JP2005332063A - 触覚機能付き入力装置、情報入力方法及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 表示手段上の入力検出面における操作体の押下操作に対応した確実な触覚を取得できるようにする。
【解決手段】 表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を与える触覚機能付き入力装置90であって、入力情報を表示する表示手段29と、この表示手段29上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する入力検出手段45と、この入力検出手段45によって検出された操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて入力検出面を振動するアクチュエータ25a〜25fとを備えるものである。この構成によって、操作者の指等による押下操作に対応した振動パターン(振幅と周波数と振動回数)により複数種類の振動を発生させることができる。
【選択図】 図2
Description
この実施例では、表示手段上の入力検出面において、操作体が押下した位置の加圧力に対応した振動パターンに基づいて当該入力検出面を振動する振動手段を備え、その入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を付与できるようにすると共に、表示手段に表示されたボタンアイコン等の入力を確定できるようにしたものである。
図3Aに示す入力装置90は、図2に示したように上部筐体20において、入力手段24、表示手段29及び力検出手段55a、55b、バックライト49等から成る3層構造を有している。
図6に示す携帯電話機100は、下部筐体10の回路基板17に各機能のブロックを実装して構成される。なお、図1〜図5に示した各部及び手段と対応する部分は、同一符号で示している。携帯電話機100は、制御手段15、操作パネル18、受信部21、送信部22、アンテナ共用器23、入力検出手段45、アクチュエータ25a〜25d、表示手段29、電源ユニット33、カメラ34及び記憶手段35を有している。
この例では、操作者の指30aで携帯電話機100の表示画面上の入力検出面を押下操作して情報を入力する場合を前提とする。携帯電話機100には、同一振動モード内において、操作者の指30a等による加圧力Fをパラメータにして波形を加工する機能(アルゴリズム)が備えられる。CPU32は、入力検出情報D2から加圧力Fを算出し、図8Aに示したような駆動条件a,bに対応して判別を行い、その判別結果で、同一の振動モード内において、いかなる種類の入力に対しても、入力動作中の動きに対応した触覚を発生できるようにした。
この実施例では、入力検出面における操作者の指30aの接触位置及び当該操作者の指30aの加圧力Fに基づいて演算された振動パターンにより当該入力検出面を振動するアクチュエータ25a〜25fを備え、CPU32は、操作者の指30aが入力検出面上を摺動するように接触操作される場合であって、操作者の指30aの摺動接触操作に対応して、入力検出手段45’から得られる加圧力情報に基づき、アクチュエータ25a〜25fの出力を制御するようにした。
図17に示す入力検出手段45’は、入力操作面PRを有している。入力操作面PRは、図中、波線で囲んだ領域であって、入力検出手段45’を投影する筐体上面を含むものとする。この例で、入力検出手段45’は、図3Bに示したように入力手段24及び力検出手段55が積層されて構成される。
この例では、操作者の指30aでデジタルカメラ200の入力検出手段45’
入力操作面PRを摺動接触操作して情報を入力する場合を前提とする。デジタルカメラ200には、同一振動モード内において、操作者の指30a等による加圧力Fをパラメータにして波形を加工する機能(アルゴリズム)が備えられる。CPU32は、操作者の指30aの摺動接触操作に対応して検出される入力検出情報(加圧力情報)D2に基づき、入力検出面PRを振動するようにアクチュエータ駆動回路37を制御する。
この実施例では、操作者の指30aによって、入力検出面のX方向及びY方向に摺動するように接触操作される場合であって、その操作者の指30aの摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって、入力検出手段45から得られるZ方向の入力検出情報(加圧力情報)と、予め設定された複数の押下判定閾値とを順次比較し、当該比較結果に基づいてアクチュエータ25a〜25d及び表示手段29の出力を制御するようになされる。
上述の例で、子音「か行」の「き」の文字を選択する。ここで選択された子音「き」の文字は、押下判定閾値fth2を越え、押下判定閾値fth3以下の加圧力Fを与えることで、決定ボックスBX2に格納される。このとき、他の行の母音「い」及び子音「し」の文字は、決定ボックスBX2に格納されることなく、表示領域w2で他の文字の整列位置から外され、スケルトン表示等がなされる。
この例では、入力検出面のX方向及びY方向に操作者の指30aを摺動する場合であって、操作者の指30aの摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって検出されるZ方向の入力検出情報D2と、予め設定された5個の押下判定閾値Fth1〜Fth5とを順次比較し、当該比較結果に基づいて入力検出面を振動及び入力情報を表示制御する場合を例に挙げる。
この実施例では、携帯電話機500にゲーム機能が備えられる。例えば、ゲーム機能として、「なでなでゲームモード」が選択可能となされる。このゲームモードでは、表示手段29にキャラクタ操作入力画面が表示され、この操作入力画面を強くタッチしたり、柔らかくタッチしたりするようになされる。
この例では、キャラクタ操作入力画面(入力検出面)のX方向及びY方向に、操作者の指30aを摺動する場合であって、入力検出面における操作者の指30aの移動速度を検出すると共に、押下位置のZ方向の加圧力Fを検出し、操作者の指30aの移動速度及び押下位置の加圧力Fに基づいて入力検出面を振動及び入力情報を表示制御する場合を例に挙げる。
Claims (26)
- 表示画面上の入力検出面における操作体の押下操作に対して触覚を与える触覚機能付き入力装置であって、
入力情報を表示する表示手段と、
前記表示手段上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する入力検出手段と、
前記入力検出手段によって検出された前記操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて前記入力検出面を振動する振動手段とを備えることを特徴とする触覚機能付き入力装置。 - 前記入力検出手段から得られる加圧力情報と予め設定された押下判定閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記振動手段を出力制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の触覚機能付き入力装置。
- 前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を低周波数かつ小振幅の振動パターンから、高周波数かつ大振幅の振動パターンに変化させることによって得られる触覚をAとし、
前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を高周波数かつ大振幅の振動パターンから、低周波数かつ小振幅の振動パターンに変化させることよって得られる触覚をBとしたとき、
前記制御手段は、
前記入力検出手段が押下判定閾値を越える加圧力情報を検出したとき、前記触覚Aを起動し、その後、前記押下判定閾値を下回る加圧力情報を検出したとき、触覚Bを起動することを特徴とする請求項1に記載の触覚機能付き入力装置。 - 前記入力検出手段から得られる入力検出信号に対して予め押下判定閾値が設定され、
前記制御手段は、
前記入力検出信号の立ち上がり波形が前記押下判定閾値を横切る時刻に第1の振動パターンを発生し、
前記入力検出信号の立ち下がり波形が前記押下判定閾値を横切る時刻に第2の振動パターンを発生するように前記振動手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の触覚機能付き入力装置。 - 前記制御手段は、
前記操作体によって入力検出面上を摺動接触操作される場合であって、
前記操作体の摺動接触操作に対応して、前記入力検出手段から得られる加圧力情報に基づき、前記振動手段の出力を制御することを特徴とする請求項1に記載の触覚機能付き入力装置。 - 前記制御手段は、
前記入力検出手段から得られる加圧力情報と予め設定された第1及び第2の判定閾値とを比較し、
当該比較結果で前記加圧力情報が第1の判定閾値を下回る場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを降下するように前記振動パターンを補正し、
前記加圧力情報が第2の判定閾値を越える場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを上昇するように前記振動パターンを補正することを特徴とする請求項5に記載の触覚機能付き入力装置。 - 前記制御手段は、
前記入力検出面の一方をX方向とし、当該X方向と直交する他方をY方向とし、前記X及びY方向と直交する方向をZ方向としたとき、
前記操作体を入力検出面のX方向及びY方向を摺動するように接触操作される場合であって、
前記操作体の摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって、前記入力検出手段から得られるZ方向の加圧力情報と、予め設定された複数の押下判定閾値とを順次比較し、当該比較結果に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項1に記載の触覚機能付き入力装置。 - 前記制御手段は、
前記入力検出手段から前回の検出によって得られた加圧力情報と今回の検出によって得られた加圧力情報との差分を演算し、
前記加圧力情報の差分に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項1に記載の触覚機能付き入力装置。 - 前記操作体を入力検出面のX方向及びY方向を摺動するように接触操作される場合であって、
前記入力検出手段は、
前記入力検出面における操作体の移動速度を検出すると共に、前記押下位置のZ方向の加圧力を検出し、
前記制御手段は、
前記操作体の移動速度及び前記押下位置の加圧力に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項1に記載の触覚機能付き入力装置。 - 表示画面上の入力検出面に操作体を押下操作して情報を入力する方法であって、
前記入力検出面上に入力情報を表示する行程と、
前記入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する行程と、
検出された前記操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて前記入力検出面を振動する行程とを有することを特徴とする情報入力方法。 - 前記押下位置で検出された前記加圧力情報と予め設定された押下判定閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記入力検出面を振動することを特徴とする請求項10に記載の情報入力方法。
- 前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を低周波数かつ小振幅の振動パターンから、高周波数かつ大振幅の振動パターンに変化させることによって得られる触覚をAとし、
前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を高周波数かつ大振幅の振動パターンから、低周波数かつ小振幅の振動パターンに変化させることよって得られる触覚をBとしたとき、
前記押下判定閾値を越える加圧力情報を検出したとき、前記触覚Aを起動し、その後、前記押下判定閾値を下回る加圧力情報を検出したとき、触覚Bを起動することを特徴とする請求項10に記載の情報入力方法。 - 前記操作体を入力検出面上に摺動する場合であって、
前記操作体の摺動接触操作に対応して検出される加圧力情報に基づき、前記入力検出面を振動することを特徴とする請求項10に記載の情報入力方法。 - 前記押下位置の検出によって得られる前記加圧力情報と予め設定された第1及び第2の判定閾値とを比較し、
当該比較結果で前記加圧力情報が第1の判定閾値を下回る場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを降下するように前記振動パターンを補正し、
前記加圧力情報が第2の判定閾値を越える場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを上昇するように前記振動パターンを補正することを特徴とする請求項10に記載の情報入力方法。 - 前記入力検出面の一方をX方向とし、当該X方向と直交する他方をY方向とし、前記X及びY方向と直交する方向をZ方向としたとき、当該入力検出面のX方向及びY方向に前記操作体を摺動する場合であって、
前記操作体の摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって検出されるZ方向の加圧力情報と、予め設定された複数の押下判定閾値とを順次比較し、当該比較結果に基づいて前記入力検出面を振動及び入力情報を表示することを特徴とする請求項10に記載の情報入力方法。 - 前記入力検出面のX方向及びY方向を前記操作体を摺動する場合であって、
前記入力検出面における操作体の移動速度を検出すると共に、前記押下位置のZ方向の加圧力を検出し、
前記操作体の移動速度及び前記押下位置の加圧力に基づいて前記入力検出面を振動及び入力情報を表示することを特徴とする請求項15に記載の情報入力方法。 - 前記押下位置における操作体の前回の検出によって得られた前記加圧力情報と今回の検出によって得られた前記加圧力情報との差分を演算し、
前記加圧力情報の差分に基づいて前記入力検出面を振動及び入力情報を表示することを特徴とする請求項10に記載の情報入力方法。 - 表示画面上の入力検出面を押下操作される触覚機能付きの入力装置を備えた電子機器であって、
前記入力装置は、
前記入力情報を表示する表示手段と、
前記表示手段上に入力検出面を有して、当該入力検出面における操作体の押下位置の加圧力を検出すると共に、当該押下位置に表示された入力情報を入力する入力検出手段と、
前記入力検出手段によって検出された前記操作体の加圧力に対応する振動パターンに基づいて前記入力検出面を振動する振動手段とを有することを特徴とする電子機器。 - 前記入力検出手段から得られる加圧力情報と予め設定された押下判定閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記振動手段を出力制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項18に記載の電子機器。
- 前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を低周波数かつ小振幅の振動パターンから、高周波数かつ大振幅の振動パターンに変化させることによって得られる触覚をAとし、
前記押下位置における操作体の加圧力に応じた前記入力検出面を高周波数かつ大振幅の振動パターンから、低周波数かつ小振幅の振動パターンに変化させることよって得られる触覚をBとしたとき、
前記制御手段は、
前記入力検出手段が押下判定閾値を越える加圧力情報を検出したとき、前記触覚Aを起動し、その後、前記押下判定閾値を下回る加圧力情報を検出したとき、触覚Bを起動することを特徴とする請求項18に記載の電子機器。 - 前記入力検出手段から得られる入力検出信号に対して予め押下判定閾値が設定され、
前記制御手段は、
前記入力検出信号の立ち上がり波形が前記押下判定閾値を横切る時刻に第1の振動パターンを発生し、
前記入力検出信号の立ち下がり波形が前記押下判定閾値を横切る時刻に第2の振動パターンを発生するように前記振動手段を制御することを特徴とする請求項18に記載の電子機器。 - 前記制御手段は、
前記操作体が入力検出面上を摺動するように接触操作される場合であって、
前記操作体の摺動接触操作に対応して、前記入力検出手段から得られる加圧力情報に基づき、前記振動手段の出力を制御することを特徴とする請求項18に記載の電子機器。 - 前記制御手段は、
前記入力検出手段から得られる加圧力情報と予め設定された第1及び第2の判定閾値とを比較し、
当該比較結果で前記加圧力情報が第1の判定閾値を下回る場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを降下するように前記振動パターンを補正し、
前記加圧力情報が第2の判定閾値を越える場合は、基準の触覚の強さよりも当該触覚の強さを上昇するように前記振動パターンを補正することを特徴とする請求項18に記載の電子機器。 - 前記制御手段は、
前記入力検出面の一方をX方向とし、当該X方向と直交する他方をY方向とし、前記X及びY方向と直交する方向をZ方向としたとき、前記操作体によって入力検出面のX方向及びY方向に摺動接触操作される場合であって、
前記操作体の摺動接触操作を停止した位置における押下操作によって、前記入力検出手段から得られるZ方向の加圧力情報と、予め設定された複数の押下判定閾値とを順次比較し、当該比較結果に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項18に記載の電子機器。 - 前記制御手段は、
前記入力検出手段から前回の検出によって得られた加圧力情報と今回の検出によって得られた加圧力情報との差分を演算し、
前記加圧力情報の差分に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項18に記載の電子機器。 - 前記操作体を入力検出面のX方向及びY方向を摺動するように接触操作される場合であって、
前記入力検出手段は、
前記入力検出面における操作体の移動速度を検出すると共に、前記押下位置のZ方向の加圧力を検出し、
前記制御手段は、
前記操作体の移動速度及び前記押下位置の加圧力に基づいて前記振動手段及び前記表示手段の出力を制御することを特徴とする請求項18に記載の電子機器。
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