JP2008009759A - タッチパネル装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】指を所定位置に静止させることなく、ディスプレイ上の所定領域を拡大表示するタッチパネル装置を提供すること。
【解決手段】タッチパネル装置100は、複数に分割されたディスプレイ4上の表示領域における一の部分領域(R1〜R4の何れか)に接近する物体5を検出する物体接近検出手段10と、物体接近検出手段10により表示領域における一の部分領域(R1〜R4の何れか)に物体5が接近したことを検出した場合に、物体5が接近した一の部分領域(R1〜R4の何れか)を拡大表示する表示制御手段12と、を備える。また、表示制御手段12は、物体接近検出手段10により物体5がディスプレイ4から離れたことを検出した時から所定期間拡大表示を維持する。
【選択図】図1

Description

本発明は、タッチパネル装置に関し、特に、指等の接近を認識することにより所定領域を拡大表示するタッチパネル装置に関する。
従来、ディスプレイ面上の空間内に挿入された物体の位置を検出する複数のセンサと、その検出結果に基づいて物体が指し示すディスプレイ表面上の位置を計算する計算手段と、該計算手段によって得られたディスプレイ表面上の位置に物体が指し示していることを表す指示ポイントを表示する表示手段とを有することを特徴とする3次元位置認識型タッチパネル装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この3次元位置認識型タッチパネル装置は、複数のセンサの出力によってディスプレイ面上の空間内に挿入された物体の先端とディスプレイ表面との間の距離を判定し、その距離に基づいてディスプレイに表示する画像の拡大率を変化させる。
このように、3次元位置認識型タッチパネル装置は、挿入される指の位置によって拡大率を決定するので、操作者は、地図情報のサービスを受けるような場合、空間内に指を挿入しその深さを調整しながら地図情報を拡大表示させ、少ない選択入力だけで大まかな情報から詳細な情報までを迅速に入手できる。
特開平8―212005号公報
しかしながら、特許文献1に記載の3次元位置認識型タッチパネル装置は、挿入される指の位置によって拡大率を変化させるので、操作者は、所望の拡大率を維持するために指を所定位置に静止させる必要があり、使い勝手が悪いという問題がある。
上述の問題に鑑み、本発明は、指を所定位置に静止させることなく、ディスプレイ上の所定領域を拡大表示するタッチパネル装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、第一の発明に係るタッチパネル装置は、複数に分割されたディスプレイ上の表示領域における一の部分領域に接近する物体を検出する物体接近検出手段と、該物体接近検出手段により前記表示領域における一の部分領域に前記物体が接近したことを検出した場合に、前記物体が接近した一の部分領域を拡大表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
また、第二の発明は、第一の発明に係るタッチパネル装置であって、前記表示制御手段は、前記物体が接近した一の部分領域を全画面表示とすることを特徴とする。
また、第三の発明は、第一または第二の発明に係るタッチパネル装置であって、前記表示制御手段は、前記物体接近検出手段により前記物体が前記表示領域から離れたことを検出した時から所定期間拡大表示を維持することを特徴とする。
また、第四の発明は、第一乃至第三の何れかの発明に係るタッチパネル装置であって、前記表示制御手段は、前記物体接近検出手段により前記物体が前記表示領域から離れたことを検出した時から所定期間経過後に拡大表示を中止することを特徴とする。
また、第五の発明は、第一乃至第四の何れかの発明に係るタッチパネル装置であって、前記表示制御手段は、前記物体接近検出手段により前記物体が前記表示領域の一の部分領域に接近し所定期間留まったことを検出した場合に、前記物体が接近した一の領域を拡大表示することを特徴とする。
また、第六の発明に係るタッチパネル装置は、操作部とディスプレイとが物理的に離れた位置に配置されたタッチパネル装置であって、複数に分割された前記ディスプレイ上の表示領域における一の部分領域に対応した前記操作部の領域に接近する物体を検出する物体接近検出手段と、該物体接近検出手段により前記表示領域における一の部分領域に対応した前記操作部の領域に前記物体が接近したことを検出した場合に、前記一の部分領域を拡大表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
上述の手段により、本発明は、指を所定位置に静止させることなく、ディスプレイ上の所定領域を拡大表示するタッチパネル装置を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
図1は、本発明に係るタッチパネル装置の構成例を示すブロック図であり、タッチパネル装置100は、例えば、カーナビゲーションシステム等に適用されるタッチパネル装置であって、制御部1、接近センサ2、タッチセンサ3およびディスプレイ4から構成される。
制御部1は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、NVRAM(Non-Volatile Random Access Memory)等を備えたコンピュータであり、物体接近検出手段10、物体接触検出手段11および表示制御手段12に対応するプログラムをNVRAMに格納し、それらプログラムをRAM上に展開して対応する処理をCPUに実行させる。
接近センサ2およびタッチセンサ3は、タッチパネル装置100の操作部を構成する。
接近センサ2は、接近する物体を検出するセンサであり、例えば、物体がタッチセンサ3やディスプレイ4に接近したときに静電容量の変化を検出する静電容量方式のセンサや、赤外線発光部(例えば、LED(Light Emitting Diode)と赤外線受光部(例えば、フォトダイオード)とから構成され、物体による赤外線の遮断を検出する光学方式のセンサがある。
また、接近センサ2は、超音波を発生させ、物体が接近した場合に物体からの反射波を検出する超音波方式のセンサであってもよく、電磁誘電によって物体(スタイラスペン等の磁界を発生させる装置)の接近を検出する電磁方式のセンサであってもよい。
タッチセンサ3は、物体の接触を検知するセンサであり、例えば、抵抗膜感圧方式、静電容量方式、電磁誘導方式、超音波表面弾性波方式等の従来技術を利用して物理的な接触が行われた位置座標を検知する。
また、接近センサ2およびタッチセンサ3から構成される操作部は、ディスプレイ4上に積層される場合には、ディスプレイ4上に表示される画像を視認させることができるように、例えば、透明のPET(Polyethylene terephthalate)シート等で形成される。
なお、操作部は、ディスプレイ4から物理的に離れた位置に設置されてもよい。ディスプレイ4から物理的に離れた位置に設置する場合、例えば、接近センサ2およびタッチセンサ3に接近または接触する手をカメラで撮影し、撮影した手の画像をディスプレイ4に表示される画像に合成して表示する。なお、タッチパネル装置100は、手の画像をディスプレイ4に合成表示させる代わりに、指先の位置を示すカーソルを表示させるようにしてもよい。
この構成により、入力装置100は、ディスプレイ4を操作者から遠い位置に設置することにより視認性を向上させながら、接近センサ2およびタッチセンサ3から構成される操作部を操作者の近くに設置することが可能となる。
ディスプレイ4は、タッチパネル装置100の表示部を構成する装置であり、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイがある。
図2乃至図4は、接近センサ2、タッチセンサ3およびディスプレイ4の構成例を示す図であり、図2は、静電容量方式の接近センサ2を構成する透明導電性フィルム層2A、抵抗膜感圧式のタッチセンサ3を構成する透明導電性フィルム層3A、ディスプレイ4を構成するガラス層4Aが積層されている状態を示す。この構成により、タッチパネル装置100は、指5のディスプレイ4への接近と接触とを区別して検出することができる。
また、図3は、光学式の接近センサ2を構成する赤外線発光部2Bおよび赤外線受光部2Cが抵抗膜感圧式のタッチセンサ3を構成する透明導電性フィルム層3A上の空間に対向させて設置された状態を示す。なお、図3(a)は、タッチパネル装置100の断面図であり、図3(b)は、タッチパネル装置100の上方斜視図である。また、透明導電性フィルム層3Aは、ディスプレイ4を構成するガラス層4A上に積層される。この構成により、タッチパネル装置100は、図2の場合と同様、指5のディスプレイ4への接近と接触とを区別して検出することができる。
また、図4は、接近センサ2およびタッチセンサ3から構成される操作部とディスプレイ4とを物理的に離れた位置に配置した状態を示す。操作者の手または指は、操作部の上方に設置されたカメラ6によって撮影され、ディスプレイ4の表示画面に合成表示される。この構成により、入力装置100は、ディスプレイ4を操作者から遠い位置に配置し、一方で、操作部を操作者の近くに配置しながらも、操作部がディスプレイ4上に載置された構成と同様に、指5の操作部への接近と接触とを区別して検出することができる。
次に、タッチパネル装置100における制御部1が有する各種手段について説明する。
物体接近検出手段10は、操作部またはディスプレイ4に接近する物体を検出するための手段であり、例えば、接近センサ2の出力を取得して、ディスプレイ4と物体(例えば、操作者の指5)との間の距離および物体が指し示すディスプレイ4上の位置座標(物体から最も近い位置にあるディスプレイ4上のXY座標)を検出する。
なお、操作部と表示部とが物理的に離れて設置される場合、物体接近検出手段10は、操作部と物体との間の距離および物体が指し示す操作部上の位置座標を検出する。
物体接触検出手段11は、操作部に接触する物体を検出するための手段であり、例えば、タッチセンサ3の出力を取得して、ディスプレイ4と物体(例えば、操作者の指5)とが接触したこと、および、その位置座標を検出する。
表示制御手段12は、表示領域が複数の部分領域に分割されたディスプレイ4における表示を制御するための手段であり、物体接近検出手段10により操作者の指5がディスプレイ4上の部分領域の一つに接近し、その間の距離が所定値(例えば、4cm)未満となったことを検出したときに、その部分領域を所定の大きさに拡大して表示する。
表示制御手段12は、その部分領域が全画面表示となるよう最適な倍率でその部分領域を拡大して表示させてもよく、所定の倍率(例えば、2倍)に拡大して表示させてもよい。
また、表示制御手段12は、所定期間(例えば、2秒)にわたって操作者の指5とディスプレイ4上の部分領域の一つとの間の距離が所定値(例えば、4cm)未満に維持された場合に、拡大表示するようにしてもよい。
また、表示制御手段12は、その部分領域を拡大表示させた後に、所定期間(例えば、5秒)にわたって操作者の指5とディスプレイ4との間の距離が所定値(例えば、8cm)以上に維持された場合(または、接近状態を検出できなくなった場合)に、拡大表示を中止して元の倍率による表示を行ってもよい。
次に、図5を参照しながら、タッチパネル装置100において部分領域が拡大表示される処理の流れについて説明する。
図5(a)は、50音入力画面が表示されたディスプレイ4を示す図であり、50音入力画面は、4つの部分領域R1乃至R4に分割される。50音入力画面は、説明の便宜上、点線により4つの部分領域が区別されるが、これら点線は実際の画面には表示されない。
図5(a)において、指5は、ディスプレイ4の表面から所定距離(例えば8cm)以上離れており、接近センサ2により検出されない状態である。
物体接近検出手段10は、指5が部分領域R1に接近し、指5とディスプレイ4における部分領域R1との間の距離が所定値(例えば、4cm)未満となり、所定期間(例えば、2秒)その状態が維持されたままであることを検出すると、表示制御手段12に拡大表示命令を出力する。
表示制御手段12は、物体接近検出手段10からの拡大表示命令を受信すると、指5が指し示す部分領域R1を拡大して表示する。
図5(b)は、図5(a)における部分領域R1を拡大表示するディスプレイ4の図であり、図5(a)における部分領域R1は全画面表示され、その拡大率は全画面表示に最適な倍率が自動的に選択される。
その後、物体接近検出手段10は、指5が部分領域R6に接近し、指5とディスプレイ4における部分領域R6との間の距離が所定値(例えば、2cm)未満となり、所定期間(例えば、2秒)その状態が維持されたままであることを検出すると、再度、表示制御手段12に拡大表示命令を出力する。
表示制御手段12は、物体接近検出手段10からの拡大表示命令を受信すると、指5が指し示す部分領域R6を拡大して表示する。
また、物体接近検出手段10は、指5とディスプレイ4との間の距離が所定値(例えば、4cm)以上となり、或いは、指5が接近センサ2により検出されない状態となった場合であって、所定期間(例えば、5秒)その状態が維持されたままであることを検出すると、表示制御手段12に拡大表示中止命令を出力し、表示制御手段12は、拡大表示を中止させてディスプレイ4の50音入力画面を元の状態に戻す(図5(a)参照。)。
また、所定のボタン領域が押下された場合には、所定期間の計数をリセットするようにしてもよい。拡大表示された状態でボタン操作を連続して行う場合もあり、ボタン操作の途中で拡大表示が中止されないようにするためである。
なお、図5(b)において、物体接触検出手段11は、指5がタッチセンサ3に接触したことを検出すると、所定のボタン領域が押下されたことを制御部1に出力する。
図5(c)は、図5(b)における部分領域R6を拡大表示したディスプレイ4の図であり、図5(b)における部分領域R6は全画面表示され、その拡大率は全画面表示に最適な倍率が自動的に選択される。
物体接触検出手段11は、指5がタッチセンサ3に接触したことを検出すると、所定のボタン領域(例えば、図5(c)における文字「か」の領域)が押下されたことを制御部1に出力する。
また、物体接近検出手段10は、指5とディスプレイ4との間の距離が所定値(例えば、4cm)以上となり、或いは、指5が接近センサ2により検出されない状態となった場合であって、所定期間(例えば、5秒)その状態が維持されたままであることを検出すると、表示制御手段12に拡大表示中止命令を出力し、表示制御手段12は、拡大表示を中止させてディスプレイ4の50音入力画面を元の状態に戻す(図5(b)参照。)。なお、表示制御手段12は、ディスプレイ4の50音入力画面を図5(a)の状態にまで戻してもよい。
以上の構成により、タッチパネル装置100は、指5で指し示す位置を中心として連続的に画像を拡大縮小させるのではなく、部分領域単位で段階的に拡大表示を制御するので、指5の位置を拡大表示させる位置に静止させる必要がなく、操作者の利便性を向上させることができる。
また、タッチパネル装置100は、最大の倍率まで拡大表示させることなく、所定の倍率で拡大表示させたボタン画像(50音ボタン画像)に対する入力操作を受け入れ、所定の倍率でボタン画像を拡大表示させながら複数指入力を実現させる等、操作者の利便性を向上させることができる。
また、タッチパネル装置100は、指5がディスプレイ4における部分領域の一つから所定距離未満に接近しその状態が所定期間維持された場合に、その部分領域を拡大表示させるので、操作者は、表示画面を注視することなく拡大表示させたい部分領域の一つを大まかに把握して指5を接近させておき、その部分領域が拡大表示された段階で所望のボタン画像を押下でき、1モーションによる迅速確実な操作入力が可能となる。
次に、図6を参照しながら、タッチパネル装置100において部分領域が拡大表示される処理の別の実施例について説明する。
図6(a)は、50音入力画面が表示されたディスプレイ4を示す図であり、50音入力画面は、4つの部分領域R9乃至R12に分割されている。50音入力画面は、説明の便宜上、点線により4つの部分領域R9乃至R12が区別されるが、これら点線は実際の画面には表示されない。
図6に示された4つの部分領域R9乃至R12は、表示画面全体を4分割したものではなく、表示画面におけるボタン画像領域を4分割したものである点で、図5と相違する。また、入力した文字が表示される入力フォーム、「修正」ボタンおよび「戻る」ボタン等が表示される領域が拡大表示されずに所定領域に継続して表示される点においても相違する。
図6(a)において、指5は、ディスプレイ4の表面から所定距離(例えば8cm)以上離れており、接近センサ2により検出されない状態である。
物体接近検出手段10は、指5が部分領域R9に接近し、指5とディスプレイ4における部分領域R9との間の距離が所定値(例えば、4cm)未満となり、所定期間(例えば、2秒)その状態が維持されたままであることを検出すると、表示制御手段12に拡大表示命令を出力する。
表示制御手段12は、物体接近検出手段10からの拡大表示命令を受信すると、指5が指し示す部分領域R9を拡大して表示する。図6(b)は、図6(a)における部分領域R9を拡大表示させたディスプレイ4の図である。
図6(b)は、6つの部分領域R13乃至R18に分割されている。6つの部分領域R13乃至R18は、表示画面全体を6分割したものではなく、それぞれ4つのボタン画像から構成される部分領域R13、R17およびR18と、それぞれ2つのボタン画像から構成される部分領域R14乃至R16とから成り、4分割され大きさの等しい4つの部分領域R5乃至R8から成る図5(b)と相違する。
物体接近検出手段10は、指5が部分領域R17に接近し、指5とディスプレイ4における部分領域R17との間の距離が所定値(例えば、2cm)未満となり、所定期間(例えば、2秒)その状態が維持されたままであることを検出すると、再度、表示制御手段12に拡大表示命令を出力する。
表示制御手段12は、物体接近検出手段10からの拡大表示命令を受信すると、指5が指し示す部分領域R17を拡大して表示する。
図6(c)は、図6(b)における部分領域R17を拡大表示させたディスプレイ4の図であり、タッチパネル装置100は、最大倍率の場合、4つのボタン画像(「な」、「に」、「は」および「ひ」)を表示画面上に表示する。
なお、図6(b)において、指5が部分領域R16に接近し、部分領域R16が拡大表示された場合、タッチパネル装置100は、図6(b)では表示されない下隣のボタン画像(「ね」および「へ」)を含めて、4つのボタン画像(「ぬ」、「ね」、「ふ」および「へ」)を表示画面上に表示するが、2つのボタン画像(「ぬ」および「ふ」)だけを表示画面上に表示するようにしてもよい。なお、拡大表示されるボタン画像の大きさは、4つのボタン画像を表示させる場合と2つのボタン画像を表示させる場合とで同じになるように制御されるが、2つのボタン画像を表示させる場合のボタン画像をより大きく表示させるようにしてもよい。
以上の構成により、タッチパネル装置100は、分割される部分領域の数や大きさを予め設定し、それら部分領域を拡大表示させた場合に、表示画面に表示されるボタン画像の数や大きさを一定にすることができ、視認性を向上させることで操作者の利便性を向上させることができる。
次に、図7を参照しながら、タッチパネル装置100において部分領域が拡大表示される処理の別の実施例について説明する。
図7は、50音入力画面が拡大表示されたディスプレイ4を示す図であり、指5の先端部周辺にカーソル7が表示されている点で、図5および図6と相違する。
タッチパネル装置100は、物体接近検出手段10により操作者の指5が所定距離(例えば、4cm)未満に接近したことを検出すると、指5に最も近いディスプレイ4上の位置座標を中心としてカーソル7を表示させる。また、タッチパネル装置100は、何れの拡大率で50音入力画面を表示しているかにかかわらず、カーソル7を表示するようにしてもよい。
この構成により、タッチパネル装置100は、指5が指し示す位置を操作者に分かり易く表示して入力操作を容易にし、操作者の利便性を向上させることができる。
次に、図8を参照しながら、タッチパネル装置100において部分領域が拡大表示される処理の別の実施例について説明する。
図8は、50音入力画面が拡大表示されたディスプレイ4を示す図であり、指5をディスプレイ4の枠40へ移動させた状態を示す。また、タッチパネル装置100は、ディスプレイ4の枠40にも接近センサ2を備え、ディスプレイ4の枠40に接近した物体を検出することができる。
タッチパネル装置100は、物体接近検出手段10により指5とディスプレイ4の左枠との間の距離が所定値(例えば、2cm)未満となったことを検出した場合、50音入力画面に表示されたボタン画像(「あ」、「い」、「か」、「き」、「さ」、「し」が表示された図7参照。)を左に一列移動させる(「か」、「き」、「さ」、「し」、「た」、「ち」が表示される。)。
また、タッチパネル装置100は、指5と左枠との間の距離が継続して所定値未満である場合、所定の間隔(例えば、1秒毎)でボタン画像を一列ずつ右側に移動させてもよい。
また、タッチパネル装置100は、上記同様、物体接近検出手段10により指5とディスプレイ4の上枠、下枠、右枠との間の距離が所定値未満となったことを検出した場合にも、ボタン画像をそれぞれ、下に一行、上に一行、左に一列移動させる。
また、タッチパネル装置100は、一行または一列毎にボタン画像を移動させる代わりに、一画面(例えば、二行三列)毎にボタン画像を移動させてもよく、指5と枠40との間の距離や指5の指し示す枠40上の位置(例えば、枠40の表示画面に近い端部か表示画面から遠い端部かの違い)に応じて、ボタン画像の移動速度(一行または一列毎、または、一画面毎)を切り換えるようにしてもよい。
以上の構成により、タッチパネル装置100は、50音入力画面等の表示画面を拡大表示させた後に、表示される画像を上下左右に移動させ所望とするボタン画像を迅速に表示させることができ、操作者の利便性を向上させることができる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、上述の実施例では、2段階の拡大表示を制御するタッチパネル装置100について説明するが、タッチパネル装置100は、1段階または3段階以上の拡大表示を制御するものであってもよい。
また、タッチパネル装置100は、タッチセンサ3により指5と操作部とが接触した場合に確定入力とするが、接近センサ2により指5と操作部との間の距離が所定値未満(例えば、2cm)となり、かつ、その状態が所定期間(例えば、2秒)継続された場合に確定入力としてもよい。
また、タッチパネル装置100は、接近センサ2により指5の移動速度、移動方向または接近している指の数等を検出し、移動速度が遅い場合には表示画面内でカーソル7を移動方向に移動させ、移動速度が速い場合には表示画面を移動方向に遷移させるようにしてもよく、或いは、接近している指の数が1本の場合には表示画面内でカーソル7を移動方向に移動させ、接近している指の数が2本以上の場合には表示画面を移動方向に遷移させるようにしてもよい。
タッチパネル装置の構成例を示すブロック図である。 タッチパネル装置の構成例を示す図(その1)である。 タッチパネル装置の構成例を示す図(その2)である。 タッチパネル装置の構成例を示す図(その3)である。 50音入力画面を拡大表示させる処理の流れを示す図(その1)である。 50音入力画面を拡大表示させる処理の流れを示す図(その2)である。 タッチパネル装置の別の実施例を示す図(その1)である。 タッチパネル装置の別の実施例を示す図(その2)である。
符号の説明
1 制御部
2、2A〜2D 接近センサ
3、3A〜3C タッチセンサ
4、4A〜4C ディスプレイ
5 指
6 カメラ
7 カーソル
10 物体接近検出手段
11 物体接触検出手段
12 表示制御手段
40 枠
R1〜R18 部分領域

Claims (6)

  1. 複数に分割されたディスプレイ上の表示領域における一の部分領域に接近する物体を検出する物体接近検出手段と、
    該物体接近検出手段により前記表示領域における一の部分領域に前記物体が接近したことを検出した場合に、前記物体が接近した一の部分領域を拡大表示する表示制御手段と、
    を備えることを特徴とするタッチパネル装置。
  2. 前記表示制御手段は、前記物体が接近した一の部分領域を全画面表示とする、
    ことを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル装置。
  3. 前記表示制御手段は、前記物体接近検出手段により前記物体が前記表示領域から離れたことを検出した時から所定期間拡大表示を維持する、
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のタッチパネル装置。
  4. 前記表示制御手段は、前記物体接近検出手段により前記物体が前記表示領域から離れたことを検出した時から所定期間経過後に拡大表示を中止する、
    ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のタッチパネル装置。
  5. 前記表示制御手段は、前記物体接近検出手段により前記物体が前記表示領域の一の部分領域に接近し所定期間留まったことを検出した場合に、前記物体が接近した一の領域を拡大表示する、
    ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のタッチパネル装置。
  6. 操作部とディスプレイとが物理的に離れた位置に配置されたタッチパネル装置であって、
    複数に分割された前記ディスプレイ上の表示領域における一の部分領域に対応した前記操作部の領域に接近する物体を検出する物体接近検出手段と、
    該物体接近検出手段により前記表示領域における一の部分領域に対応した前記操作部の領域に前記物体が接近したことを検出した場合に、前記一の部分領域を拡大表示する表示制御手段と、
    を備えることを特徴とするタッチパネル装置。
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