JPS63105416A

JPS63105416A - パネルスイツチ

Info

Publication number: JPS63105416A
Application number: JP61248412A
Authority: JP
Inventors: 長光　孝司
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1986-10-21
Filing date: 1986-10-21
Publication date: 1988-05-10
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPH0782781B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明はパネルスイッチに関し、より詳細には、複数の
入力用タッチ部が配列された薄膜状のパネルを備え、該
パネル上のタッチ部への接触（タッチ）操作によりパネ
ル内部の電気回路に該タッチ操作に応じた信号を発生さ
せるようにしたパネルスイッチに関する。本発明による
パネルスイッチは、例えば複写機、電子卓上計算機等の
操作パネル内に組込まれて利用され得る。

〔従来の技術、および発明が解決しようとする問題点〕

従来の操作系においては操作ボタンが使用される場合が
ほとんどであり、従って、操作者はこのボタンを押下し
た場合に指先に何らかの変化を惑しとることができた。

同時に、操作ボタン自体にも物理的変化すなわち位置的
変化があった。このような操作ボタンは操作盤または操
作パネルに配設された場合に該パネルの外観的形態に凹
凸を与えることになり、これによって構成規模が大きく
なるばかりか、場合によっては操作ボタンがパネル上に
突出しているが故にボタンの誤操作をひき起こす可能性
もあり得る。

このような観点から、最近ではパネルスイッチが多用さ
れている。パネルスイッチは、通常、複数の入力用タッ
チ部が配列された薄膜状のパネルと、該パネルへのタッ
チ操作と協働する電気回路とを備えている。パネルスイ
ッチの一つの形態として、いわゆる“タッチパネル”が
ある。これは、パネル上のタッチ部に指先が触れた場合
に生じる静電容量の変化を利用するもので、該タッチ部
に対応した信号を電気回路に発生させるものである。

この場合、パネルへのタッチ操作があったことを操作者
へ知らせる手段として、“操作音（いわゆるビープ音）
の発生”、あるいは表示器を備えている場合には、“表
示の変化”がある。しかしながら、これらの手段は指先
への直接的な物理的応答ではない、従って、確認動作の
信頼性に欠けるという問題がある。

また、パネルスイッチの他の形態として、感圧感電性ゴ
ムをパネルと電気回路との間に介在させた構成のスイッ
チがある。これは、パネル上のタッチ部を指先で押圧す
ることにより感圧導電性ゴムを圧縮し、これによって該
ゴムに導電性を持たせ、該ゴムすなわち導電体を通して
電気回路の接点を電気的に接続し、該タッチ部に対応し
た信号を発生させるものである。この形態によるパネル
スイッチの場合にも前述の“タッチパネル”と同様に、
タッチ操作があったことを指示する、指先への直接的な
物理的応答が得られない。

すなわち、上述した従来形のパネルスイッチにおいては
、パネル上の入力用タッチ部へのタッチ操作に対するス
イッチ側からの応答が指先に対して直接的に与えられな
いため、操作に対する実感が乏しくなり、強いては人間
工学的に見た場合、確認動作の信頼性に欠けるという問
題があった。

また、タッチ操作に対する応答が視覚または聴覚に訴え
るものであるため２例えば操作者がいずれかの感覚に障
害を有している場合には、極めて不都合であった。

本発明は、上述した従来形における問題点に鑑みなされ
たもので、操作に対する実感を高めると共に、操作の確
認を確実に行い得るパネルスイッチを提供することを目
的としている。

ｃ問題点を解決するための手段〕本発明によれば、複数の入力用タッチ部が配列された薄
膜状のパネルと、このパネルのタッチ部と協働してスイ
ッチング作用を行うようにタッチ部に接触して配設され
たスイッチ素子アレイであって、複数のタッチ部に対応
する位置に複数の圧電素子がそれぞれ配置され、複数の
圧電素子が複数の行信号線および列信号線によりそれぞ
れマトリクス状に結線されているものと、上述の複数の
行信号線にそれぞれ所定周期のタイミング信号を印加す
ると共に、任意のタッチ部が押圧された時にこの任意の
タッチ部に対応の圧電素子に接続された列信号線にタイ
ミング信号と逆位相の制御電圧信号を印加する制御手段
と、を備えてなるパネルスイッチが提供される。

〔作用〕

まず、操作者がパネル上の任意のタッチ部を押圧すると
、制御手段は、この任意のタッチ部に対応する圧電素子
に接続された列信号線にタイミング信号と逆位相の制御
電圧信号を印加する。一方では、圧電素子に接続された
行信号線に所定周期のタイミング信号が印加されている
。

従って、押圧されたタッチ部に対応の圧電素子には成る
大きさをもつ電圧が印加され、これによって該圧電素子
はタイミング信号と同じ所定周期で振動する。この振動
は、圧電素子とタッチ部が接触して配設されているので
、タッチ部に触れた操作者の指先に伝達される。

このようにして、操作者は指先に伝達された振動を感じ
とることにより操作に対する実感を高めることができ、
より確実な操作の確認を行うことができる。

〔実施例〕

第１図には本発明の一実施例としてのパネルスイッチが
ブロック的に示され、第２図には第１図に示されるスイ
ッチマトリクスの一構成例が示される。

スイッチマトリクス１は、第２図に示されるようにパネ
ル１１とスイッチ素子アレイ１２からなっている。パネ
ル１１には１から９までの数字が描かれた９個の入力用
ラッチ部Ｑ、（ｎ＝１〜９）がマトリクス状に配列され
ている。また、パネルｌｌ内にはシートスイッチ（図示
せず）が内蔵されており、このシートスイッチには後述
−するスキャン信号５ＣＡＮおよび検出信号ＤＥＴ用の
信号線が接続されている。パネル１１は薄膜状形態を有
し、好適には、各タッチ部Ｑ９に触れる指先に振動を伝
えることができるような材料で形成される。スイッチ素
子アレイ１２においては、上述の９個のタッチ部Ｑ　ｌ
”’　Ｑ　ｑに対応する位置にそれぞれ圧電素子Ｐｌ”
’Ｐ９、例えば振動周波数５０〜５００Ｈｚの積層型圧
電アクチュエータ素子が配置されており、これらの圧電
素子Ｐ７は、３本の行信号線および３木の列信号線によ
りそれぞれマトリクス状に結線されている０行信号線お
よび列信号線にはそれぞれ、後述するタイミング信号Ｔ
Ｓすなわち■〜■、制御電圧信号ＣＳすなわち■〜Ｏが
印加される。従って、例えばタイミング信号ＴＳとして
■が印加され、かつ制御電圧信号Ｃ８として■が印加さ
れた場合には、Ｐ、の圧電素子が振動する。この振動は
、対応するタッチ部Ｑ、に伝達される。

第１図に戻って、スイッチマトリクス１はスキャン信号
５ＣＡＮおよび検出信号、Ｄ　Ｅ　Ｔ用の信号線を介し
てコントローラ（マイクロコンピュータ）２に接続され
、さらにコントローラ２は、タイミング信号ＴＳ用の電
圧増幅器３を介してスイッチマトリクス１の行信号線に
、制御電圧信号ＣＳ用の電圧増幅器４を介してスイッチ
マトリクス１の列信号線に、それぞれ接続されている。

コントローラ２は、１つの機能として、パネル１１内の
シートスイッチに対し順次スキャン信号５ＣＡＮを供給
し、任意のタッチ部Ｑ７が押圧された時に該タッチ部Ｑ
１〜Ｑ、のいずれのタッチ部であるかを指示する検出信
号ＤＥＴを受信する。他の機能としてコントローラ２は
、予め３本の行信号線にそれぞれ所定周期のタイミング
信号■、■、■を印加している。さらに他の機能として
コントローラ２は、任意のタッチ部Ｑ、、が押圧された
時にこの任意のタッチ部Ｑ１に対応の圧電素子Ｐ１に接
続された列信号線にタイミング信号と逆位相の制御電圧
信号ＣＳを印加する。例えば、タッチ部Ｑ、が押圧され
た場合には、圧電素子Ｐ、に対してタイミング信号■と
逆位相の制御電圧信号０が印加される。

第３図には圧電素子Ｐ７と信号ＴＳおよびＣ８用ライン
との接続関係が示される。前述したようにタイミング信
号ＴＳは予め印加されているが、この時点では圧電素子
Ｐ。の一端にのみ電圧が印加されている状態なので、圧
電素子は振動を生じない、圧電素子Ｐ７は、他端に制御
電圧信号ＣＳが印加された時点で初めて振動を生じる。

本実施例の構成においては、第３図に示されるような極
性■およびｅの信号が印加された時に圧電素子ｐ、は振
動を生じる。

第４図には第１図のコントローラ２による制御形態の一
例を説明するための波形図が示される。

第４図の例示は、タイミング信号ＴＳがすべて同じ所定
周期Ｔ０を有している場合を示す。

この場合には、例えばタッチ部ＱＳが押圧されると、コ
ントローラ２はタッチ部Ｑ、に対応の圧電素子Ｐ、に接
続された列信号線にタイミング信号■と逆位相の制御電
圧信号■を供給する。これによって、圧電素子Ｐ、は所
定周期Ｔ０と同じ周期で押圧時間中、振動する。この振
動はタッチ部Ｑ、に伝達され、これによって操作者はタ
ッチ操作に対する確認をより確実なものにすることがで
きる。

なお、第４図の制御１１形態によれば、Ｑ、以外のタッ
チ部、例えばＱ、が押圧された場合でも、すべて同じ周
期で圧電素子が振動する。言い換えると、各タッチ部へ
のタッチ操作に対する応答はすべて同じ周波数の振動で
ある。

第５図には第１図のコントローラ２による制御形態の他
の例を説明するための波形図が示される。

第５図の例示は、タイミング信号ＴＳ（■〜■）が互い
に異なる所定周期Ｔ＋、Ｔｔ、Ｔｚを有している場合を
示す。

この場合には、例えばタッチ部Ｑ５が押圧されると、コ
ントローラ２はタッチ部Ｑ、に対応の圧電素子Ｐ、に接
続された列信号線にタイミング信号■と逆位相の制御電
圧信号■を供給する。これによって、圧電素子Ｐ、は所
定周期Ｔ２と同じ周期で押圧時間中、振動する。第５図
の制御形態によれば、Ｑ、以外の例えばＱ９のタッチ部
が押圧された場合には、圧電素子Ｐ、はタイミング信号
■と同じ周期Ｔ、で振動する。従って、操作者はタッチ
操作に対する確認をより確実なものとすることができる
と共に、操作した指先からその操作の正誤を容易に判断
することができる。

なお、第５図の制御形態においては、各所定周期Ｔ＋、
Ｔｚ、Ｔ、を設定するに際し、各局期すなわち振動周波
数を指先で判断可能な範囲内で設定する必要があること
はいうまでもない。また、第５図の制御形態においては
各タッチ部の振動数を行単位、すなわち（ｑ、、ＱＩＱ
３　）、（Ｑ４．ＱＳ、Ｑ６）。

（Ｑ？、　Ｑｌｌ、　Ｑ９　）　、で変化させるように
したが、それに限らず、例えば個々のタッチ部毎に振動
数を変化させるようにすることも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、ボ発明によれば、タッチ操作に対
する実感を高めることができると共に、操作したことに
対するｆ！認をより確実なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのパネルスイッチの構
成を示すブロック図、第２図は第１図に示されるスイッチマトリクス１の一構
成例を示す組立斜視図、第３図は圧電素子Ｐ、１と信号ＴＳおよびｃｓ用シライ
ンの接続関係を示す図、第４図は第１図に示されるコントローラ２による制御形
態の一例を説明するための波形図、第５図は第１図に示
されるコントローラ２による制御形態の他の例を説明す
るための波形図、である。（符号の説明）１・・・スイッチマトリクス、２・・・コントローラ、１１・・・パネル、１２・・・スイッチ素子アレイ、Ｐ、・・・圧電素子、Ｑ７・・・タッチ部、ＴＳ、■、■、■・・・タイミング信号、ＣＳ、■、■
、Ｏ・・・制御電圧信号、Ｔ　ｏ、　Ｔ　＋、　Ｔ　ｚ
、　Ｔ　ｘ・・・所定周期。

Claims

【特許請求の範囲】

１．複数の入力用タッチ部が配列された薄膜状のパネル
と、該パネルのタッチ部と協働してスイッチング作用を行う
ように該タッチ部に接触して配設されたスイッチ素子ア
レイであって、該複数のタッチ部に対応する位置に複数
の圧電素子がそれぞれ配置され、該複数の圧電素子が複
数の行信号線および列信号線によりそれぞれマトリクス
状に結線されているものと、該複数の行信号線にそれぞれ所定周期のタイミング信号
を印加すると共に、任意のタッチ部が押圧された時に該
任意のタッチ部に対応の圧電素子に接続された列信号線
に該タイミング信号と逆位相の制御電圧信号を印加する
制御手段と、を備えてなるパネルスイッチ。
２．前記複数の行信号線にそれぞれ印加されるタイミン
グ信号が同じ所定周期を有している、特許請求の範囲第
１項記載のパネルスイッチ。
３．前記複数の行信号線にそれぞれ印加されるタイミン
グ信号が互いに異なる所定周期を有している、特許請求
の範囲第１項記載のパネルスイッチ。