핀홀이 불가피하게 존재하므로 시간이 경과하면 철판에서 녹이 발생하여 도금이나 도장이 떨어지기 쉽고, 그렇게 되면 해당 스위치부설 표시패널의 외관이 나빠져 품질이 저하할 가능성도 있다.
이것에 대해서, 상기 각 실시예에서의 고정측 자성체(54)를 수지자성체로 하고, 또 그 자성분을 페라이트로 하면 고정측 자성체(54)에서의 녹의 발생을 방지할 수 있고, 그 결과 고정측 자성체(54) 표면의 도장의 떨어짐을 억제할 수 있으므로 양호한 외관을 장기간 유지할 수 있다. 이것은 페라이트는 MFe2O4(M은 2가의 금속)라는 구조식으로 표현되는 바와 같이 산화물 자성체이고, 원래 산화되어 안정상태에 있기 때문에 그것 이상 산화되기 어렵고, 즉 녹이 슬기 어렵기 때문이다.
이 페라이트의 전형적인 예로는 니켈 페라이트, 니켈 코발트 페라이트, 망간마그네슘 페라이트 등이 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
가동측 자성체(52)를 수지자성체로 구성하는 경우, 그 자성분을 페라이트로 할 것인가 아닌가는 임의적이지만, 고정측 자성체(54) 및 가동측 자성체(52)를 같은 재질의 수지자성체로 구성하는 쪽이 경제적이다.
[7 - 3. 터치패널의 다른 예]
상기 각 실시예에서는 터치패널로서 저항막식, 광전식 및 광전식의 것에 대해서 설명하였지만, 터치패널은 다른 방식, 예를 들면 정전용량식이나 압전막식 등이어도 된다.
이상, 본 발명의 각 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 첨부되는 청구범위에 의해 규정된다.

Claims (37)

  1. 정보 디스플레이와 함께 사용되고, 신호의 전환을 행하는 스위치장치에 있어서, 거의 영의 스트로크로 터치되는 것에 따라 상기 신호의 전환을 행하는 투명한 터치스위치(4a)를 가지는 터치패널⑷과, 상기 터치스위치(4a)상에 설치되고, 또 상기 터치스위치(4a)를 조작하기 위한 적어도 하나의 조작수단(30)을 가지는 조작부(80)를 구비하며, 상기 각 조작수단(30)이, 상기 터치스위치 상에 설치된 지지프레임(36)과, 상기 지지프레임(36)에 의해 상기 터치스위치(4a)상의 기준위치로 지지되고, 또 상기 기준위치에서 상기 터치스위치(4a)를 향해서 눌려지는 것에 따라 상기 터치스위치(4a)를 조작하는 투명한 누름버튼(32)과, 상기 터치스위치(4a)에서 상기 기준위치를 향해 상기 누름버튼(32)에 복귀력을 작용시키는 복귀수단(50)을 가지며, 상기 정보 디스플레이에 표시된 정보의 내용이 상기 터치스위치(4a) 및 상기 누름버튼(32)을 통해서 눈으로 확인 가능한 스위치장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복귀수단(50)은, 상기 누름버튼(32)에 부착된 제1의 자성수단(52)과, 상기 지지프레임(36)에 부착된 제2의 자성수단(54)을 가지고 있고, 상기 제1의 자성수단(52)과 상기 제2의 자성수단(54)의 자기적 상호작용에 의해 상기 복귀력이 생성되는 것인 스위치장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 누름버튼(32)은, 상기 지지프레임(36)을 따라 상기 기준위치에서 상기 터치스위치(4a)을 향하는 방향으로 슬라이드하여 상기 터치스위치(4a)를 조작하는 것인 스위치장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기준위치에서 상기 터치스위치(4a)로의 상기 누름버튼(32)의 이동범위에 상기 복귀력이 감소하는 구간이 포함되는 스위치장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1의 자성수단(52)은 제1의 영구자석(52)을 포함하고, 상기 제2늬 자성수단(54)은 제2의 영구자석(54)을 포함하는 스위치장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복귀력은 상기 제1의 영구자석(52)과 상기 제2의 영구자석(54)사이의 자기적 흡인력에 의해 생성되는 스위치장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1의 영구자석(52)의 상면은 N극과 S극의 배열을 가지고 있고, 상기 제1의 영구자석(52)의 하면은 자극을 가지고 있지 않으며, 상기 제2의 영구자석(54)의 하면은 N극과 S극의 배열을 가지고 있고, 상기 제2의 영구자석(54)의 상면은 자극을 가지고 있지 않으며, 상기 제1의 영구자석(52)의 상기 N극이 상기 제2의 영구자석(54)의 상기 S극에 대향하고 있고, 상기 제1의 영구자석(52)의 상기 S극이 상기 제2의 영구자석(54)의 상기 N극에 대향하고 있는 스위치장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1과 제2의 영구자석(52, 54)의 각각은 수지중에 자분을 혼입하여 형성된 자성수지인 스위치장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 제1의 자성수단(52)은 영구자석(52)을 포함하고, 상기 제2의 자성수단(54)은 상기 제1의 자성수단(52)보다도 위의 위치에서 상기 지지프레임(36)에 부착된 자성 금속부재(58)를 포함하는 스위치장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 영구자석(52)의 상면은 S극과 N극의 배열을 가지고 있고, 상기 영구자석(52)의 하면은 자극을 가지고 있지 않으며, 상기 영구자석(52)의 상기 상면이 상기 자성 금속부재(58)에 대향하고 있는 스위치장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 영구자석(52)은 수지중에 자분을 혼입하여 형성된 자성수지인 스위치장치.
  12. 제2항에 있어서, 상기 누름버튼(32)은, 소정의 지지점 주위로 회동해서 상기 터치스위치(4a)를 조작하는 것인 스위치장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 기준위치에서 상기 터치스위치(4a)로의 상기 누름버튼(32)의 회동범위에 상기 복귀력이 감소하는 구간이 포함하는 스위치장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1의 자성수단(52)은 제1의 영구자석(52)을 포함하고, 상기 제2의 자성수단(54)은 제2의 영구자석(54)을 포함하는 스위치장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 복귀력은, 상기 제1의 영구자석(52)과 상기 제2의 영구자석(54)사이의 자기적 흡인력에 의해 생성되는 스위치장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1의 영구자석(52)의 상면은 N극과 S극의 배열을 가지고 있고, 상기 제1의 영구자석(52)의 하면은 자극을 가지고 있지 않으며, 상기 제2의 영구자석(54)의 하면은 N극과 S극의 배열을 가지고 있고, 상기 제2의 영구자석(54)의 상면은 자극을 가지고 있지 않으며, 상기 제1의 영구자석(52)의 상기 N극이 상기 제2의 영구자석(54)의 상기 S극에 대향하고 있고, 상기 제1의 영구자석(52)의 상기 S극이 상기 제2의 영구자석(54)의 상기 N극에 대향하고 있는 스위치장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1과 제2의 영구자석(52, 54)의 각각은, 수지중에 자분을 혼입하여 형성된 자성수지인 스위치장치.
  18. 제13항에 있어서, 상기 제1의 자성수단(52)은 영구자석(52)을 포함하고, 상기 제2의 자성수단(54)은 상기 제1의 자성수단(52)보다도 위의 위치에서 상기 지지프레임(36)에 부착된 자성 금속부재(58)를 포함하는 스위치장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 영구자석(52)의 상면은 S극과 N극의 배열을 가지고 있고, 상기 영구자석(52)의 하면은 자극을 가지고 있지 않으며, 상기 영구자석(52)의 상기 상면이 상기 자성 금속부재(58)에 대향하고 있는 스위치장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 영구자석(52)은, 수지중에 자분을 혼입하여 형성된 자성수지인 스위치장치.
  21. 제2항에 있어서, 상기 누름버튼(32)은 렌즈(70, SF)를 포함하는 스위치장치.
  22. 제2항에 있어서, 상기 누름버튼(32)은 렌즈(70, SF)를 포함하는 스위치장치.
    제2항에 있어서, 상기 조작부(80)는, 상기 터치패널⑷상에 배열된 복수의 조작수단(30)을 가지는 스위치장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 누름버튼(32)이 상기 기준위치에 있을 때 상기 누름버튼(32)의 상면은 상기 지지프레임(36)의 상면보다도 높고, 상기 복수의 조작수단(30)에서의 각각의 누름버튼(32)의 상면이 서로 인접하고 있는 스위치장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 복수의 조작수단(30)에서의 상면을 덮는 가요성 시트(74)를 더 구비하는 스위치장치.
  25. 제1항에 있어서, 상기 복귀수단(50)은 상기 터치스위치(4a)와 상기 누름버튼(32)과의 사이에 끼워 삽입된 스프링(62,62)을 가지는 스위치장치.
  26. 제2항에 있어서, 상기 신호는 전기신호이고, 상기 터치스위치(4a)는 서로 떨어져 대향하고 있음과 동시에 상기 누름버튼(32)에 의한 터치에 의해 서로 접촉되는 복수의 전극층(8, 18)을 가지는 스위치장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 터치스위치(4a)상에 설치된 스패이서(56)를 더 구비하고, 상기 누름버튼(32)은 상기 스패이서(56)를 통해서 상기 터치스위치(4a)를 조작하는 스위치장치.
  28. 제26항에 있어서, 상기 누름버튼(32)은 버튼 본체와, 상기 버튼 본체의 아래에 형성된 다리(42)를 가지는 스위치장치.
  29. 제2항에 있어서, 상기 신호는 광신호(86)이고, 상기 터치스위치(4a)는 상기 광신호(86)의 경로(88)를 가지며, 상기 누름버튼(32)의 눌려짐에 의해 상기 경로(88)에서 상기 광신호(86)의 투과상태가 변화하는 스위치장치.
  30. 제2항에 있어서, 상기 신호는, 초음파신호(US)이고, 상기 터치스위치(4a)는 상기 초음파신호(US)의 경로(302)를 가지며, 상기 누름버튼(32)의 눌려짐에 의해 상기 경로(302)에서 상기 초음파신호(US)의 전파가 차단되는 스위치장치.
  31. 정보 디스플레이와 함께 사용되고, 소정 사항이 표시된 스위치가 조작되는 것에 의해 신호의 전환을 행하는 스위치부설 표시장치에 있어서, 소정 사항을 표시 가능한 표시면을 가지는 표시수단⑵과, 거의 영의 스트로크로 터치되는 것에 따라 상기 신호의 전환을 행하는 투명한 터치스위치(4a)를 가지고, 상기 표시면상에 설치된 투광성을 가지는 투명한 터치패널⑷과, 상기 터치스위치(4a)상에 설치되고, 또 상기 터치스위치(4a)를 조작하기 위한 적어도 하나의 조작수단(30)을 가지는 조작부(80)를 구비하며, 상기 각 조작수단(30)이, 상기 터치스위치(4a)상에 설치된 지지프레임(36)과, 상기 지지프레임(36)에 의해 상기 터치스위치(4a)상의 기준위치에 지지되고, 또 상기 기준위치에서 상기 터치스위치(4a)를 향해서 눌려지는 것에 따라 상기 터치스위치(4a)를 조작하는 투광성의 누름버튼(32)과, 상기 터치스위치(4a)에서 상기 기준위치를 향해 상기 누름버튼(32)에 복귀력을 작용시키는 복귀수단(50)을 가지며, 상기 정보 디스플레이에 표시된 정보의 내용이 상기 터치스위치(4a) 및 상기 누름버튼(32)을 통해서 눈으로 확인 가능한 스위치부설 표시장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 복귀수단(50)은, 상기 누름버튼(32)에 부착된 제1의 자성수단(52)과, 상기 지지프레임(36)에 부착된 제2의 자성수단(54)을 가지고 있고, 상기 제1의 자성수단(52)과 상기 제2의 자성수단(54)과의 자기적 상호작용에 의해 상기 복귀력이 생성되는 것인 스위치부설 표시장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 기준위치에서 상기 터치스위치(4a)로의 상기 누름버튼(32)의 이동범위에 상기 복귀력이 감소하는 구간이 포함되는 스위치부설 표시장치.
  34. 제31항에 있어서, 상기 복귀수단(50)은, 상기 누름버튼(32)에 부착된 제1의 영구자석(52)과, 상기 표시수단의 아래에 부착된 제2의 영구자석(54)을 가지고 있고, 상기 제1의 영구자석(52)과 상기 제2의 영구자석(54)과의 자기적 반발력에 의해 상기 복귀력이 생성되는 것인 스위치부설 표시장치.
  35. 제31항에 있어서, 상기 조작부(80)는 상기 터치패널⑷상에 배열된 조작수단(30)의 배열을 가지고, 상기 표시수단⑵은 상기 조작수단(30)의 배열에 대응해서 표시영역(2a)의 배열을 가지고 스위치부설 표시장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 표시수단⑵은 표시되어야 할 상기 소정의 사항을 변경 가능한 스위치부설 표시장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 표시수단⑵은 상기 소정의 사항을 복수의 표시영역(4a)에 걸쳐 표시가능한 스위치부설 표시장치.
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