(57)【要約】【課題】複雑な構成のタッチパネル支持機構を用いること無く、タッチパネルと一体化した表示パネルを簡易に装着する。【解決手段】本発明は、タッチパネルと表示パネルが一体化されたタッチ表示パネルと、基板上に備えた１又は複数個の機械スイッチと、基板と一体に形成されるか、或いは該基板に結合された支持体とを備える。このタッチ表示パネルを、下方に位置する機械スイッチと上方に位置する支持体上端部によって挟むようにして支持する。【選択図】        図１
2014032613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ボタンが表示される表示パネルと、触れた指先の位置を検出するタッチパネルによって各種装置の操作をするタッチパネルスイッチにおいて、
前記タッチパネルと前記表示パネルが一体化されたタッチ表示パネルと、
基板上に備えた１又は複数個の機械スイッチと、
前記基板と一体に形成されるか、或いは該基板に結合された支持体と、を備え、
前記タッチ表示パネルを、下方に位置する前記機械スイッチと上方に位置する支持体上端部によって挟むようにして支持したことから成るタッチパネルスイッチ。
【請求項２】
前記支持体上端部と前記タッチ表示パネルとの間に、ボタンシートを挟み、かつ、該ボタンシートは、前記表示パネルに表示されたボタンに相当する部分をくり抜いて穴を空けた請求項１に記載のタッチパネルスイッチ。
【請求項３】
前記ボタンシートには、それを識別するＩＤタグを備える一方、それに対応して前記基板或いは前記支持体上にタグリーダを備え、かつ、前記ＩＤタグは電気的なＩＣタグ或いは画像的なＱＲコードによって構成した請求項２に記載のタッチパネルスイッチ。
【請求項４】
前記支持体は、タッチ表示パネル及び前記機械スイッチを収容するフレーム或いはカバーによって構成し、該フレーム或いはカバーによって、前記タッチ表示パネルは上下方向からだけでなく側面からも支持した請求項１に記載のタッチパネルスイッチ。
【請求項５】
前記基板或いは前記支持体上には、前記タッチパネルから出力された指先のＸ座標とＹ座標に応じたアナログ電圧値をデジタル信号に変換して出力するＡＤ変換器、マイコン、ＦＰＧＡ、或いは専用ＬＳＩによって実現されるソフトウェアを動かすためのプロセッサを備えたデジタル回路からなる電子制御装置が配置される請求項１に記載のタッチパネルスイッチ。
【請求項６】
前記タッチ表示パネルは、タブレット端末容器内に収容して構成したタブレット端末の部品として構成し、該タブレット端末が外部との通信のために備えているタブレット端末側コネクタを前記支持体側コネクタに挿入し、かつ、前記タッチ表示パネルと前記機械スイッチとの間に、さらに前記タブレット端末容器底部が挿入されて支持される請求項１に記載のタッチパネルスイッチ。
【請求項７】
前記タブレット端末と前記支持体との間にボタンシートを挟み、該ボタンシートは、それに設けたＩＤタグを前記フレーム或いはカバーに備えたタグリーダが読み出せるように配置し、かつ、該ボタンシートは、前記表示パネルに表示されたボタンに相当する部分をくり抜いて穴を空けた請求項６に記載のタッチパネルスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力ボタンが表示される表示パネルと、触れた指先の位置を検出するタッチパネルによって各種装置の操作をする際に、その操作者が指先によってボタンの位置を感じながら機械的な押しボタンスイッチの触感が得られ、かつ様々なボタン配置にも柔軟に対応できるタッチパネルスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、様々な電子機器の操作にタッチパネルが用いられている。ただし、フラットなパネルを指によって触れるだけでは、実際に操作がなされたかどうか分かり難く、操作自体に不安を感じることがある。そこで、タッチパネルに触れるだけではなく、操作時に、日ごろから我々が慣れ親しんでいる機械的な押しボタンスイッチの押圧と同様の感覚を指に与えるべく様々な発明や研究が行われている。それらの発明や研究では、モータや振動子などによる機械的な振動や電気的な刺激を指先に与え、押しボタンスイッチを押したという感覚を模擬的に使用者に与える。ただし、それらの刺激は新感覚であり、ある程度の反発力を感じながらボタンを押し込み、”カチッ”という音とともにボタンが返ってくるという、押しボタンスイッチに固有な我々が慣れ親しんだ感覚とは異なる。そのような観点から、実際に機械的な押しボタンスイッチをタッチパネルの背面に配置する発明がなされている (特許文献１、特許文献２、特許文献３)。
【０００３】
図１２は、特許文献１に開示の従来技術によるタッチパネル付表示装置の機構部（その右側半分）を例示する図である。図示の例において、ケース内に、典型的には液晶ディスプレイからなる表示パネルを収納し、その上方近傍にタッチパネルを配置している。このタッチパネルを支持するタッチパネル支持板は、それを図中に矢印Ａで示すように所定のストロークで押し込み可能にするタッチパネル保持機構によって保持されている。タッチパネル支持板と表示パネルとの間には、タッチパネルの押し込みストロークを確保する隙間が設けられている。
【０００４】
ケース内には、タッチパネルが押し込まれたことを検出する押し込み検出スイッチがタッチパネルの周縁部に設けられている。また、ケース内には、タッチパネルの周縁部に、常時はタッチパネルが押し込まれることを阻止し、かつ所定の信号に応答して当該阻止を解除するロック機構が設けられている。
【０００５】
このように、図１２に例示の押し込み検出スイッチは、タッチパネル支持版の背面に配置するため、表示パネルの表示内容が隠れないよう、表示パネルの外側のタッチパネルの周縁部にしか置けない。加えて、タッチパネルの周縁部には複雑な構成のタッチパネル保持機構とかロック機構が配置される。このため、表示パネルよりも大きなタッチパネルしか用いることができず、装置が大型化することになる。また、大きなパネル面積の場合、タッチパネルの中央部を押して凹ませても、周縁部に配置された押し込み検出スイッチは機能しないことが起こり得る。つまり、パネル面積に大きな制約を受ける。
【０００６】
一方、図１３は、従来技術によるタッチパネル上に配置されたボタンシートを説明する図である。表示パネルに表示させただけのボタンは、ボタンがどこにあるのか使用者が指先によって直感的に理解できない。このことは、特に、電子機器の操作に不慣れな老人や視覚障害者などの操作を困難にし、最悪の場合、まったく操作できなくする。そこで、タッチパネル上に凸部を設けたボタンシートを張り付ける発明がなされている（特許文献４、特許文献５、特許文献６）。タッチパネル上に設けた凸部によって、ボタンがどこにあるのか指先によって識別できるだけでなく、操作スイッチの操作時にクリック感やストローク感等の操作感を与えることができる。
【０００７】
図１３に示すように、弾力性のある素材に対し、タッチパネルのボタン表示箇所を中空の凸状に加工する。凸部が凹んだり出っ張ったりするには弾性のある特殊な素材を使用する必要がある。凸部は、指で押されると指先がタッチパネルに触れるように凹み、指が放されると元の凸状に戻る。このように、指先がシートの凸部に触れることによって、ボタンの位置が直感的にわかる。しかし、タッチパネルに触れるたびに、ボタンシートの凸部が凹んだり出っ張ったりする。よって、ボタンシートの劣化によって、凸部の弾性が失われたり、ボタンシートが汚れたり、破れたりするなど、ボタンシートの耐久性に関して問題がある。 
【０００８】
また、装置上で動かすアプリケーションごとに表示ボタンの内容と位置は異なる。使用者は動かしたいアプリケーション用のボタンシートを選んで張り替え、さらに、当該アプリケーションを選んで起動するという手間を要する。特許文献５では、シートに切欠を入れるか、シートの特定位置に識別用のボタン（凸部）を設けて、装置側でボタンシートを認識する。これによって、当該ボタンシートに対応したアプリケーションを選ぶ手間を除去している。しかしながら、切欠は物理的に折れたり、曲がったり、耐久性に問題がある。識別用ボタンについては、前述の通り、ボタンシート上の凸部によるボタンと同じ耐久性の問題がある。さらに、切欠や識別用ボタンは、認識種別できる数を制約するため、拡張性に乏しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２８９０６１号公報
【特許文献２】特開２０００−２２２１２９号公報
【特許文献３】特開平８−３２８７４３号公報
【特許文献４】特開平９−１７２７８号公報
【特許文献５】特開平１１−１１０１１１号公報
【特許文献６】特開平１１−３２７７５６号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】服部励治，“タッチ・パネル”， [online]，九州大学 産学連携センター プロジェクト部門 フォトニクシステム領域，[平成24年6月18日検索]，インターネット<http://astec.kyushu-u.ac.jp/hat-lab/FPD/TouchPanel.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、従来必要とされていたような複雑な構成のタッチパネル支持機構を用いること無く、表示パネルの周辺部ではなく、タッチパネルと一体化した表示パネル（以下、「タッチ表示パネル」と言う）の背面に機械スイッチを配置して、タッチ表示パネルを簡易に装着することを目的としている。これによって、表示パネルの表示内容がその背面に配置した機械スイッチによって隠れること無く、大きなパネル面積を達成することができる。
【００１２】
さらに、本発明によるクリック感やストローク感等の操作感はタッチ表示パネルの裏側にある機械スイッチによって実現されるので、ボタンシートに凸部を設ける必要は無くなる。本発明は、タッチパネル上に装着するボタンシートに、凸部ではなく、穴（凹部）を設けたことにより、ボタンシートが汚れたり、破れたりすることなど無く、ボタンシートの耐久性を向上すること、さらには、ボタンシートの識別方法を改善することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のタッチパネルスイッチは、入力ボタンが表示される表示パネルと、触れた指先の位置を検出するタッチパネルによって各種装置の操作をするためのものである。このタッチパネルスイッチは、タッチパネルと表示パネルが一体化されたタッチ表示パネルと、基板上に備えた１又は複数個の機械スイッチと、基板と一体に形成されるか、或いは該基板に結合された支持体とを備える。このタッチ表示パネルを、下方に位置する機械スイッチと上方に位置する支持体上端部によって挟むようにして支持する。
【００１４】
また、支持体上端部とタッチ表示パネルとの間に、ボタンシートを挟み、かつ、該ボタンシートは、表示パネルに表示されたボタンに相当する部分をくり抜いて穴を空ける。このボタンシートには、それを識別するＩＤタグを備える一方、それに対応して基板或いは支持体上にタグリーダを備え、かつ、ＩＤタグは電気的なＩＣタグ或いは画像的なＱＲコード（登録商標）によって構成する。
【００１５】
支持体は、タッチ表示パネル及び前記機械スイッチを収容するフレーム或いはカバーによって構成し、該フレーム或いはカバーによって、タッチ表示パネルは上下方向からだけでなく側面からも支持する。
【００１６】
基板或いは支持体上には、タッチパネルから出力された指先のＸ座標とＹ座標に応じたアナログ電圧値をデジタル信号に変換して出力するＡＤ変換器、マイコン、ＦＰＧＡ、或いは専用ＬＳＩによって実現されるソフトウェアを動かすためのプロセッサを備えたデジタル回路からなる電子制御装置が配置される。
【００１７】
タッチ表示パネルは、タブレット端末容器内に収容して構成したタブレット端末の部品として構成し、該タブレット端末が外部との通信のために備えているタブレット端末側コネクタを支持体側コネクタに挿入し、かつ、タッチ表示パネルと機械スイッチとの間に、さらにタブレット端末容器底部が挿入されて支持される。このタブレット端末と支持体との間にボタンシートを挟み、該ボタンシートは、それに設けたＩＤタグをフレーム或いはカバーに備えたタグリーダが読み出せるように配置する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、従来必要とされていたような複雑な構成のタッチパネル支持機構を用いること無く、表示パネルの周辺部ではなく、タッチ表示パネルの背面に機械スイッチを配置して、タッチ表示パネルを簡易に装着することが可能になる。これによって、表示パネルの表示内容がその背面に配置した機械スイッチによって隠れること無く、大きなパネル面積を達成することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、タッチパネルと表示パネルが密着した一般的なタッチ表示パネルがそのまま使用でき、タッチパネルの押圧クリック感は単なる機械的な押しボタンスイッチによって実現できる。即ち、製造工程が単純で、かつ、部品も安価で、部品点数が少ないタッチパネルスイッチが得られる。また、タッチパネルと表示パネルが密着しているので、タッチパネルのたわみはなく、タッチパネルの画面の大きさ（面積）に依存せずに、タッチパネルを指先で押すと押しボタンスイッチの感覚が得られる。加えて、表示パネルの表示内容は、それに密着したタッチパネルを通して、最大限の鮮明さによって目視できる。
【００２０】
さらに、本発明は、凹部を設けたボタンシートをタッチパネルの上に配置することにより、装置外部に露出して指先によって押され続ける従来の凸部を設けたボタンシートと比較して耐久性の面で優れる。
【００２１】
また、本発明におけるボタンシートは、弾性のある特殊な素材を用いる必要はなく、単なる板（アクリル板やプラ板など）でよい。さらに、ボタンの位置に凸部を作るような特殊な加工は必要なく、単に穴を空けるだけである。
【００２２】
また、本発明によれば、ボタンシートには、電気的・画像的なＩＤタグを付加することにより、切欠や識別用ボタンなどの物理的なＩＤタグと異なり、面積が小さくても記憶容量が大きく、かつ、物理的な衝撃にも強い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を具体化するタッチパネルスイッチの構成概念を示す図であり、（Ａ）は分解斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図２】ボタン箇所をくり抜いて穴（凹部）１２を設けたボタンシート４を例示する図である。
【図３】ボタンシートを配置したタッチ表示パネルの操作を説明する図である。
【図４】ＩＤタグを装着したボタンシートを例示する図である。
【図５】タッチパネルスイッチを指で押した際の機械的な動作概念を説明する図である。
【図６】複数の機械スイッチ５を装着したケースを例示する図であり、（Ａ）は上から見た図であり、（Ｂ）は横から見た図である。
【図７】タブレット端末の格納を説明する図であり、（Ａ）は格納中を示し、（Ｂ）は格納後を示している。
【図８】ボタンシートの挿入を説明する図であり、（Ａ）は挿入中を示し、（Ｂ）は挿入後を示している。
【図９】タブレット端末１４をケースに格納した際の機械的な動作を説明する図である。
【図１０】ボタンシート４の入れ替えを含まず、機械スイッチ５の機能のみを実現する際のフローチャートである。
【図１１】機械スイッチ５の機能を含み、かつボタンシート４の入れ替えまで考慮した場合のフローチャートである。
【図１２】特許文献１に開示の従来技術によるタッチパネル付表示装置の機構部（その右側半分）を例示する図である。
【図１３】従来技術によるタッチパネル上に配置されたボタンシートを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の最良の実施形態について、添付の図面を用いながら説明する。図１は本発明を具体化するタッチパネルスイッチの構成概念を示す図であり、（Ａ）は分解斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。例示のタッチパネルスイッチは、タッチパネルと表示パネルが一体化されたタッチ表示パネルの背面に機械スイッチを置く。タッチ表示パネル３は、指先が触れた座標を検出するタッチパネル１と、タッチパネル１を通してボタンなどを画像として視認できる表示パネル２が密着した構成である。なお、このタッチ表示パネル３としては、図示のように表示パネル２の上にタッチパネル１を貼り合わせた外付け型のもの、或いは表示パネル（液晶ディスプレイ）内部にタッチパネルが取り込まれたタッチパネル内蔵型表示パネル（オン・セル型、或いはイン・セル型：非特許文献１参照）のいずれも使用可能である。
【００２５】
タッチ表示パネル３の背面に接触するように一個以上の機械スイッチ５が基板８上に配置される。この基板８上には、機械スイッチ５以外にも、詳細は後述するＡＤ変換器６、タグリーダ１１、および、電子制御装置７が配置される。或いは機械スイッチ５以外の部品については、必ずしも基板８上に設ける必要はなく、支持体９上でも、或いはタッチパネルスイッチの外部に設けることも可能である。機械スイッチ５以外の部品を、タッチパネルスイッチ外部に設けた場合、タッチ表示パネル３および機械スイッチ５と、外部の部品との接続は、ケーブルなどの有線接続や、電波や光などの無線通信によってなされる。なお、本発明のタッチパネルスイッチは、様々な電子機器（外部装置）に搭載したり、或いは接続して、装置全体を制御したり、当該装置にタッチパネルの状況を通知したりするために用いられる。図１に例示の電子制御装置７は、このような電子機器それ自体、或いは電子機器を構成する一部であると想定している。
【００２６】
基板８はプリント基板や、プリント基板とフレキシブル基板を組み合わせたものなどでよい。基板８は、支持体９の下端部に結合されるか、或いは、この支持体９と一体に構成される。支持体９は、タッチパネルスイッチを搭載するフレーム、ケース或いはカバー等によって構成し、その上端部を内側に折り曲げることにより、タッチ表示パネル３の少なくとも上面側からその端部を支持する。これによって、タッチ表示パネル３は、下面側の機械スイッチ５と、上面側の支持体９の上端部によって上下方向に挟まれて支持されるので、従来には必要とされていたような複雑なタッチパネル支持機構が不要となる。但し、本発明は、タッチ表示パネル３の上側では、上面側の支持体９との間に図１に例示したようなボタンシート４が挟まれていても、また、タッチ表示パネル３の下側では、下面側の機械スイッチ５との間に別の層、例えば、以下の実施例２で説明するようなタブレット端末容器底部が挟まれていても問題ない。
【００２７】
例示のタッチパネルスイッチは、タッチパネル１と表示パネル２の間に隙間を設けること無く、一体化したタッチ表示パネル３の背面に、機械スイッチ５を設けたことにより、タッチ表示パネル３背面の任意の位置に機械スイッチ５を配置できる。さらに、タッチ表示パネル３がたわむ箇所に機械スイッチ５を配置することによってたわみを解消できると共に、機械スイッチ５は正しく機能する。
【００２８】
タッチ表示パネル３（及びボタンシート４）を機械スイッチ５と支持体９によって支えて、指でタッチパネル１を押すと、矢印Ａの方向に機械スイッチ５の押圧を感じることができる。また、タッチパネル１とＡＤ変換器６、および、表示パネル２と電子制御装置７は、幅の広いフレキシブル基板で接続することにより、指が触っただけでタッチ表示パネル３が矢印Ａ以外の方向に大きく動くようなことはない。ただし、タッチ表示パネル３が矢印Ａ以外の方向に全く動かないようにするために、図示のように、タッチ表示パネル３の側面を周囲から支持体９によって支えたり、或いは棒や板などにより、基板８或いは支持体９とタッチ表示パネル３を固定することは可能である。
【００２９】
タッチパネル１は、例えば、それ自体は周知の抵抗膜型や静電容量型などの任意のタッチスクリーンであり、透明基板上にＭ行×Ｎ列の直交マトリックス状に配置された透明電極を形成して成り、それらの各交点がスイッチ部となっている。表示パネル２は、例えば、それ自体は周知の液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの軽くて薄い任意のディスプレイである。表示パネル２にはボタンが表示される。そして、表示パネル２によって、指先の座標、つまり、指がどのボタンを触っているかがわかり、機械スイッチ５の押下によって、タッチパネルスイッチのクリック感がわかる。
【００３０】
図２は、ボタン箇所をくり抜いて穴（凹部）１２を設けたボタンシート４を例示する図である。指先によってボタンの位置が直感的にわかるように、表示パネル２に表示されたボタン部分がくり抜かれたボタンシート４がタッチパネル１の上に装着される。ボタンシート４はアクリル板やプラ板、木の板や段ボールなどの板状のものであり、それ自体が透明であったり、不透明であったり、色がついていたりする。ボタンシート４はボタンの位置がくり抜かれて、穴１２が空いているだけであるので、弾性のある特殊な素材を使用する必要はなく、プラスチックなどの単なる板でよい。そして、板に穴１２を空けることは、特殊な素材の一部を凸状に加工するよりも加工が容易である。
【００３１】
図３は、ボタンシートを配置したタッチ表示パネルの操作を説明する図である。穴１２を指先で触ると、ボタンシートの穴１２によってボタンの位置がわかる。また、操作者はそれらの穴１２から表示パネル２のボタンを、タッチパネル１の最大の鮮明さで目視できる。指先が主に触れる箇所はボタンシートの穴１２であるので、ボタンシート４よりもタッチ表示パネル３が指によって触られることが多い。つまり、本発明におけるボタンシート４の耐久性は、使用するタッチ表示パネル３の耐久性とほぼ同等になる。
【００３２】
図４は、ＩＤタグを装着したボタンシートを例示する図である。ボタンシート４には、物理的なＩＤタグではなく、ＩＣタグなどの電気的なＩＤタグや、ＱＲコードなどの画像的なＩＤタグが付加される。電気的或いは画像的なＩＤタグは、切欠やＩＤ用ボタンなどの物理的なＩＤタグと異なり、面積が小さくても記憶容量が大きく、かつ、物理的な衝撃にも強い。タグの読み出しが接触型の場合、タグリーダとＩＤタグが接触するようにし、タグの読み出しが非接触型の場合、それらは離れていても良い。
【００３３】
ボタンシート４は、使途に応じて、入れ替えたり、取り去ったりできる。ボタンシート４にはそれぞれ識別番号が付けられており、その識別番号がボタンシート４にＩＤタグ１０として埋め込まれる。このＩＤタグ１０を読み出すタグリーダ１１が基板８又は支持体９側におかれる。これによって、ＩＤタグ１０はタグリーダ１１によって読み出され、使用されているボタンシート４が識別される。そして，識別されたボタンシート４の種類に応じて、タッチ表示パネル３上にボタンが表示される。
【００３４】
基板８上の機械スイッチ５は任意の機械的な押しボタンスイッチであり、使用する押しボタンスイッチを変更するだけで、タッチパネル１の押圧の感じや、押下した際の音を変更できる。また、タッチパネル１の大きさに応じて、機械スイッチ５の最適な個数や配置場所を決めることができる。機械スイッチ５には非常に薄い表面実装用のスイッチを使用できる。例えば、厚さが1.6mmのボタンスイッチや、携帯電話のボタンなどに使用されている高さ0.3mmのドームスイッチがある。それらを使った場合、指で押した際にタッチ表示パネル３が上下する距離は0.3mm〜0.4mmである。
【００３５】
基板８上のＡＤ変換器６はタッチパネル１から出力された指先のＸ座標とＹ座標に応じた電圧値（アナログ信号）を数値（デジタル信号）に変換して出力する。さらに、指先がタッチパネル１に触れたことを通知する信号もオン・オフのデジタル信号によって出力する。
【００３６】
基板８又は支持体９上の電子制御装置７は、マイコンやＦＰＧＡ、専用ＬＳＩなどによって実現されるソフトウェアを動かすためのプロセッサを備えたデジタル回路である。電子制御装置７は、ＡＤ変換器６が出力したデジタル信号からタッチパネル１に指が触れたことを検出したり、指のＸ座標とＹ座標を算出したりする。また、機械スイッチ５のオン・オフ、即ちタッチパネル１の押下と解放も検出する。さらに、ボタンシート４のＩＤをタグリーダ１１から取得する。それらの検出結果をもとに電子制御装置７は、ボタンシート４に対応したアプリケーションを起動したり、表示パネル２の表示を制御したり、タッチパネルスイッチを搭載する装置全体を制御したり、当該装置にタッチパネル１の状況を通知したりする。
【実施例１】
【００３７】
図５は、タッチパネルスイッチを指で押した際の機械的な動作概念を説明する図であり、(a)は指で押されていない状態を示し、また、(b)は真ん中付近を押した場合、(c)は左側を押した場合、(d)は右側を押した場合をそれぞれ示している。図示のタッチパネルスイッチは、フレームやカバー（図１の支持体に相当）に格納されるものとして例示している。なお、基板上のＡＤ変換器とか電子制御装置の図示は省略している。タグリーダ１１は基板８上の電子制御装置７（図１参照）と、そのフレキシブル基板部上の配線によって接続されている。機械スイッチ５は、基板８上に置かれた表面実装用の薄いボタンスイッチ(高さ1.6mm)やドームスイッチ(高さ0.3mm)であり、スイッチの押下によって上下する距離は0.3mm〜0.4mmである。タッチ表示パネル３が上下にのみ動くように、フレームやカバーによってタッチ表示パネル３の周りが囲まれる。また、基板８とフレキシブル基板は、フレームやカバーに固定される。 
【００３８】
図５の構成例では、タグの読み出しが接触型であり、ボタンシート４はフレームやカバーに設けられたボタンシート差込口から、矢印Aの方向に挿入される。その際、ボタンシート４のＩＤタグ１０がタグリーダ１１と接触するように差し込まれる。操作中も接触するようＩＤタグ１０はタグリーダ１１とフレームやカバーによって挟まれて固定されている。ボタンシート４はある程度曲がるようプラスチック製や樹脂製などにする。 
【００３９】
図５の(b)〜(d)に示すように、タッチ表示パネル３が指で押されるとボタンシート４も、ＩＤタグ１０の部分のみ固定されて曲がる。ただ、タッチ表示パネル３が上下するのはわずか0.3mm〜0.4mmなので、ボタンシート４に対する曲げ負荷はほとんどない。例えば、図５(b)に示した曲がる部分の長さLwを4mm程度にすれば、沈み込む長さLhはその10分の１以下となる。 
【００４０】
図５(b)のように、タッチ表示パネル３の真ん中付近を指で上から押すと、全ての機械スイッチ５が押されるが、図５(c)(d)のようにタッチ表示パネル３の端付近が押されると、指に近い機械スイッチ５のみが押し込まれる。タッチパネルスイッチは、タッチ表示パネル３に表示されたボタンを触っていることと、1つ以上の機械スイッチ５が押されたことによってのみ当該ボタンの動作を行うようプログラムすることによって、ボタンが表示されていない部分を押したり、タッチ表示パネル３を触ったりしただけでは誤動作は起こらないようにすることができる。なお、ＩＤタグ１０の読み出しが非接触型の場合、ボタンシート４は、0.3mm〜0.4mm、タッチ表示パネル３と一緒に上下するだけなので、曲がる必要はない。
【実施例２】
【００４１】
図６〜図９は、既存の任意のタブレット端末に本発明を適用したタッチパネルスイッチ及びその動作を例示する図である。図６は、複数の機械スイッチ５を装着したケースを例示する図であり、（Ａ）は上から見た図であり、（Ｂ）は横から見た図である。図示のように、ケースは、タブレット端末が格納できるように、カバーと基板８を一体化した容器であり、対象のタブレット端末とは別に作られる。カバーは、例えば、弾力性のあるゴムや樹脂などであり、人の手によって広げたりめくったりできる。基板８の上には複数個の機械スイッチ５が実装される。基板８は機械スイッチ５が押されても曲がらない程度の硬さを持った板であり、基板８上で機械スイッチ５からフレキシブル基板部への配線がなされる。 
【００４２】
フレキシブル基板部は、カバーに接着されたカバー側コネクタと、タグリーダ１１、基板８、および、基板８上の機械スイッチ５を接続する。さらに、フレキシブル基板部上には機械スイッチ５とタグリーダ１１の動作に必要な回路が実装される。フレキシブル基板部は、外部に露出しないように、カバー内に密閉される。カバー側コネクタは、タブレット端末が、通常、外部との通信のために備えているタブレット側コネクタとの接続に使用される。 
【００４３】
図７はタブレット端末の格納を説明する図であり、（Ａ）は格納中を示し、（Ｂ）は格納後を示している。本明細書において、タブレット端末１４とは、少なくともタッチパネルと表示パネルが一体になったタッチ表示パネルをタブレット端末容器内に収容したオールインワン形のコンピュータ製品（携帯機器）を表す用語として用いている。
【００４４】
基板８とカバー（図１の支持体に相当）が一体に結合されたケースへ、タブレット端末１４を格納する際には、図示のように、カバーをめくって押し広げながら、タブレット側コネクタをカバー側コネクタに挿入する。そして、挿入しながら、機械スイッチ５の上にタブレット端末１４を置く。このようにして、図７（Ｂ）に示すように、ケースにタブレット端末１４を収める。
【００４５】
図８は、ボタンシートの挿入を説明する図であり、（Ａ）は挿入中を示し、（Ｂ）は挿入後を示している。ボタンシート４の厚さは、一般的なICカードやクレジットカードと同様に、例えば、1mm弱である。そのため、タグリーダ１１とタブレット端末１４、および、カバーとタブレット端末１４の隙間は1mm程度である。さらにボタンシート４を挿入する場合、図８（Ａ）に示すように、カバーをめくって、押し広げながらタブレット端末１４の上にボタンシート４を置く。その際、タグリーダ１１がＩＤタグ１０を読み出せるように挿入する。ボタンシート４を取り出す際は、上記の挿入とは逆の手順で取り出すことができる。 
【００４６】
図９は、タブレット端末１４をケースに格納した際の機械的な動作を説明する図である。ケースに格納されたタブレット端末１４は、指で押すと、図示のように、機械スイッチ５に向かって下へ動く。そして、指を放すと、機械スイッチ５が戻り、それによってタブレット端末１４も上に動く。タブレット端末１４が指によって押されて動くと、カバーに接着されたタブレット側コネクタも同時に動く。弾力のあるケースやフレキシブル基板部が曲がったり縮んだりするので、タブレット端末１４や機械スイッチ５の動きが妨げられることはない。なお、機械スイッチ５には、表面実装用の薄い押しボタンスイッチ(高さ1.6mm)やドームスイッチ(高さ0.3mm)を想定している。したがって、指の押下によるタブレット端末１４が上下に移動する距離はわずか0.3mm〜0.4mmである。よって、タブレット端末１４の上下移動に伴ったカバーやフレキシブル基板部に対する曲げ負荷はほとんどない。 
【００４７】
以下、タブレット端末側のソフトウェアについて説明する。タブレット端末１４とケースとの協調動作を実現するには、タブレット端末１４の物理的な変更は必要なく、タブレット端末１４にソフトウェアをインストールする。そのソフトウェアのフローチャートを図１０と図１１に示す。図１０はボタンシート４の入れ替えを含まず、機械スイッチ５の機能のみを実現する際のフローチャートである。図１１は、機械スイッチ５の機能を含み、かつボタンシート４の入れ替えまで考慮した場合のフローチャートである。まず、図１０に示す機械スイッチ５の機能の実現を説明し、その後、図１１に示すボタンシート４の入れ替えも含めた機能の実現について説明する。 
【００４８】
図１０のステップ(S)100で、有効なボタン範囲を設定し、ステップ110でボタンごとの処理ルーチンや表示ルーチン、ボタンの階層情報などを登録したり、設定したりする。その後、ステップ120で、タブレット端末１４のタッチ表示パネル３に初期画面を表示し、サブルーチンMAINに進む。 
【００４９】
ステップ130では、タッチ表示パネル３から出力された信号をもとに、指がタッチ表示パネル３に触れたかどうか判定する。指が触れたと判定された場合、ステップ140に進む。 
【００５０】
ステップ140では、機械スイッチ５が押されたかどうか判定する。機械スイッチ５が押されていない場合、サブルーチンMAINを抜ける。即ち、指がタッチ表示パネル３に触れただけではタブレット端末１４は動かない。機械スイッチ５が押されていたらステップ150に進む。 
【００５１】
ステップ150では、タッチ表示パネル３が出力する指のX座標とY座標に相当する数値を読み出す。そして、それらの数値からタッチ表示パネル３における指の位置を算出し、ステップ160に進む。 
【００５２】
ステップ160では、タッチ表示パネル３に触れた指が、タッチ表示パネル３上に表示されたアイコンとしてのボタンを指しているかどうか判定する。もし、指が有効なボタンを指していない場合、サブルーチンMAINを抜け、有効なボタンを指していた場合、ステップ170に進む。 
【００５３】
ステップ170では、押されたボタンに応じて、タブレット端末１４を動作させたり、タッチ表示パネル３の表示内容を書き換えたりする。そして、ステップ180に進む。 
【００５４】
ステップ180では、押されたボタンの操作が何度も実施されないように、機械スイッチ５が解放されるまでステップ180にとどまる。機械スイッチ５が解放されたら、サブルーチンMAINを抜ける。 
【００５５】
次に、機械スイッチ５の機能を含み、かつボタンシート４の入れ替えまで考慮した図１１のステップ(S)200では、ボタンシート４の現ＩＤをデフォルト値で初期化する。次に、ステップ210で、ボタンシート４ごとの有効なボタン範囲、ボタンごとの処理ルーチンや表示ルーチン、および、ボタンの階層情報などが登録されたデータベースから、現ＩＤ、すなわち、デフォルトに相当するボタンシート４の情報を読み出す。そして、ステップ220で、それらの読み出した情報をタブレット端末１４に登録したり、設定したりする。その後、ステップ230で、タブレット端末１４のタッチ表示パネル３にデフォルトの初期画面を表示する。 
【００５６】
ステップ240で、タグリーダ１１の出力を読み出し、次ＩＤにその値を記録する。タグリーダ１１は、ボタンシート４が存在しない場合やデフォルト用のボタンシート４が重ねられていた場合、デフォルト値を返し、そうでない場合、当該ボタンシート４のＩＤを返す。 
【００５７】
ステップ250では、現ＩＤと次ＩＤの内容を比較する。同じ場合、つまり、ボタンシート４が入れ替わっていない場合、図１０のサブルーチンMAINに進み、現在のボタンシート４に応じた処理や描画などを実施する。一方、現ＩＤと次ＩＤが違う、つまり、ボタンシート４が入れ替わった場合、新しいボタンシート４の情報をデータベースから読み出すためにステップ260へ進む。 
【００５８】
ステップ260では、新しいボタンシート４のＩＤ(次ＩＤ)を現ＩＤに記憶する。ステップ270において、現ＩＤのボタンシート４に対応した各種情報をデータベースから読み出す。そして、ステップ280で、先ほど読み出した新規ボタンシート４の各種情報をタブレット端末１４に登録したり、設定したりする。その後、ステップ290で初期画面を表示して、図１０のサブルーチンMAINへ進み、新しいボタンシート４に応じた処理や描画を実施する。
【符号の説明】
【００５９】
１  タッチパネル
２  表示パネル
３  タッチ表示パネル
４  ボタンシート
５  機械スイッチ
６  ＡＤ変換器
７  電子制御装置
８  基板
９  支持体
１０  ＩＤタグ
１１  タグリーダ
１２  穴
１４  タブレット端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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