(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報表示操作装置であって、
a)  ケーシングと、
b)  前記ケーシングの開口から視認可能な表示面を有し、表示制御手段により所定の情報を表示するディスプレイと、
c)  前記ディスプレイの上に配置された透明部材と、
d)  前記透明部材に係合保持されて前記ディスプレイの周縁部に重なって配置され、押圧操作により、前記透明部材との係合保持位置においてヒンジ部（Ｈ）を支点として変位可能な透明のスイッチ操作本体と、前記ケーシング中に隠されて前記スイッチ操作本体のうち押圧操作部位に関して前記係合保持部位とは反対側の部位に復帰力を与える不透明な復帰手段とを備えるスイッチ操作手段と、
を備え、
前記ディスプレイのうち前記スイッチ操作本体が設けられている部分に、スイッチングのための選択メニューが表示可能とされているとともに、前記ディスプレイの表示が前記スイッチ操作手段の操作に応答して切替可能とされていることを特徴とする情報表示操作装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報表示操作装置において、
前記選択メニューが表示されている状態での前記スイッチ操作手段の操作に応答して、選択された情報を前記ディスプレイ全面に拡大表示させることを特徴とする情報表示操作装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の情報表示操作装置において、
前記スイッチ操作手段が、
前記ディスプレイ上に設けられて前記スイッチ操作本体の変位によりスイッチングを行う透明なタッチスイッチ、
を有することを特徴とする情報表示操作装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２記載の情報表示操作装置において、
前記スイッチ操作手段が、
前記ディスプレイの前記周縁部の外において前記ケーシング中に隠されて設けられて前記スイッチ操作本体の変位によりスイッチングを行う不透明なスイッチ手段、
を有することを特徴とする情報表示操作装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の情報表示操作装置において、
前記スイッチ操作手段の復帰手段が、
前記スイッチ操作本体に取り付けられた第１の磁性手段と、
前記ディスプレイの前記周縁部の外に配置されて前記第１の磁性手段に対向する第２の磁性手段と、
を有し、
前記第１と第２の磁性手段が前記ケーシングの中に隠されているとともに、
前記第１の磁性手段と前記第２の磁性手段との磁気的相互作用によって、押された前記スイッチ操作本体が押される前の状態に復帰することを特徴とする情報表示操作装置。
【請求項６】
請求項１記載の情報表示操作装置であって、
前記ケーシングに収容された状態で携帯可能であり、
前記ケーシングをユーザが携帯して両手で把持した状態で、前記スイッチ操作本体を前記ユーザの指で押下して操作可能であることを特徴とする情報表示操作装置。
【請求項７】
請求項６記載の情報表示操作装置であって、
前記スイッチ操作手段が前記ディスプレイの左右の周縁部の少なくともいずれか一方に配置されているとともに、
前記スイッチ操作手段の配置位置に対応して前記情報表示操作装置の背面にグリップ用の突起部が設けられていることを特徴とする情報表示操作装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の情報表示操作装置を利用した情報表示操作システムであって、
複数の前記情報表示操作装置と、
前記複数の情報表示操作装置と通信を行う主情報処理装置と、
を有することを特徴とする情報表示操作システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＦＡ用コントローラや演算処理機構を搭載した手帳などのように、ブラウン管や液晶表示パネルなどのディスプレイとそれに付随したスイッチ操作手段などの操作入力手段とを有する情報表示操作装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
ディスプレイと操作入力手段とを有し、その操作入力手段により入力された情報に基づいてディスプレイの表示を変更したり、他の装置への入力作業を行う情報表示操作装置として、ＦＡ用コントローラや演算処理機構を搭載した電子化された手帳などがある。また、ディスプレイを有するパーソナル・コンピュータシステムなども可変表示可能なディスプレイと操作入力手段であるキーボードなどのスイッチ操作手段とを有している点で情報表示操作装置といえる。
【０００３】
図２１は、情報表示操作装置の一例としてロボットなどを動作させるＦＡ用コントローラＣＰ１０１を示す図である。コントローラＣＰ１０１はロボットなどへの動作命令を機械的機構を有するスイッチ操作手段ＭＳＷ１０１を用いて入力し、入力情報の確認やロボットの動作状態を把握するための様々な情報をディスプレイＤＰ１０１に表示させるものである。しかし、このような形態を有する情報表示操作装置では、ディスプレイＤＰ１０１とスイッチ操作手段ＭＳＷ１０１とが離れているので使用者には表示された情報とスイッチ操作手段ＭＳＷ１０１との対応関係が分かりずらく、また、スイッチ操作手段ＭＳＷ１０１を見ずに指の感覚のみで操作を行うというなぞり操作による誤入力をしてしまう可能性が高いという問題を有している。
【０００４】
そこで、ディスプレイの表示とスイッチ操作手段との対応関係が把握しやすいように様々な情報表示操作装置が開発されている。図２２はその一例であるＦＡ用コントローラＣＰ１０２を示す図である。コントローラＣＰ１０２では、スイッチ操作手段ＭＳＷ１０２をディスプレイＤＰ１０２周辺に配置することにより、ディスプレイＤＰ１０２に表示される情報とスイッチ操作手段ＭＳＷ１０２との対応関係を分かり易くしたものである。しかし、このようにディスプレイＤＰ１０２の表示とスイッチ操作手段ＭＳＷ１０２とを近接させると使用者はディスプレイＤＰ１０２を見ながらスイッチ操作手段ＭＳＷ１０２を押す傾向が強まるにも関わらず、ディスプレイＤＰ１０２の表示とスイッチ操作手段ＭＳＷ１０２との位置が完全に一致していないために、スイッチ操作手段ＭＳＷ１０２を見ることなく押すという不自然な動作を行うことになり、さらになぞり操作を行う傾向が高まって作業の確実性を損なう結果となってしまう。
【０００５】
また、このような不自然な作業をなくすためにディスプレイの表示とスイッチ操作手段とを完全に一致させた情報表示操作装置も開発されている。図２３はその一例であるＦＡ用コントローラＣＰ１０３を示すものであり、ディスプレイＤＰ１０３の表面に指などで触れることにより入力が行われるタッチスイッチが設けられている。ディスプレイＤＰ１０３にはスイッチ操作手段の形状を表示させ、このスイッチ操作手段の表示ＩＳＷ１０３を指などで触れることにより、ディスプレイ上のタッチスイッチを介して情報が入力される。したがって、使用者は画面の表示を見ながら、スイッチ操作手段を押す動作を確認することができ、作業を確実に行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、使用者が情報表示操作装置を扱う場合、ディスプレイとスイッチ操作手段などの操作入力手段との位置関係が近いほどこれらの対応関係が明確となり確実な作業が可能となる。その結果、ディスプレイ上にスイッチ操作手段を設けることが最も作業性がよく、望ましい位置関係であるといえる。
【０００７】
しかし、タッチスイッチなどをディスプレイ上のスイッチ操作手段とする場合、確かにスイッチ操作の目視による確認は行いやすいが、タッチスイッチはスイッチ操作の押し込み量がほとんどないため押したという実感が持てず、結局何回も押してしまうというのが現状である。また、押し込み量がほとんどないために、途中でスイッチ操作を止めるといった人間特有の動きに対応できず、少しでもスイッチ表示部に触れると情報入力が行われてしまうという問題を有している。
【０００８】
また、単純にスイッチ操作手段をディスプレイ上に配置したのでは、スイッチ操作手段固有の不透明な部分がディスプレイ上に存在することとなるので、使用者にとって非常に見づらいディスプレイとなってしまうという問題が生じる。さらに、ディスプレイ上に不透明な部分が存在すると、ディスプレイの表示形態は限定され、例えば、ディスプレイ全面に画像を表示するということはできなくなってしまい、ディスプレイを有効に利用することができなくなってしまう。
【０００９】
そこで、この発明は、上記課題に鑑みなされたもので、スイッチ操作の操作感を維持したままディスプレイ上にスイッチ操作手段を設け、かつ、スイッチ操作手段の不透明な部分をディスプレイ上に存在させないことを実現し、その結果、スイッチ操作の確実性の向上とディスプレイの有効利用とを両立できる良好な操作環境を実現する情報表示操作装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、a)  ケーシングと、b)  前記ケーシングの開口から視認可能な表示面を有し、表示制御手段により所定の情報を表示するディスプレイと、c)  前記ディスプレイの上に配置された透明部材と、d)  前記透明部材に係合保持されて前記ディスプレイの周縁部に重なって配置され、押圧操作により、前記透明部材との係合保持位置においてヒンジ部（Ｈ）を支点として変位可能な透明のスイッチ操作本体と、前記ケーシング中に隠されて前記スイッチ操作本体のうち押圧操作部位に関して前記係合保持部位とは反対側の部位に復帰力を与える不透明な復帰手段とを備えるスイッチ操作手段とを備え、前記ディスプレイのうち前記スイッチ操作本体が設けられている部分に、スイッチングのための選択メニューが表示可能とされているとともに、前記ディスプレイの表示が前記スイッチ操作手段の操作に応答して切替可能とされている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の情報表示操作装置において、前記選択メニューが表示されている状態での前記スイッチ操作手段の操作に応答して、選択された情報を前記ディスプレイ全面に拡大表示させる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２記載の情報表示操作装置において、前記スイッチ操作手段が、前記ディスプレイ上に設けられて前記スイッチ操作本体の変位によりスイッチングを行う透明なタッチスイッチを有している。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２記載の情報表示操作装置において、前記スイッチ操作手段が、前記ディスプレイの前記周縁部の外において前記ケーシング中に隠されて設けられて前記スイッチ操作本体の変位によりスイッチングを行う不透明なスイッチ手段を有している。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項３または請求項４に記載の情報表示操作装置において、前記スイッチ操作手段の復帰手段が、前記スイッチ操作本体に取り付けられた第１の磁性手段と、前記ディスプレイの前記周縁部の外に配置されて前記第１の磁性手段に対向する第２の磁性手段とを有し、前記第１と第２の磁性手段が前記ケーシングの中に隠されているとともに、前記第１の磁性手段と前記第２の磁性手段との磁気的相互作用によって、押された前記スイッチ操作本体が押される前の状態に復帰する。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１記載の情報表示操作装置であって、前記ケーシングに収容された状態で携帯可能であり、前記ケーシングをユーザが携帯して両手で把持した状態で、前記スイッチ操作本体を前記ユーザの指で押下して操作可能である。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項６記載の情報表示操作装置であって、前記スイッチ操作手段が前記ディスプレイの左右の周縁部の少なくともいずれか一方に配置されているとともに、前記スイッチ操作手段の配置位置に対応して前記情報表示操作装置の背面にグリップ用の突起部が設けられている。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の情報表示操作装置を利用した情報表示操作システムであって、複数の前記情報表示操作装置と、前記複数の情報表示操作装置と通信を行う主情報処理装置とを有している。
【００１９】
【発明の実施の形態】
＜１．第１の実施の形態＞
図１はこの発明に係る情報表示操作装置の第１の実施の形態であるＦＡ用コントローラＣＰ１を示す図である。このコントローラＣＰ１は、液晶表示用パネルからなるディスプレイＤＰ上に透明なスイッチ操作手段ＣＳＷ１を有しており、このスイッチ操作手段ＣＳＷ１を押すことにより情報が選択されるようになっている。
【００２０】
図２はこのコントローラＣＰ１のディスプレイ部ＤＳを示す図である。図示するようにディスプレイＤＰ上の左右の周縁部に透明なスイッチ操作手段ＣＳＷ１が複数設けられており、スイッチ操作手段ＣＳＷ１を構成する部材のうち、ディスプレイＤＰと重なる部分は全て透明の部材から構成されている。また、スイッチ操作手段ＣＳＷ１の構成要素として不可欠な不透明な部材はディスプレイＤＰ外の破線で示される領域Ｅに隠されるように配置されている。なお、厳密には不透明な部材はディスプレイＤＰの外部に限られず、ディスプレイＤＰの表示が見える領域の外部に配置されるが、以下、説明を簡易にするために単にディスプレイＤＰ外部という。また、同様に、ディスプレイＤＰ上とは厳密にはディスプレイＤＰの表示が見える領域上のことをいうが、以下、単にディスプレイＤＰ上という。
【００２１】
図３は図２中のＡ−Ａ断面を示す図であり、図３（ａ）はスイッチ操作手段ＣＳＷ１が押されていない状態を示し、図３（ｂ）は指ＦＧにより押されている状態を示している。図示するようにスイッチ操作手段ＣＳＷ１はディスプレイＤＰの表面において構築されており、ディスプレイＤＰ上に設けられたタッチスイッチＴＰにスイッチ操作本体１１が指ＦＧによって下に押し下げられて変位することにより触れてスイッチングされるという動作原理を有している。
【００２２】
このスイッチ操作手段ＣＳＷ１は、指で押し下げられるスイッチ操作本体１１、スイッチ操作本体１１を保持する透明な保護カバー１２およびケーシング１５、ディスプレイＤＰ上に設けられてスイッチ操作本体１１と触れることによりスイッチング信号を発生する透明なタッチスイッチＴＰ、並びに、お互いの吸引力をスイッチ操作本体１１の復帰力として利用する磁石１４ａおよび磁性金属板１３ａから構成される。なお、保護カバー１２はスイッチ操作本体１１を抜止め保持する桟の役割も兼ねている。
【００２３】
これらの構成要素は各スイッチ操作手段ＣＳＷ１ごとに独立して設けられるのではなく、共有可能なものは複数のスイッチ操作手段ＣＳＷ１に対して１つの部材として設けられている。例えば、タッチスイッチＴＰはディスプレイＤＰ全面に設けられており、全てのスイッチ操作手段ＣＳＷ１に共通して用いられている。また、ケーシング１５も部材としてはこのコントローラＣＰ１において１つしか用いられていない。また、磁性金属板１３ａは図２に示される左右２つのスイッチ操作手段群のそれぞれにおいて共通して用いられており、装置全体では２つしか設けられていない。
【００２４】
次に、このスイッチ操作手段ＣＳＷ１のスイッチング動作について説明する。通常、スイッチ操作手段ＣＳＷ１では第１の磁性手段である磁石１４ａと第２の磁性手段である磁性金属板１３ａとが磁気的相互作用である吸引力により接触している。また、磁石１４ａはスイッチ操作本体１１に固定されており、磁性金属板１３ａはケーシング１５に固定されているため、スイッチ操作本体１１がヒンジ部Ｈを支点に持ち上げられた状態となっている。
【００２５】
スイッチ操作本体１１のヒンジ部Ｈと反対側を指ＦＧによって押すと、磁気的吸引力によって接触していた磁石１４ａと磁性金属板１３ａとが離れてスイッチ操作本体１１が押し下げられることとなる。押し下げられたスイッチ操作本体１１はタッチスイッチＴＰと接触し、その結果、タッチスイッチＴＰがスイッチング動作を検出することとなる。
【００２６】
このとき、スイッチ操作本体１１が押されて下がり始めるまでは磁気的吸引力は大きく、ある程度磁石１４ａと磁性金属板１３ａとが離れると急激に吸引力が減少するという磁気的吸引力特有の作用により、使用者はスイッチ操作本体１１が下がり始めると中途半端な位置で止めることができないというスナップアクションあるいはクリック感を得ることができ、良好な操作感を得ることができる。
【００２７】
また、スイッチ操作本体１１を押している指を離すと、スイッチ操作本体１１は磁石１４ａと磁性金属板１３ａとの磁気的相互作用により図３（ａ）の状態に復帰する。つまり、磁石１４ａと磁性金属板１３ａとはスイッチ操作手段ＣＳＷ１が自動的に復帰するための復帰手段を構成している。
【００２８】
このように、このスイッチ操作手段ＣＳＷ１の動作はタッチスイッチＴＰの動作原理に基づいているが、ここで、タッチスイッチのみを用いた場合と、タッチスイッチＴＰの上に図３に示す機構を有するスイッチ操作手段ＣＳＷ１を設けた場合との動作の様子の違いについて説明しておく。
【００２９】
タッチスイッチには抵抗膜式、光電式、静電容量式、超音波式などの様々な方式のものがあるが、これらのタッチスイッチはいずれも指や特殊なペンなどで触れることにより入力が行われるという特徴を有している。図４はこれらのタッチスイッチのうち抵抗膜式のタッチスイッチＴＰ１を例示した図である。
【００３０】
タッチスイッチＴＰ１は、上面に透明電極２８ａが形成された透明薄板２６ａ上に複数の開口部２２を有する透明薄板２０を重ね、さらにその上に、下面に透明電極２８ｂが形成された透明薄板２６ｂを重ねた形態を有している。透明電極２８ａおよび２８ｂは互いに直交する複数のストライプ状の電極の場合もあるし、一方の電極、例えば透明電極２８ｂが複数の電極であり、他方の電極、例えば透明電極２８ａが共通電極の場合もある。
【００３１】
各開口部２２の部分にスイッチ部２ｓが形成されており、この例では透明薄板２６ｂ側から所望の開口部２２の部分を軽く押すと、透明薄板２６ｂの可撓性により透明電極２８ｂが撓んで、その透明電極２８ｂは開口部２２を通して下の透明電極２８ａと接触し、電気的にオンする。また、開口部２２の部分を押す動作を止めると、透明薄板２６ｂは元の形状に復帰し、スイッチ部２ｓはオフする。
【００３２】
以上のような機構を有するタッチスイッチ、磁石を用いたスイッチ操作手段ＣＳＷ１、および、機械的機構を有するタクティールスイッチなどのメカスイッチの押し込み量−荷重の特性を比較したものが図５である。図示するように、タッチスイッチは荷重を増しても押し込み量がほとんどないのに対し、メカスイッチでは押し込み量があり押し込んでいるという操作感（ストローク感）が得られる。また、メカスイッチでは、ある程度押し込むと荷重が減少し、押し込み量が限界になると再び荷重が増加するという操作感（クリック感）が得られる。これに対し、磁石を利用しているスイッチ操作手段ＣＳＷ１は、メカスイッチに近い特性を有し、ストローク感およびクリック感においてメカスイッチと同等の操作感が得られる。したがって、操作感がないというタッチスイッチの短所を克服することができている。
【００３３】
一方、タッチスイッチには、透明（透光性）であってディスプレイ上に設けることができるという長所があるが、スイッチ操作手段ＣＳＷ１もスイッチ操作本体１１および桟の役割を果たす保護カバー１２に透明（半透明）な材料を用いることにより、ディスプレイＤＰの表示をスイッチ操作手段ＣＳＷ１を通して見ることができる。すなわち、図２および図３に示される領域Ｅに不透明な部材である磁石１４ａおよび磁性金属板１３ａを配置することにより、スイッチ操作手段ＣＳＷ１のディスプレイＤＰ上での配置を実現している。その結果、使用者がディスプレイＤＰの表示に従って所望のスイッチ操作手段ＣＳＷ１を容易に認識して操作することができる。また、タッチスイッチでは画面に直接指で触れるために画面が汚れるおそれがあるが、スイッチ操作手段ＣＳＷ１を用いることによりこのような問題も回避することができる。
【００３４】
以上のことから、このスイッチ操作手段ＣＳＷ１は、メカスイッチの長所であるストローク感やクリック感を維持しながら、タッチスイッチの長所であるスイッチ操作手段のディスプレイ上での配置を実現している。
【００３５】
以上、このスイッチ操作手段ＣＳＷ１の構成、動作原理、および、動作特徴について説明してきたが、次に、このスイッチ操作手段ＣＳＷ１の利用形態について説明する。
【００３６】
図６はＦＡ用コントローラＣＰ１を工程１、２および３を有する生産工程のモニタおよびロボットの制御に応用する例を示した図である。図６では通常の生産工程全体をモニタしている状態を示しており、各スイッチ操作手段ＣＳＷ１の位置ではディスプレイＤＰが選択可能な情報のメニューを表示し、スイッチ操作手段ＣＳＷ１のスイッチ操作本体１１を透過して見ることができるようになっている。そして、各スイッチ操作手段ＣＳＷ１を押すことによりそのスイッチ操作手段ＣＳＷ１の位置に見えるメニューの内容がディスプレイＤＰに表示されるようになっている。
【００３７】
図６では工程２に異常が発生し、その発生箇所がスポットＳＰにより指示されている状態を示している。ここで、メニュー「工程２」が表示されているスイッチ操作手段ＣＳＷ１を押すことにより図７に示すように画面が切り替わる。
【００３８】
図７は工程２において作業するロボットＲ１やワークＷを示す表示がディスプレイ部ＤＳに表示された状態を示す図である。図示するようにロボットＲ１の第２軸に異常が存在することが表示されており、各スイッチ操作手段ＣＳＷ１には各軸の座標を表示させるメニューや各軸を「＋」方向や「−」方向に移動させる入力情報を示すメニューが表示され、これらのスイッチ操作手段ＣＳＷ１を押すことにより表示されたメニューが実行されることとなる。
【００３９】
このように、このコントローラＣＰ１は、スイッチ操作手段ＣＳＷ１の背面においてディスプレイＤＰにスイッチ操作手段ＣＳＷ１のメニューを表示させ、各スイッチ操作手段ＣＳＷ１の機能である選択可能な情報や入力すべき情報を示すことができ、また、メニューの変更もディスプレイＤＰの表示を変更することにより容易に行うことができる。
【００４０】
このスイッチ操作手段ＣＳＷ１の機能であるメニューを変更させるディスプレイ部ＤＳ内部の機構を模式的に示したものが図８である。図８に示すようにスイッチ操作手段ＣＳＷ１はスイッチ手段としてタッチスイッチＴＰを有しており、スイッチ手段からの信号は入力制御手段３に入力され、どのスイッチ操作手段ＣＳＷ１が押されたのかを識別する。この識別結果が画面切替手段４に入力され、画面切替手段４は入力される画像情報を元に表示制御手段５を介して切り替えられるべき画面をディスプレイＤＰに表示させる。このとき、画面切替手段４は画面が切り替えられるごとにどのスイッチ操作手段ＣＳＷ１に何のメニューが表示されているのかを把握し、入力制御手段３からのスイッチ操作手段ＣＳＷ１の識別結果の信号を基に適切な画面切替を実行できるようにするとともに、必要ならばディスプレイ部ＤＳ外部に出力信号を出力するようになっている。なお、図８では、入力制御手段３、画面切替手段４、および、表示制御手段５をディスプレイ部ＤＳに含めているが、もちろん、ディスプレイ部ＤＳ外部に設けるようにしてもよい。
【００４１】
また、この情報表示操作装置はスイッチ操作手段ＣＳＷ１が透明であることから、スイッチ操作手段ＣＳＷ１には必ずしもメニューを表示させる必要はなく、図９に示すように「画面拡大」といったメニューを設けて図１０に示すようにスイッチ操作手段ＣＳＷ１の存在に影響を受けずに画面全体を有効に利用した表示も可能である。さらに、表示される情報の量に応じて画面の大きさを自動的に切り替えるようにしてもよい。
【００４２】
以上説明してきたように、この実施の形態に係る情報表示操作装置では、ディスプレイＤＰ上の縁にスイッチ操作手段ＣＳＷ１を配置することにより、スイッチ操作手段ＣＳＷ１を構成する不透明な部材がディスプレイＤＰ上に存在せず、スイッチ操作手段ＣＳＷ１をメニューとして用いるとともにスイッチ操作手段ＣＳＷ１を含むディスプレイＤＰ全面に画像を表示することもでき、画面を有効に利用することができる。
【００４３】
また、スイッチ操作手段ＣＳＷ１がディスプレイＤＰ上に存在するため、使用者はスイッチ操作手段の表示であるメニューと実際のスイッチ操作手段ＣＳＷ１との対応が分かり易く、なぞり操作を行う必要もないので、誤入力を防止することができる。
【００４４】
さらに、このスイッチ操作手段ＣＳＷ１は磁石を利用しており、メカスイッチのようにストローク感やクリック感などの操作感を得ることができ、良好な操作環境を得ることができる。
【００４５】
＜２．第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、磁石を利用したスイッチ操作手段ＣＳＷ１を用いた情報表示操作装置について説明したが、このスイッチ操作手段は磁石以外のものを利用したものであってもよい。図１１はタクティールスイッチなどの機械的機構を有する不透明なメカスイッチ１３ｂをスイッチ手段として利用したスイッチ操作手段ＣＳＷ２の断面を示した図であり、装置の外観は図１および図２に示す第１の実施の形態のものと全く同様である。
【００４６】
このスイッチ操作手段ＣＳＷ２は、指ＦＧで押し下げられるスイッチ操作本体１１、スイッチ操作本体１１を保持する透明な保護カバー１２および係合部材１６ｂ、並びに、メカスイッチ１３ｂから構成され、液晶表示用パネルからなるディスプレイＤＰ上に直接設けられているので、第１の実施の形態のようにディスプレイＤＰ上にはタッチスイッチＴＰは設けられていない。なお、第１の実施の形態ではスイッチ操作本体１１が保護カバー１２とケーシング１５とによって保持されているが、スイッチ操作手段ＣＳＷ２においてももちろん係合部材１６ｂとケーシング１５とを一体の部材としてもよい。また、第１の実施の形態と同様保護カバー１２のスイッチ操作本体１１と接する部分はスイッチ操作本体１１の抜止め保持する桟の役割も果たしている。
【００４７】
無荷重の状態では図１１（ａ）に示すようにスイッチ操作本体１１はメカスイッチ１３ｂに押し上げられる形態で係合部材１６ｂと接触している。ここで、図１１（ｂ）に示すように指ＦＧによりスイッチ操作本体１１を押し下げるとメカスイッチ１３ｂが押されてオンし、この信号が基板１４ｂを介して出力される。また、指ＦＧをスイッチ操作手段ＣＳＷ２から離すことにより荷重を取り去ると、スイッチ操作本体１１はメカスイッチ１３ｂの復元力により図１１（ａ）の状態に戻り出力がオフされる。つまり、メカスイッチ１３ｂはスイッチ操作手段ＣＳＷ２の復帰手段となっている。
【００４８】
このスイッチ操作手段ＣＳＷ２も第１の実施の形態におけるスイッチ操作手段ＣＳＷ１と同様、スイッチ操作本体１１および保護カバー１２が透明な材料で形成されている。また、不透明なスイッチ手段であるメカスイッチ１３ｂは図２に示す領域Ｅの下に設けられており、ディスプレイＤＰ上には不透明な部材が存在しないようになっている。
【００４９】
したがって、第１の実施の形態と同様、ディスプレイＤＰの表示をスイッチ操作手段ＣＳＷ２を通して見ることができ、画面を有効に利用することができる。また、ディスプレイＤＰには直接指が触れることはないので画面が汚れるということもない。また、メカスイッチ１３ｂは図５に示すようにストローク感およびクリック感を得られるスイッチであることからスイッチ操作手段ＣＳＷ２は操作感も十分に有している。さらに、メカスイッチはタッチスイッチに比べ安価でありコスト削減も実現することができる。
【００５０】
また、メカスイッチを用いることなく図１２に示すように板バネ１４ｃと加圧によりスイッチがオンするメンブレンスイッチ１３ｃとを用いることによりスイッチ操作手段ＣＳＷ３を構成することもできる。
【００５１】
このスイッチ操作手段ＣＳＷ３ではスイッチ操作本体１１は板バネ１４ｃの復元力を利用して復帰するようになっており、スイッチングはメンブレンスイッチ１３ｃにスイッチ操作本体１１が接触する原理を利用している。
【００５２】
この場合もストローク感は十分に得られ、タッチスイッチと比べて操作感は十分に得られる。また、機構が単純であり、かつ、安価であるという長所を有している。
【００５３】
以上のように、ディスプレイＤＰ上の縁に透明なスイッチ操作手段を設けた情報表示操作装置は機械的機構を有するスイッチや板バネなどを利用しても実現することができ、この場合、抵抗膜式のタッチスイッチなどのようにディスプレイを覆うものがなくクリアな画面が実現できる。
【００５４】
＜３．第３の実施の形態＞
図１３はこの発明の情報表示操作装置に係る第３の実施の形態である携帯用情報表示操作端末ＣＰ２を示す外観図である。図１３（ａ）はディスプレイＤＰ側から見た斜視図であり、図１３（ｂ）は矢視Ｂからみた背面の斜視図である。
【００５５】
この情報表示操作端末ＣＰ２のディスプレイ部ＤＳは、第１の実施の形態と同様に液晶表示用パネルからなるディスプレイＤＰ上に抵抗膜式のタッチスイッチＴＰが配置されており、ディスプレイＤＰ上の左右の縁に磁石を利用したスイッチ操作手段ＣＳＷ１が設けられている。また、図８に示す入力制御手段３、画面切替手段４、表示制御手段５などといった他の構成要素はカバー６内に格納されていてもよいし、端末ＣＰ２の外部に設けていてもよい。
【００５６】
このような携帯性を有する情報表示操作装置の場合、スイッチ操作手段ＣＳＷ１がディスプレイＤＰ上の左右に配置されることにより、図１４に示すように端末ＣＰ２を両手で把持しながら親指で入力操作できるという優れた操作環境が実現される。また、この情報表示操作端末ＣＰ２は背面の左右に突起部Ｐが設けられており、親指以外の指は端末本体をしっかりと把持したまま入力ができ、さらに安定した入力操作ができるようになっている。
【００５７】
また、情報表示操作端末ＣＰ２のディスプレイ部ＤＳは第１の実施の形態と同様の構成を有しているので、スイッチ操作手段ＣＳＷ１の領域までディスプレイを有効に利用することができる。また、指が直接ディスプレイＤＰに触れないため、画面の汚れを防止することもできる。さらに、表示とスイッチ操作手段との対応関係が容易に把握でき、ストローク感・クリック感といった操作感が得られることから誤操作を防止し、確実な入力操作を行うことができる。
【００５８】
＜４．第４の実施の形態＞
図１５は、第３の実施の形態における情報表示操作端末ＣＰ２を複数用いて構成される情報表示操作システムＩＳを示す図である。
【００５９】
図１５に示される主情報処理装置であるサーバＳは各端末ＣＰ２から入力される信号に応じて所望の情報を各端末ＣＰ２に供給する。このときの情報供給形態は、全端末ＣＰ２に共通の情報を供給するようにし、各端末ＣＰ２において情報を取捨選択する形態であってもよいし、サーバＳから特定の端末ＣＰ２に情報を供給する形態であってもよい。さらに、一の端末ＣＰ２から入力される情報をサーバＳを介して他の端末ＣＰ２に供給するようにしてもよい。
【００６０】
このような情報表示操作システムＩＳを構築することにより、優れた操作環境の下で共通の情報の取得や各端末ＣＰ２間の双方向通信が可能となる。
【００６１】
＜５．変形例＞
以上、この発明に係る情報表示操作装置の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、以下のような変形も可能である。
【００６２】
・第１ないし第４の実施の形態ではディスプレイＤＰとして液晶ディスプレイを用いているが、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ、ＣＲＴディスプレイなどであってもよい。
【００６３】
・また、これらの実施の形態ではスイッチ操作手段をディスプレイＤＰの左右の縁に配置しているが、ディスプレイＤＰの縁に配置するのであるならば任意の位置に配置してよく、例えば、図１６（ａ）のように画面の下方にのみ配置してもよいし、図１６（ｂ）のように上下左右に配置するようにしてもよい。
【００６４】
・第１、第３および第４の実施の形態ではディスプレイＤＰ上に抵抗膜式のタッチスイッチＴＰを設けているが、静電容量式、光電式、超音波式などのタッチスイッチであってもよい。なお、光電式のタッチスイッチなどのように必ずしもスイッチ操作本体１１がタッチスイッチに触れるまで変位する必要がない場合もある。
【００６５】
図１７および図１８は超音波式タッチスイッチを用いる場合の構成の一例を示す図である。図１７はスイッチ操作手段ＣＳＷ４の断面を示す図であり、図１７（ａ）はスイッチ操作手段ＣＳＷ４が押されていない状態、図１７（ｂ）はスイッチ操作手段ＣＳＷ４が押されている状態を示している。また、ケーシング１５内部には図１８に示すように超音波発振素子ＳＮａおよび超音波センサＳＮｂが対向するように配置されている。
【００６６】
このスイッチ操作手段ＣＳＷ４は第１の実施の形態と同様、磁石１４ａと磁性金属板１３ａとの吸引力を利用してスイッチ操作手段の復元力を得ている。また、図１７（ａ）の状態では、超音波発振素子ＳＮａから発振される超音波ＵＳは対向して配置されている超音波センサＳＮｂに向けてディスプレイＤＰ上に載置したガラスまたはプラスチックからなる透明の導波板Ｃ表面を伝達している。ここで、スイッチ操作手段ＣＳＷ４が押されるとスイッチ操作本体１１に取り付けられている超音波吸収体１６ｄが超音波ＵＳを吸収遮断し、超音波センサＳＮｂへは伝達されなくなる。したがって、図１８中の超音波センサＳＮｂ(1)〜(7)の出力とＳＮｂ(8)、(9)の出力とから押されているスイッチ操作手段ＣＳＷ４の上下左右方向の位置がそれぞれ特定され、どのスイッチ操作手段ＣＳＷ４が押されているのかを検出することができる。
【００６７】
このようにスイッチング時に電気的接点を有しないスイッチング機構を利用することにより、抵抗膜式などのタッチスイッチのように接点を有するものに比べ、長寿命が実現される。
【００６８】
・また、第２の実施の形態ではタッチスイッチＴＰを用いないスイッチ操作手段の例として機械的機構を有するスイッチ操作手段について説明したが、光電スイッチやホール素子などのスイッチング原理を利用してもよい。
【００６９】
図１９は反射型の光電スイッチＰＳを用いたスイッチ操作手段ＣＳＷ５の例を示す断面図である。図１９（ａ）は押されていない状態を示し、図１９（ｂ）は押されている状態を示している。スイッチ操作手段ＣＳＷ５の復元力は第１の実施の形態と同様磁石１４ａと磁性金属板１３ａとの吸引力を利用している。
【００７０】
スイッチ操作本体１１の光電スイッチＰＳ側の端面に反射板１６ｅが設けられており、光電スイッチＰＳから出射される光ＦＬはスイッチ操作手段ＣＳＷ５が押されたときのみ反射板１６ｅにおいて反射し、反射光ＢＬとして光電スイッチＰＳに戻ってくるようになっている。
【００７１】
図１９では反射型の光電スイッチＰＳを用いているが、もちろん透過型の光電スイッチ（例えば、フォトインタラプタ）でもスイッチ操作手段が押された時に遮光する機構を設けることで利用可能であり、また、光電スイッチＰＳをホール素子に置き換え、反射板１６ｅを取り除くと、磁石１４ａによる磁気によってスイッチングを行うことができる簡易な構造を実現することもできる。
【００７２】
・また、第１ないし第４の実施の形態のように桟の役割も果たしている保護カバー１２を用いるのではなく、図１９に示すように透明な桟１２ａ、透明なスペーサ１２ｂ、および、タッチスイッチＴＰ２からなる構成にすることにより、スイッチ操作手段ＣＳＷ５が設けられていないディスプレイＤＰの中央部をタッチスイッチＴＰ２による入力方式を利用できるようにしてもよい。
【００７３】
・さらに、第１ないし第４の実施の形態では、スイッチ操作手段の復元力を得る方法として、磁石と磁性金属板との吸引力、機械的機構を有するスイッチの復元力、板バネなどの弾性的復元力などを利用しているが、もちろん、磁石同士の吸引、反発力であってもよいし、ゴムなどの弾性体の弾性を利用して復帰手段を構成してもよい。また、磁石１４ａをケーシング１５に取り付け、磁性金属板１３ａをスイッチ操作本体１１に取り付けるといった逆の配置にしてもよい。
【００７４】
・また、スイッチ操作本体１１がヒンジ機構により上下するようになっているが、図２０に示すように直動機構であってもよい。スイッチ操作手段ＣＳＷ６ではスイッチ操作本体１１ｆを図２０（ａ）に示すようにホルダ１６ｆに挿入することにより、図２０（ｂ）に示すようにスイッチ操作本体１１ｆがホルダ１６ｆの溝ＳＬに沿って上下に移動するようになっている。なお、図２０ではディスプレイＤＰのスイッチ操作手段ＣＳＷ６以外の領域には透明な保護カバー１２ｆが設けられているが、この場合、スイッチ操作本体１１の抜止めは保護カバー１２ｆに設けてもよいし、設けずにホルダ１６ｆ側に設けるようにしてもよい。また両方に設けることももちろん可能である。
【００７５】
・第１、第３、および、第４の実施の形態では、タッチスイッチＴＰがディスプレイＤＰ上の全面に設けられているので、保護カバー１２の中央部を桟の役割を果たす部分を残して開閉可能とすることにより、あるいは開口とすることにより、中央部においてペンなどを用いて入力可能としてタッチスイッチＴＰを有効に利用するようにしてもよい。また、逆に、スイッチ操作手段が設けられている領域のみにタッチスイッチＴＰを設けるようにして、タッチスイッチＴＰを設ける領域を削減してもよい。
【００７６】
・第３および第４の実施の形態では情報表示操作端末ＣＰ２のディスプレイＤＰの左右の縁にスイッチ操作手段ＣＳＷ１を設けているが、左右片一方であってもよい。また、端末ＣＰ２背面の突起部Ｐも左右片一方であってもよい。このとき、スイッチ操作手段ＣＳＷ１がディスプレイＤＰの右側の周縁部のみに設け、突起部Ｐもその背後のみに設けると、右手のみで端末ＣＰ２を把持しながら右手の親指で操作できるようになる。
【００７７】
・また、スイッチ操作本体１１の形状は矩形に限定されることはなく、三角形や円形であってもよい。
【００７８】
・さらに、端末ＣＰ２はケーブル７により外部と通信を行うが、もちろん、電波や光などを利用した無線であってもよい。
【００７９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、スイッチ操作手段をディスプレイの周縁部に配置することにより、スイッチ操作手段を構成する部材のうち、不透明な部材をディスプレイ外部に配置し、透明な部材のみをディスプレイ上に配置することができ、スイッチを通してディスプレイの表示を見ることができる。これにより、ディスプレイに表示されるスイッチの機能表示とスイッチの位置との対応関係が容易に把握でき、使用者はスイッチの機能表示を見ながら対応するスイッチを違和感なく押すことができる。その結果、なぞり操作などによる誤入力を防止でき、良好な操作環境を得ることができる。
【００８０】
請求項２記載の発明では、所定の情報をディスプレイ全面に表示することができ、ディスプレイを有効に利用することができる。
【００８１】
請求項３記載の発明では、タッチスイッチをスイッチの構成要素として利用しているので、請求項１の発明の効果と同様、確実なスイッチ操作を実現するとともに、スイッチの機構が簡単となる。また、ディスプレイ上のスイッチが設けられていない領域をペンなどを用いる別の入力方式を採ることができ、さらに、画面の有効利用ができる。
【００８２】
請求項４記載の発明では、不透明なスイッチ手段をディスプレイの周縁部の外に設けるので、ディスプレイ上には不透明な部材を配置する必要はなく、請求項１の発明と同様、良好な操作環境を得ることができる。
【００８３】
請求項５記載の発明では、第１および第２の磁性手段の磁気的相互作用を利用してスイッチ操作本体を復帰させるので、スイッチ操作にストローク感やクリック感を持たせることができ、確実なスイッチ操作が可能となる。
【００８５】
請求項６記載の発明では、携帯可能な情報表示操作装置を良好な操作環境にて利用することができる。
【００８６】
請求項７記載の発明では、スイッチ操作手段をディスプレイの左右の少なくとも一方の周縁部に配置し、情報表示操作装置の背面にグリップ用の突起部を設けているので、把持しやすい上に把持したまま操作入力ができ、さらに良好な操作環境得られる。
【００８７】
請求項８記載の発明では、複数の情報表示操作装置を主情報処理装置と通信可能とすることにより、操作性がよく確実なスイッチング操作ができる環境において、情報通信ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る情報表示操作装置を示す斜視図である。
【図２】ディスプレイ部を示す図である。
【図３】スイッチ操作手段の断面図である。
【図４】抵抗膜式タッチスイッチの断面図である。
【図５】各種スイッチ操作手段の押し込み量−荷重特性図である。
【図６】ディスプレイ部の表示の一例を示した図である。
【図７】ディスプレイ部の表示の一例を示した図である。
【図８】ディスプレイ部の構成図である。
【図９】ディスプレイ部の表示の一例を示した図である。
【図１０】ディスプレイ部の表示の一例を示した図である。
【図１１】スイッチ操作手段の断面図である。
【図１２】スイッチ操作手段の断面図である。
【図１３】この発明に係る情報表示操作装置を示す斜視図である。
【図１４】この発明に係る情報表示操作装置の把持方法を示す図である。
【図１５】この発明に係る情報表示操作システムを示す図である。
【図１６】スイッチ操作手段の配置を示す図である。
【図１７】スイッチ操作手段の断面図である。
【図１８】超音波式タッチスイッチの利用形態を示す図である。
【図１９】スイッチ操作手段の断面図である。
【図２０】スイッチ操作手段の斜視図である。
【図２１】従来の情報表示操作装置の一例を示す図である。
【図２２】従来の情報表示操作装置の一例を示す図である。
【図２３】従来の情報表示操作装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
４  画面切替手段
５  表示制御手段
１１  スイッチ操作本体
１２  保護カバー
１３ａ  磁性金属板
１３ｂ  メカスイッチ
１４ａ  磁石
ＣＰ１  コントローラ
ＣＰ２  情報表示操作端末
ＣＳＷ１、ＣＳＷ２、ＣＳＷ３、ＣＳＷ４、ＣＳＷ５、ＣＳＷ６  スイッチ操作手段
ＤＰ  ディスプレイ
ＩＳ  情報表示操作システム
Ｓ  サーバ
ＴＰ  タッチスイッチ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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