专利名称：指示输入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可一边看着在显示面板显示的指示输入信息、一边执行规定指令的指示输入装置，更详细而言是关于一种使用光学式触摸屏检测指示输入位置的指示输入装置，它通过按压指示输入信息的显示位置，可执行对应于指示输入信息的规定指令。
背景技术：
以往，已知一种在CRT或液晶显示装置所构成的显示面板上层叠光学式触摸屏的指示输入装置(例如参阅日本特许文献1)。在显示面板上显示进行种种指示输入用的信息，操作员在光学式触摸屏的输入操作区域中，可一边观察这些显示内容，一边进行对应位置的指示输入。
〔日本专利文献1〕日本专利特公平7-82419号(第2页、第1图)以第4图及第5图针对这种以往的输入装置100说明如下，指示输入装置100是在外壳101上，从下方层叠配置液晶显示面板102、保护液晶显示面板102表面的透明玻璃基板103、及光学式触摸屏104。
液晶显示面板102是根据指示输入的用途，藉未图示的液晶驱动器，将该显示区域的多个指示输入信息105、105显示在规定位置上，操作员以此指示输入信息105为大致目标进行后述的指示输入。
光学式触摸屏104对沿着矩形框107垂直的X、Y方向的2边等间隔安装的发光元件108、108…依次进行发光扫描，以在当中隔有矩形框107内的输入操作区域107A的相对位置一个个对应设置的受光元件109、109…接受发光元件发出的光。
操作员将笔或者手指置于输入操作区域107A内的规定指示输入位置时，可遮住通过其指示输入位置的光束，因此其光路上的受光元件109在相对的发光元件108的发光时刻未受光，藉此对光学式触摸屏104产生指示输入，可检测出指示输入位置的X、Y坐标。
矩形框107所包围的输入操作区域107A是处于液晶显示面板102的显示区域上，因此操作员可通过透明玻璃基板103从上方一边看着液晶显示面板102的指示输入信息105，一边进行指示输入。
又，指示输入装置100在检测指示输入后，若检测到操作员从输入操作区域107A的指示位置移开笔或手指，则在指示位置输出执行规定指令的按压检测数据。
另一方面，对于多个指示输入信息105，在其上方的输入操作区域107A设定有指示输入区域106(图中虚线表示)。指示输入区域106与指示输入信息105表示的规定指令相对应，若其指示输入区域106内有指示输入，且输出按压检测数据时，则执行其对应的指令。
因此，操作员在规定的指示输入信息105的显示位置进行指令输入后，亦即在设定指示输入区域106内有指示输入，并从输入操作区域107A的指示位置移开笔或手指时，可执行该指示输入信息105表示的规定指令。
该已往的指示输入装置100中，由于在检测出对输入操作区域107A的指示输入及其指示输入位置，且操作员解除指示输入时，可输出执行规定指令的按压检测数据，因此操作员可一边观察指示输入信息105，一边改变指示输入位置，执行与特定指示输入位置对应的指令。
但是，在指示输入解除时，由于始终输出按压位置数据，因此若操作员仅想终止操作而移开笔或手指，也在其解除位置设定指示输入区域106，则会有误执行规定指令的问题。
因此，操作员在解除指示输入时，必须要注意其解除位置，并且操作的途中没有中断思考或停止的时间。
为了输出按压检测数据，可安装或附加其它的按压检测转换机构等，但是会使装置整体大型化，且不能以进行指示输入相同的手指或笔来操作按压检测转换机构，因此会有不使用两手即不能操作的问题。
又，由于若瞬间遮口令住光束即作为有指示输入，因此例如仅水滴或虫子等通过输入操作区域107A，即会有产生误动作的问题。
本发明是考虑上述以往一些问题而提出的，目的在于提供一种可逐次输出显示指示输入位置的指示位置数据、同时使用进行指示输入的笔或手指的按压操作来输出按压检测数据的指示输入装置。
又，目的在于提供即使将光学式触摸屏用于指示输入的检测仍不致因水滴及虫子等产生误动作的指示输入装置。
发明内容
本申请第1方面的指示输入装置具有在显示区域可显示任意指示输入信息的显示面板、层叠在显示面板之显示区域上的透明保护板、固定在透明保护板上、将按压透明保护板所产生的变形转换为电信号输出的压电基板、及光学式触摸屏，所述光学式触摸屏配置在透明保护板上，在经透明保护板可看到的显示区域的输入操作区域内，对沿着垂直的X、Y方向呈网状的光束进行发光扫描，藉指示输入而遮住光束后，检测对输入操作区域的指示输入与指示输入位置，光学式触摸屏检测指示输入的期间，输出表示指示输入位置的指示位置数据，同时在检测指示输入的期间，从压电基板输出电信号，判定透明保护板按压后，可一并输出按压检测数据。
从光学式触摸屏的输入操作区域，可看到显示面板的显示区域，操作员可一边观察指示输入信息，一边将手指等插入输入操作区域，进行指示输入。光学式触摸屏在检测指示输入的期间，可逐次输出表示检测的指示输入位置的指示位置数据。因此，可对应于指示输入位置，进行规定的动作或显示。
又，一旦按压透明保护板，则利用透明保护板的挠曲，从压电基板输出电信号，输出按压检测数据。因此，不需在任意的位置解除指示输入，即可执行规定的指令。
仅在保护显示面板表面避免外力影响的透明保护板上固定压电基板即可检测其按压，因此只需要增加可安装压电基板的微小空间，即可检测按压，而指示输入装置整体不致大型化。
又，透明保护板是配置在输入操作区域的下方，因此可以用进行指示输入的手指等来按压操作透明保护板，可进行连续指示输入与按压的操作。
又，本申请第2方面的指示输入装置在显示区域可显示任意指示输入信息的显示面板、层叠在显示面板之显示区域上的透明保护板、固定在透明保护板上并将按压透明保护板所产生的变形转换为电信号输出的压电基板、及光学式触摸屏，所述光学式触摸屏配配在透明保护板上，在经透明保护板可看到的显示区域的输入操作区域内，沿着垂直的X、Y方向呈网状的光束进行发光扫描，藉指示输入而遮住光束后，检测对输入操作区域的指示输入与指示输入位置，
光学式触摸屏检测指示输入的期间，从压电基板输出电信号，判定对透明保护板的按压，以此为条件，输出光学式触摸屏所检测的指示位置数据。
从光学式触摸屏的输入操作区域，可看到显示面板的显示区域，操作员可一边观察指示输入信息，一边将手指等插入输入操作区域，进行指示输入。
光学式触摸屏在检测指示输入的期间，虽然可检测指示输入位置，但是由于表示指示输入位置的指示输入数据的输出是以对透明保护板的按压为条件，因此即使水滴或虫子等暂时遮住输入操作区域的光束，也不会输出指示位置数据，不致造成误动作。
对透明保护板之按压的检测由于只需在保护显示面板表面避免外力影响的透明保护板上固定压电基板，因此仅增加可安装压电基板的微小空间，即可检测按压，而使指示输入装置整体不致大型化。
又，本申请第3方面的指示输入装置，一对细长带状的压电基板是互相垂直固定在透明保护板上。
由于一对压电基板是互相垂直固定，因此透明保护板因按压而朝着某一方向挠曲时，其中某一个压电基板总可检测其变形，可确实检测其按压情况。
附图简单说明
图1为本发明指示输入装置1的立体图。
图2为指示输入装置1的纵剖面图。
图3是表示指示输入装置1的电路构成的方框图。
图4为以往的指示输入装置100的分解立体图。
图5为指示输入装置100的纵剖面图。
标号说明1指示输入装置4显示面板5透明保护板6A、6B压电基板9光学式触摸屏9A输入操作区域11指示输入信息
具体实施例方式
以第1图至第3图针对本发明之指示输入装置1的一实施形态说明如下。本实施形态之指示输入装置1是作为银行具备之取款机的输入装置之用，指示输入装置1整体是沿着取款机的表面安装。
指示输入装置1由液晶显示面板4、覆盖液晶显示面板4的透明保护板5、沿着透明保护板5周围垂直的2边固定的一对压电基板6A及6B；及具备多对发光元件7与受光元件8的光学式触摸屏9所构成，这些部分装在合成树脂制的壳体3内。
壳体3沿着形成取款机框架2之操作面的表面安装，呈长方体形状，如第2图所示，用从框架2的内侧贯穿突缘部3a的螺丝10拧紧固定。
壳体3的上板形成构成光学式触摸屏9之输入操作区域9A的长方形开口，将液晶显示面板4与透明保护板5定位装在壳体3内，使得通过透明保护板5让液晶显示面板4的显示区域面对此输入操作区域9A。
又，液晶显示面板4、压电基板6A及6B、光学式触摸屏9与第3图表示的各电路元件利用分别从壳体3引出的未图示的电缆连接。
液晶显示面板4可以在显示区域的任意位置显示进行指示输入用之任意的指示输入信息11，这些显示控制可利用未图示的液晶驱动器进行。
这里，指示输入装置1是用于银行的自动柜员机上，因此如第1图表示，显示了关于引导操作方法的显示、现金的存款、取款显示等指示输入信息11。
此外，液晶显示面板4的背面与壳体3之间，配置有背面黏贴反射膜之未图示的背光源板，使来自背光源的光散射，从液晶显示面板4的背面侧照射，这样容易读取指示输入信息11。
透明保护板5是隔着黏贴薄片12沿着液晶显示面板4表面层叠，以覆盖液晶显示面板4的表面。以黏贴薄片12安装在液晶显示面板4的表面，藉此不会限制透明保护板5，而可自由变形，如后所述可利用对透明保护板5按压所造成之挠曲来进行按压的检测。
一对压电基板6A、6B分别是以压电单晶、PZT(锆钛酸铅)陶瓷为代表的压电陶瓷、聚偏二氟乙烯(PVDF)等压电材料形成的单层基板，这里采用有机械持久性、最广泛利用的PZT系压电陶磁材料所构成的压电陶瓷板，沿着垂直的X方向与Y方向并沿着透明保护板5的端面，形成细长带状的薄板。
若将压电基板6A、6B形成单层的薄板结构，则与固定在其表面的引出电极一起，其高度可形成200μm左右，其体积小，因此相对于以往所使用的透明保护板5，可不需考虑安装空间，即可固定在任意的位置上。
本发明中，正是利用压电基板6A、6B的压电效果(利用机械变形所产生的电压信号)，为了使透明保护板5产生的变形传至压电基板6A及6B，涂敷环氧树脂系、丙烯系等各种黏结剂，沿着透明保护板5的端面固定。
藉此，一旦按压透明保护板5时，其变形可传至压电基板6A、6B，藉压电基板6A、6B的变形，则输出电压。
压电基板6A、6B是安装在透明保护板5的端面上，因此不会覆盖显示区域上，且由于装在输入操作区域9A周围的壳体3内，因此从外面看不见。但是，压电基板6A、6B的安装位置只要可检测透明保护板5的变形，不论什么位置皆可。
光学式触摸屏9具备沿着壳体3的开口(输入操作区域9A)周围所配置的多个发光元件7与受光元件8，一旦对输入操作区域9A利用手指、笔等进行指示输入时，可检测其指示输入位置。
如第1图所示，发光元件7是沿着输入操作区域9A周围垂直的X方向与Y方向朝内侧等间隔配置，成对的受光元件8是当中隔着输入操作区域9A，配置在与成对的发光元件7相对的壳体3内。
在对以上配置的各发光元件7依次进行发光扫描时，输入操作区域9A上形成第1图的点划线表示的网状扫描光路。该输入操作区域9A内操作员以笔或手指11进行指示输入时，可遮住通过其指示输入位置的X、Y方向的光束。
其结果，位于其光路上的受光元件8由于在分别成对的发光元件7的发光时刻不接受发光元件7的光束，因此操作员一旦指示输入时，可检测表示其指示输入位置的X、Y坐标。
输入操作区域9A根据需要可假设设定对应于自动柜员机的规定指令的指示输入区域13(图中以虚线表示)。指示输入区域13在表示其指令的指示输入信息11的显示位置上的输入操作区域9A，以X、Y坐标表示的长方形轮廓与其周围区分开。
因此，操作员可通过透明保护板4从上方观察显示在液晶显示面板4的指示输入信息11，将手指或笔插入其上方的输入操作区域9A，在对指示输入信息11的指示输入区域13内进行指示输入。
第3图是以方框图表示进行上述按压的判定、及指示输入与指示输入位置的检测用指示输入装置1所具备的各电路元件，利用此方框图说明指示输入装置1的动作如下。
沿着输入操作区域9A的X、Y方向所配置的多个发光元件7，是由与恒流电路14连接、若流过恒流则发出光束的LED构成。各发光元件7再经由此恒流电路14利用CPU15分别与连接控制的LED多路选通器16连接，恒流电路14再通过D/A转换器17与CPU15连接。藉此，CPU15可在规定的扫描时刻对各个发光元件7根据其配置顺序流过驱动电流，发出光束。
另一方面，当中隔着输入操作区域9A分别与多个发光元件7相对配置的多个受光元件8，由接受光束而输出受光信号的光电晶体管所构成，利用CPU15分别与控制与各个积分电路19连接的Ptr多路选通器18连接。CPU15将与上述驱动电流流过进行发光控制的发光元件7相对的受光元件8，与其发光控制同步而与积分电路19连接。积分电路19的输出经A/D转换器25输入CPU15内，因此在输入操作区域9A中只要不遮住光束，即没有指示输入时，CPU15即可以在对各发光元件7进行发光扫描的时刻，从积分电路19获得进行了积分的受光信号。
又，对输入操作区域9A有指示输入时，通过指示输入位置的X、Y方向的光束被遮住，因此CPU15中断了应该输入受光信号，及从该时刻起操作员指示输入及表示指示输入位置的X、Y坐标。
固定在透明保护板5端面的压电基板6A、6B，分别通过放大电路20与CPU15的输入连接。一旦按压透明保护板5时，其变形可传至压电基板6A、6B，由于压电基板6A、6B的变形所产生的电压信号，利用放大电路20放大，输入CPU15。
CPU15当放大电路20所输入的电压信号的电压大到规定的阈值及以上时，判定对透明保护板5产生按压。这里所设定的阈值设定为，以规定的按压力以上的力有意识地按压透明保护板5时从放大电路20所输出的电压，使得仅仅在操作员无意识地接触透明保护板5时，不判定为按压。
另外，压电基板6A、6B由于是固定在沿着透明保护板5互相垂直的X方向与Y方向的端面上，因此即使按压透明保护板5上的任意位置，皆可将其挠曲传至某一个压电基板6A、6B，可判定为按压。
CPU15的输出经输入输出接口21与主计算机22连接，经由输入输出接口21，在指示输入的检测期间，输出表示指示输入位置的指示位置数据，又一旦判定为按压时，可与指示位置数据同时输出按压检测数据。
与CPU15连接的ROM23、RAM24为存储执行上述CPU15动作的程序、按压判定的阈值等或暂时存储输入数据的存储部。
主计算机22的作用是将规定的显示控制信号输出至未图示的液晶驱动器，以控制液晶显示面板4的显示，或对自动柜员机执行规定指令。
本实施形态中，将表示指示输入位置的指示位置数据输入主计算机22时，在相当于液晶显示面板4的指示输入位置的显示区域显示光标，可告知操作员指示输入的检测与其检测的指示输入位置。
又，只要同时输入指示位置数据，则一般判定指示位置数据表示的指示输入位置是否处于设定的某一指示输入区域13内，在处于特定的指示输入区域13内，且输入按压检测数据时，则执行与该指示输入区域13对应的对于自动柜员机的规定指令。
因此，例如操作员以手指指向第1图所示的「存款」的指示输入信息11，按压该显示区域上的透明保护板4时，将表示指示输入信息11上设定的指示输入区域13内的指示位置数据与按压检测数据输出至主计算机22，因此对自动柜员机执行「存款」用的动作，例如使液晶显示面板4显示存款金额用的指示输入信息11，或执行将存入纸币用的盖体开启控制等的动作。
此外，进行这些动作的主计算机可以配置在指示输入装置1内，或者主计算机22的动作也可以由CPU15进行。
又，上述的实施形态中，是一旦判定按压时，则输出检测位置数据与按压检测数据后，执行规定的指令，但是指示输入装置，也可以在CPU15中，通常即使检测出按压，也不输出指示位置数据，再将判定为按压作为条件，输出指示位置数据。
根据该指示输入装置，在输入操作区域9A即使虫子、水滴等通过而暂时遮住光束时，仍不致错误输出表示遮住位置的指示位置数据，可确实根据操作员的按压操作意思进行指示输入。
另外，上述显示面板是液晶显示面板4，但是阴极射线管、等离子体显示器等，只要是能在平面上的任意位置可显示各种指示输入信息的皆可。
又，固定在透明保护板5的压电基板只要可检测其按压所产生的变形，不仅限于1对，也可以是1片或者分割成3片及以上的压电基板。
此外，在压电基板的输出侧与CPU15之间若设置积分电路，则对CPU15输入表示对应于按压力的变形大小的电信号，同时CPU15还可输出表示对透明保护板5的按压力大小的按压力数据。
如以上说明，根据本申请第1发方面，一边对光学式触摸屏进行指示输入，一边按压透明保护板，可一并输出表示指示输入位置的指示位置数据及表示对透明保护板按压的按压检测数据，可输出与一边移动鼠标一边按压操作其开关时所输出数据相当的数据。
由于仅在保护显示面板的显示区域的透明保护基板上固定压电基板，因此不会造成指示输入装置的大型化，可以使用现有的零部件检测其按压。
根据本申请第2方面，由于将对透明保护板的按压为条件输出指示输入数据，因此即使因水滴或虫子等暂时遮住输入操作区域的光束时，仍不会输出指示位置数据，不致产生误动作。
又，检测按压用的结构是仅将压电基板固定在保护显示面板的显示区域的透明保护板上，因此可照样利用以往的指示输入装置的结构。
根据本申请第3方面，还将一对压电基板互相垂直固定在透明保护板上，因此即使按压使透明保护板朝着任一方向变形时，仍可将其变形传至某一压电基板，可确实检测其按压。
权利要求
1.一种指示输入装置，其特征在于，包括在显示区域可显示任意指示输入信息(11)的显示面板(4)、层叠在显示面板(4)的显示区域上的透明保护板(5)、固定在透明保护板(5)上并将按压透明保护板(5)所产生的变形转换为电信号输出的压电基板(6A、6B)、以及光学式触摸屏(9)，所述光学式触摸屏(9)配置在透明保护板(5)上，在经透明保护板(5)可看到显示区域的输入操作区域(9A)内，对沿着垂直的X、Y方向呈网状光束进行发光扫描，藉指示输入而遮住光束后，检测对输入操作区域(9A)的指示输入与指示输入位置，光学式触摸屏(9)检测指示输入的期间，输出表示指示输入位置的指示位置数据，同时在检测指示输入的期间，从压电基板(6A、6B)输出电信号，判定透明保护板(5)按压后，可一并输出按压检测数据。
2.一种指示输入装置，其特征在于，包括在显示区域显示任意指示输入信息(11)的显示面板(4)、层叠在显示面板(4)的显示区域上的透明保护板(5)、固定在透明保护板(5)上并将按压透明保护板(5)所产生的变形转换为电信号输出的压电基板(6A、6B)、以及光学式触摸屏(9)，所述光学式触摸屏(9)配置在透明保护板(5)上，在经透明保护板(5)可看到显示区域的输入操作区域(9A)内，对沿着垂直的X、Y方向呈网状的光束进行发光扫描，藉指示输入而遮住光束后，检测对输入操作区域(9A)的指示输入与指示输入位置，光学式触摸屏(9)检测指示输入的期间，从压电基板(6A、6B)输出电信号，判定对透明保护板(5)的按压，以此为条件，输出光学式触摸屏(9)所检测的指示位置数据。
3.如权利要求1或2所述的指示输入装置，其特征在于，一对细长带状的压电基板(6A、6B)互相垂直固定在透明保护板(5)上。
全文摘要
本发明为提供可逐次输出表示指示输入位置的指示位置数据、同时使用进行指示输入的笔或手指通过按压操作而输出按压检测数据的指示输入装置。其解决手段是在保护指示输入装置的显示面板(4)表面的透明保护板(5)上固定压电基板(6A、6B)，该指示输入装置具备可显示任意指示输入信息(11)的显示面板(4)、及可检测对能够看到显示区域的输入操作区域(9A)的指示输入并输出表示指示输入位置的指示位置数据的光学式触摸屏(9)。若一边进行指示输入，一边按压配置在其下方的透明保护基板，则从压电基板(6A、6B)输出电信号，因此可藉此输出来判定按压，并可使按压检测数据与指示位置数据同时输出。
文档编号G06F3/033GK1487403SQ03145288
公开日2004年4月7日 申请日期2003年6月27日 优先权日2002年10月4日
发明者伊势有一, 丰田政彦, 彦 申请人:Smk株式会社