DE112019008010T5

DE112019008010T5 - Tastdarstellungsplatte und tastdarstellungsknopf

Info

Publication number: DE112019008010T5
Application number: DE112019008010.5T
Authority: DE
Inventors: Masami Hayashi; Tae Orita; Yoshinori Ueno; Mitsuru Sakai; Naoki Numata; Yuki Furumoto; Tsuyoshi Sempuku; Yuichi Sasaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2022-10-06
Also published as: JP6896178B1; JPWO2021130971A1; WO2021130971A1; CN114830065A; US20230010984A1

Abstract

Hinsichtlich einer Tastdarstellungsplatte weist eine Tastdarstellungsplatte, die einen Tastdarstellungsknopf mit einem leitfähigen Element aufweist, das auf einer Betätigungsoberfläche platziert ist und eine Tastempfindung für einen Benutzer über den Tastdarstellungsknopf darstellt, Folgendes auf: eine Bewegungswert-Berechnungsschaltung, die einen Bewegungswert des Tastdarstellungsknopfes aus gegenwärtigen Koordinaten auf der Tastdarstellungsplatte des Tastdarstellungsknopfes und vergangenen Koordinaten des Tastdarstellungsknopfes berechnet, eine Taststärke-Berechnungsschaltung, die eine Taststärke, die auf den Benutzer ausgeübt werden soll, auf der Basis des Bewegungswerts berechnet; und eine Tastdarstellungsschaltung, die eine Spannungssignal-Wellenform auf der Basis der Taststärke vorgibt. Der Bewegungswert ist zumindest einer von einem Drehwinkel und einer Drehgeschwindigkeit des Tastdarstellungsknopfs.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tastdarstellungsplatte und einen Tastdarstellungsknopf, die eine Tastempfindung für einen Benutzer über den Tastdarstellungsknopf erzeugen.
Stand der Technik
Eine Berührungs-Platte ist allgemein bekannt als eine Vorrichtung, die eine Position (nachfolgend gelegentlich als „Berührungsposition“ bezeichnet) detektiert und ausgibt, die von einem Indikator, wie z. B. einem Finger des Benutzers oder einem Stift auf einem Berührungs-Bildschirm instruiert wird, und es gibt eine projizierte kapazitive Berührungs-Platte (PCAP) als eine Berührungs-Platte, die ein kapazitives Sensorsystem verwendet. Das PCAP kann eine Berührungsposition sogar in dem Fall detektieren, in dem eine Oberfläche auf Seiten des Benutzers (nachfolgend gelegentlich als eine „Vorderseitenfläche“ bezeichnet) eines Berührungs-Bildschirms mit einer Schutzplatte bedeckt ist, z. B. mit einer Glasplatte, die eine Dicke von ungefähr einigen Millimetern hat. Außerdem hat das PCAP Vorteile, wie z. B. eine ausgezeichnete Robustheit, da eine Schutzplatte auf der Vorderseitenfläche angeordnet sein kann, sowie eine lange Lebensdauer, da kein beweglicher Bereich enthalten ist.
Ein Berührungs-Bildschirm des PCAP weist eine Detektions-Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht auf, die Koordinaten einer Berührungsposition in Zeilenrichtung detektiert, sowie eine Detektions-Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht, die Koordinaten einer Berührungsposition in Spaltenrichtung detektiert. In der nachstehenden Beschreibung werden die Detektions-Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht und die Detektions-Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht auch gemeinsam als „Detektions-Verdrahtungsschicht“ bezeichnet.
Außerdem wird ein Bestandteil, auf dem die Detektions-Verdrahtungsschicht angeordnet ist, als ein „Berührungs-Bildschirm“ bezeichnet, und die Vorrichtung, in der eine Detektionsschaltung mit dem Berührungs-Bildschirm verbunden ist, wird als „Berührungs-Platte“ bezeichnet. Außerdem wird ein Bereich, wo eine Berührungsposition auf dem Berührungs-Bildschirm detektiert werden kann, als ein „detektierbarer Bereich“ bezeichnet.
Als Detektions-Verdrahtungsschicht zum Detektieren einer elektrostatischen Kapazität (nachfolgend auch einfach als eine „Kapazität“ bezeichnet), sind ein erstes Reihenschaltungs-Leiter-Element, das auf einer dielektrischen Dünnschicht ausgebildet ist, und ein zweites Reihenschaltungs-Leiter-Element enthalten, das auf dem ersten Reihenschaltungs-Leiter-Element ausgebildet ist, wobei zwischen diesen eine Isolierschicht angeordnet ist. Es gibt keinen elektrischen Kontakt zwischen den Leiter-Elementen, und eines von dem ersten Reihenschaltungs-Leiter-Element und dem zweiten Reihenschaltungs-Leiter-Element überlappt mit dem anderen in der Draufsicht bei Betrachtung aus der Normalenrichtung der Vorderseitenfläche. Es gibt jedoch keinen elektrischen Kontakt zwischen den Leiter-Elementen, und die Leiter-Elemente kreuzen dreidimensional.
Die Koordinaten einer Berührungsposition eines Indikators werden als Kapazität (nachfolgend auch als „Berührungskapazität“ bezeichnet) identifiziert, die zwischen dem Indikator und einem Leiter-Element gebildet wird, die eine Detektionsverdrahtung durch eine Detektionsschaltung ist. Außerdem kann die Berührungsposition zwischen Leiter-Elementen durch einen relativen Wert der detektierten Kapazität eines oder mehrerer Leiter-Elemente interpoliert werden.
Seit Neuestem wird eine Berührungs-Platte als eine Bedienungsplatte inklusive einem Schalter oder dergleichen für viele persönliche Einrichtungen verwendet, und zwar anstelle eines mechanischen Schalters. Da jedoch die Berührungs-Platte keine Unebenheit oder Unregelmäßigkeit, wie z. B. einen mechanischen Schalter aufweist und ein einheitliches Berührungsempfinden hat, wird die Oberflächenform durch die Bedienung nicht geändert.
Aus diesem Grund ist es notwendig, sämtliche Betriebsvorgänge von der Positionsprüfung eines Schalters bis zur Bedienungsausführung und Bedienungsbeendigung dadurch durchzuführen, dass sich auf das Sehen verlassen wird, und es besteht ein Problem mit der Zuverlässigkeit bei einer blinden Bedienung und der Bedienbarkeit durch eine sehbeeinträchtigte Person zu der Zeit, wenn die Bedienung parallel mit anderer Arbeit durchgeführt wird, wie z. B. der Bedienung eines Klangs oder dergleichen, während ein Automobil gelenkt wird.
Da unter Design-Gesichtspunkten eine Berührungs-Platte weitverbreitet in einer Einrichtung im Auto verwendet wird, ist es beispielsweise schwierig, die Einrichtung im Auto durch blinde Bedienung während des Lenkens zu bedienen, und unter dem Gesichtspunkt, die Sicherheit zu gewährleisten, nimmt die Aufmerksamkeit auf eine Berührungs-Platte mit einer Funktion zu, die eine Bedienung mittels blinder Berührung ermöglicht. Ferner wird mittlerweile in Verbraucher-Einrichtungen eine Berührungs-Platte als eine Bedienungsplatte in vielen Haushaltsgeräten und elektronischen Geräten verwendet.
Außerdem nehmen unter Design-Gesichtspunkten Einrichtungen, die mit dem PCAP ausgestattet sind, dessen Oberfläche mit einem Abdeckglas geschützt wird, ebenfalls zu. Da die Berührungs-Platte eine glatte Oberfläche hat, ist es jedoch schwierig, die Position eines Schalters durch Berührung zu prüfen, und es ist schwierig, ein universelles Design zu unterstützen. Im Falle des PCAP ist eine glatte Glasoberfläche als Designeigenschaft notwendig, und es ist schwierig, ein universelles Design, wie z. B. eine Verarbeitungs-Ungleichmäßigkeit auf einer Glasoberfläche entsprechend einer Schalter-Position zu unterstützen.
Als eine Gegenmaßnahme gegen das Obengenannte gibt es ein Verfahren, bei dem eine Benachrichtigung per Stimme erfolgt, dass die Bedienung angenommen wurde und dass die Bedienung abgeschlossen wurde. Eine Funktion und Vielseitigkeit, die äquivalent zu denjenigen eines mechanischen Schalters sind, müssen jedoch noch erreicht werden, da beispielsweise die Umgebung, in der eine Stimmenfunktion verwendet werden kann, aus Gründen der Privatsphäre und Störungsproblemen begrenzt ist. Wenn es eine Funktion zum Darstellen der Position eines Schalters der Berührungs-Platte, eine Funktion zum Entgegennehmen der Bedienung und eine Funktion zum Rückkoppeln der Beendigung der Bedienung an den Benutzer mittels Tastempfindung gibt, ist es möglich, die Bedienung durch blinde Berührung zu verwirklichen und ein universelles Design zu unterstützen.
Ein Mobiltelefon und ein Smartphone können ein Tastempfindungs-Rückkopplungs-Merkmal unter Verwendung von Vibration aufweisen, um die Bedienungs-Zuverlässigkeit und blinde Bedienbarkeit auszugleichen. Es wird erwartet, dass eine Rückkopplungs- bzw. Rückmeldungsfunktion durch Vibration zusammen mit der Bedienung durch den Benutzer schnell geläufig wird, und der Bedarf an einer fortschrittlicheren Tastempfindung-Rückkopplung wird zunehmen.
Systeme zum Erzeugen einer Tastempfindung sind grob in drei Typen unterteilt: Ein Vibrationssystem, ein Ultraschallsystem und ein elektrisches System. Ein Merkmal eines Vibrationssystem ist es, dass es möglich ist, mit dem PCAP zu koexistieren, und dass die Kosten niedrig sind. Ein Vibrationssystem ist jedoch untauglich für einen Einbau einer Vibrationseinrichtung in ein Gehäuse, und zwar auf eine Weise, dass die gesamte Einrichtung ausreichend vibriert, und der Bereich kann wegen einer Begrenzung des Vibrators nicht erhöht werden.
Ein Ultraschallsystem ist dazu imstande, eine Tastempfindung zu erzeugen, die nicht von anderen Systemen erzeugt werden kann, wie z. B. ein glattes Gefühl. Aus dem gleichen Grund wie beim Vibrationssystem ist das Ultraschallverfahren jedoch untauglich zum Einbau in ein Gehäuse, und es ist unvorteilhaft, dass ein großer Bereich nicht erhalten werden kann. Ein elektrisches System schließt ein elektrostatisches Reibungssystem ein, das eine Tastempfindung mittels einer elektrostatischen Reibungskraft erzeugt, sowie ein elektrisches Stimulationssystem, das direkt eine elektrische Stimulation auf einen Finger ausübt. Diese Systeme können eine Tastempfindung an einer beliebigen Position erzeugen, und ein großer Bereich kann erhalten werden, und Mehrfach-Berührung (Multi-Touch) kann unterstützt werden.
Nachfolgend wird ein solches System beschrieben. Es sei angemerkt, dass nachfolgend ein Bestandteil, bei dem eine Tastelektrode auf einem transparenten Isoliersubstrat angeordnet ist, als „Tastdarstellungsbildschirm“ bezeichnet wird, und eine Vorrichtung, in der eine Detektionsschaltung an den Tastdarstellungsbildschirm angeschlossen ist, als eine „Tastdarstellungsplatte“ bezeichnet wird. Außerdem wird ein Bereich, wo eine Tastempfindung auf dem Tastdarstellungsbildschirm dargestellt werden kann, als ein „Tastdarstellbarkeitsbereich“ bezeichnet.
Hinsichtlich einer Tastausgabeeinrichtung für einen Drehknopf ist beispielsweise in dem Patentdokument 1 ein Knopf entsprechend dem Drehknopf auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung angebracht, an welcher eine Berührungs-Platte angebracht ist. Der Knopf kann manuell vom Benutzer gedreht werden, und ein Vorsprung ist auf einer unteren Fläche angeordnet. Wenn der Benutzer eine Drehbetätigung des Knopfes durchführt, bewegt sich der Vorsprung, während er in Kontakt mit einer Berührungs-Oberfläche ist, gemäß der Drehbetätigung. Wenn sich der Vorsprung auf der Berührungs-Oberfläche bewegt, wird die Drehbetätigung des Knopfes in ein Berührungs-Betätigung umgewandelt. In einem Fall, in dem der Benutzer die Drehbetätigung durchführt, wird ein Aktor so gesteuert, dass er den Knopf mit einer Wellenform entsprechend dem Betätigungsinhalt vibrieren lässt.
Stand-der-Technik-Dokument
Patentdokument
Patentdokument 1: Japanisches Patent JP 6 570 799 B2
Zusammenfassung
Mit der Erfindung zu lösendes Problem
In dem Patentdokument 1 gilt Folgendes: Da der Knopf auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung angebracht und dort befestigt ist, an welcher die Berührungs-Platte angebracht ist, kann der Benutzer keine Drehbetätigung des Drehknopfes an einer beliebigen Position durchführen, wo der Benutzer den Drehknopf leicht bedienen kann. Da außerdem eine Tastempfindung an dem Knopf durch Vibration mittels Steuerung des Aktors bereitgestellt wird, ist die Tastempfindung, die an dem Knopf dargestellt werden kann, auf ein Vibrationsgefühl und ein Klick-Gefühl beschränkt, und ein betätigbarer Bereich, der durch Anhalten der Drehbetätigung definiert ist, kann nicht dargestellt werden. Da außerdem eine Reibungskraft zwischen dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung und dem Drehknopf, wenn es keine Tastempfindung gibt, stets konstant ist, kann ein Widerstandsgefühl, wenn der Knopf rotiert wird, nicht geändert werden. Wie oben beschrieben, besteht ein dahingehendes Problem in dem Patentdokument 1, dass es nicht möglich ist, ein Betätigungsgefühl eines Wählknopfes zu erzeugen, das eine intuitive Bedienung durch die Tastempfindung des Benutzers erlaubt und benutzerfreundlich ist.
Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um das obige Problem zu lösen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tastdarstellungsplatte und einen Tastdarstellungsknopf anzugeben, die ein Betätigungsgefühl eines Drehknopfes bzw. Wählknopfes ausbilden können, das eine intuitive Bedienung durch eine Tastempfindung des Benutzers erlaubt und benutzerfreundlich ist.
Wege zum Lösen des Problems
Eine Tastdarstellungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Tastdarstellungsplatte, die einen Tastdarstellungsknopf mit einem leitfähigen Element aufweist, das auf einer Betätigungsoberfläche platziert ist und eine Tastempfindung für einen Benutzer über den Tastdarstellungsknopf darstellt. Die Tastdarstellungsplatte weist Folgendes auf: eine Bewegungswert-Berechnungsschaltung, die einen Bewegungswert des Tastdarstellungsknopfes aus gegenwärtigen Koordinaten auf der Tastdarstellungsplatte des Tastdarstellungsknopfes und vergangenen Koordinaten des Tastdarstellungsknopfes berechnet, eine Taststärke-Berechnungsschaltung, die eine Taststärke, die auf den Benutzer ausgeübt werden soll, auf der Basis des Bewegungswerts berechnet; und eine Tastdarstellungsschaltung, die eine Spannungssignal-Wellenform auf der Basis der Taststärke vorgibt. Der Bewegungswert ist zumindest einer von einem Drehwinkel und einer Drehgeschwindigkeit des Tastdarstellungsknopfs.
Wirkungen der Erfindung
Die Tastdarstellungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Betätigungsgefühl eines Wählknopfes ausbilden, was eine intuitive Bedienung durch eine Tastempfindung des Benutzers erlaubt, und ist benutzerfreundlich.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch die Konfiguration einer Tastdarstellungs-Berührungsanzeige veranschaulicht, gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Konfiguration der Tastdarstellungs-Berührungsanzeige gemäß 1 veranschaulicht.
3 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern einer elektrostatischen Kapazität, die zwischen einer Tastelektrode und einem Tastdarstellungsknopf ausgebildet wird, der in einer Tastdarstellungsplatte gemäß 2 enthalten ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht zum Erläutern der elektrostatischen Kapazität, die zwischen der Tastelektrode und dem Tastdarstellungsknopf ausgebildet wird, die in der Tastdarstellungsplatte gemäß 2 enthalten sind.
5 ist ein Graph, der ein Beispiel eines Spannungssignals darstellt, das eine erste Frequenz hat und an eine erste Elektrode gemäß 2 angelegt wird.
6 ist ein Graph, der ein Beispiel eines Spannungssignals darstellt, das eine zweite Frequenz hat und an eine zweite Elektrode gemäß 2 angelegt wird.
7 ist ein Graph, der ein Amplitudenmodulationssignal veranschaulicht, das erzeugt wird, indem Spannungssignale gemäß 5 und 6 kombiniert werden.
8 ist eine Draufsicht, die ein erstes Beispiel eines Berührungs-Bildschirms gemäß 2 zeigt.
9 ist eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie A1-A1 und der Linie A2-A2 gemäß 8.
10 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel des Berührungs-Bildschirms gemäß 2 zeigt.
11 ist eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie B1-B1 und der Linie B2-B2 gemäß 10.
12 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Konfiguration einer Berührungs-Platte zeigt, die eine Segment-Struktur hat, gemäß der ersten Ausführungsform.
13 ist eine Draufsicht, die schematisch ein Beispiel von Formen einer Detektionselektrode und einer Anregungselektrode der Berührungs-Platte zeigt, die eine Segment-Struktur hat, gemäß der ersten Ausführungsform.
14 ist eine Draufsicht, die schematisch ein Beispiel von Formen einer Detektionselektrode und einer Anregungselektrode der Berührungs-Platte zeigt, die eine Segment-Struktur hat, gemäß der ersten Ausführungsform.
15 ist eine Draufsicht, die schematisch die Konfiguration eines Tastdarstellungsbildschirms gemäß 2 veranschaulicht.
16 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern einer elektrostatischen Kapazität, die zwischen der Tastelektrode und einem Indikator ausgebildet wird, die in der Tastdarstellungsplatte gemäß 2 enthalten sind.
17 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Konfiguration der Tastdarstellungsplatte zeigt, die eine Segment-Struktur hat, gemäß der ersten Ausführungsform.
18 ist eine Draufsicht, die schematisch ein Beispiel einer Form der Tastelektrode der Tastdarstellungsplatte zeigt, die eine Segment-Struktur hat, gemäß der ersten Ausführungsform.
19 ist eine Draufsicht, die schematisch ein Beispiel einer Form der Tastelektrode der Tastdarstellungsplatte zeigt, die eine Segment-Struktur hat, gemäß der ersten Ausführungsform.
20 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern einer elektrostatischen Kapazität, die zwischen der Tastelektrode und dem Tastdarstellungsknopf ausgebildet wird, und zwar in einem Fall, in dem das Abstandsmaß der Tastelektrode, die in der Tastdarstellungsplatte gemäß 2 enthalten ist, größer ist als der Durchmesser des Tastdarstellungsknopfs.
21 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern einer elektrostatischen Kapazität, die zwischen der Tastelektrode und dem Tastdarstellungsknopf ausgebildet wird, und zwar in einem Fall, in dem das Abstandsmaß der Tastelektrode, die in der Tastdarstellungsplatte gemäß 2 enthalten ist, kleiner ist als der Durchmesser des Tastdarstellungsknopfs.
22 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration eines Rotationsbereichs des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
23 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration eines Fixierungsbereichs in einem Fall zeigt, wo eine Position, wo der Tastdarstellungsknopf gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet ist, an einem Platz fixiert ist.
24 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration einer Drehwellen-Struktur in einem Fall zeigt, wo sich eine Position, wo der Tastdarstellungsknopf gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet ist, bewegt.
25 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Kapazitätsprofils der Linie C-C, wenn der Berührungs-Bildschirm gemäß der ersten Ausführungsform die Position des Tastdarstellungsknopfs detektiert.
26 ist ein Diagramm zum Erläutern der Berechnung eines Rotationswerts in einem Fall, wo es eine Mehrzahl von Positions-Detektionseinheiten gibt, gemäß der ersten Ausführungsform.
27 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration eines Kantenbereichs eines leitfähigen elastischen Bereichs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
28 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Konfiguration der Tastdarstellungs-Berührungsplatte gemäß 1 zeigt.
29 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern der elektrostatischen Kapazität, die in der Tastdarstellungs-Berührungsplatte gemäß 1 ausgebildet wird, wenn der Indikator nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf ist.
30 ist ein Timing-Diagramm, das schematisch ein Betriebs-Timing der Tastdarstellungs-Berührungsplatte gemäß 1 zeigt, wenn der Indikator nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf ist.
31 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern der elektrostatischen Kapazität, die in der Tastdarstellungs-Berührungsplatte gemäß 1 ausgebildet wird, wenn der Indikator in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf ist.
32 ist ein Timing-Diagramm, das schematisch ein Betriebs-Timing der Tastdarstellungs-Berührungsplatte gemäß 1 zeigt, wenn der Indikator in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf ist.
33 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern der elektrostatischen Kapazität, die in der Tastdarstellungs-Berührungsplatte gemäß 1 ausgebildet wird, wenn die Tastdarstellungs-Berührungsplatte eine Berührungsposition detektiert.
34 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern der elektrostatischen Kapazität, die in der Tastdarstellungs-Berührungsplatte gemäß 1 ausgebildet wird, wenn die Tastdarstellungs-Berührungsplatte eine Tastempfindung erzeugt.
35 ist ein Bilddiagramm, das schematisch die Bewegung von Ladungen zeigt, die in dem leitfähigen elastischen Bereich akkumuliert sind, wenn der Tastdarstellungsknopf mit Erde über den Indikator verbunden ist, und zwar zu der Zeit, wenn eine Signalspannung anliegt, gemäß der ersten Ausführungsform.
36 ist ein Bilddiagramm, das schematisch die Bewegung von Ladungen zeigt, die in dem leitfähigen elastischen Bereich akkumuliert sind, wenn ein Teil der Tastelektroden, mit denen der Tastdarstellungsknopf in Kontakt über eine dielektrische Schicht ist, mit Erde verbunden ist, und zwar zu der Zeit, wenn die Signalspannung anliegt, gemäß der ersten Ausführungsform.
37 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Konfiguration der Tastdarstellungs-Berührungsplatte zeigt, wenn ein Teil von Tastelektroden, mit denen der Tastdarstellungsknopf in Kontakt über eine dielektrische Schicht ist, mit Erde verbunden ist, und zwar zu der Zeit, wenn die Signalspannung anliegt, gemäß der ersten Ausführungsform.
38 ist ein Blockdiagramm, das einen Umriss einer Relation zwischen einer Anzeige-Platte, einer Berührungs-Platte und der Tastdarstellungsplatte gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
39 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung einer Tastdarstellung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
40 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Hand-Loslösevorgangs-Verarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
41 ist ein Diagramm, das ein Verarbeitungs-Vorgabebeispiel der Hand-Loslösevorgangs-Verarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
42 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
43 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
44 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
45 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
46 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
47 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und eines Anzeige-Verarbeitungswerts des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
48 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und eines Anzeige-Verarbeitungswerts des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
49 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und eines Anzeige-Verarbeitungswerts des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
50 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
51 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
52 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
53 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
54 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle zwischen einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) und einem Tastempfindungs-Vermittlungssignal des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
55 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle zwischen einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) und einem Tastempfindungs-Vermittlungssignal des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
56 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle zwischen einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) und einem Tastempfindungs-Vermittlungssignal des Tastdarstellungsknopfs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
57 ist ein Konzeptdiagramm, das ein weiteres Anwendungsbeispiel der ersten Ausführungsform zeigt.
58 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung einer Tastdarstellung gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
59 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle einer Drehgeschwindigkeit und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
60 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle einer Drehgeschwindigkeit und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
61 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle einer Drehgeschwindigkeit und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
62 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle einer Drehgeschwindigkeit und eines Anzeige-Verarbeitungswerts des Tastdarstellungsknopfs gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
63 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle zwischen einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) und einem Tastempfindungs-Vermittlungssignal des Tastdarstellungsknopfs gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
64 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle zwischen einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) und einem Tastempfindungs-Vermittlungssignal des Tastdarstellungsknopfs gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
65 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle zwischen einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) und einem Tastempfindungs-Vermittlungssignal des Tastdarstellungsknopfs gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
66 ist ein Blockdiagramm, das einen Umriss einer Relation zwischen einer Anzeige-Platte, einer Berührungs-Platte, der Tastdarstellungsplatte und einem beweglichen Körper gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
67 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung einer Tastdarstellung gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
68 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
69 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
70 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
71 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
72 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
73 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) des Tastdarstellungsknopfs gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
74 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und eines Anzeige-Verarbeitungswerts des Tastdarstellungsknopfs gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
75 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und eines Anzeige-Verarbeitungswerts des Tastdarstellungsknopfs gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
76 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und eines Treiber-Steuerungswerts des Tastdarstellungsknopfs gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
77 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und eines Treiber-Steuerungswerts des Tastdarstellungsknopfs gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
78 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung einer Tastdarstellung gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht.
79 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Betriebsbild des Tastdarstellungsknopfs gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht.
80 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Anzeigeverarbeitung durch den Betrieb des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
81 ist ein Diagramm, das eine Abfolge von translatorischen Betätigungen des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
82 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle der Aktualisierung einer Anzeigeverarbeitung und des Betriebs des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
83 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für eine Anzeigeverarbeitung durch den Betrieb des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
84 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
85 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Teilkonfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
86 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Teilkonfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
87 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
88 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
89 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Teilkonfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
90 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Teilkonfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
91 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
92 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Teilkonfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
93 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
94 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Teilkonfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
95 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Teilkonfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
96 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
97 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Teilkonfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
98 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Teilkonfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
99 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Teilkonfiguration des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
100 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines translatorischen Bewegungswerts und eines Anzeige-Verarbeitungswerts während eines Einweg-Betriebs des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
101 ist ein Diagramm, das eine Umwandlungstabelle eines translatorischen Bewegungswerts und eines Anzeige-Verarbeitungswerts während eines Einweg-Betriebs des Tastdarstellungsknopfs gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
102 ist eine Schnittansicht der Tastdarstellungsplatte gemäß einer sechsten Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Tastdarstellungs-Berührungsanzeige
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch eine Konfiguration einer Tastdarstellungs-Einrichtung zeigt, bei der ein Tastdarstellungsknopf 3 auf einer Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 platziert ist, gemäß einer ersten Ausführungsform, um ein Betätigungsgefühl und eine Tastempfindung eines Betätigungswerts darzustellen. 2 ist eine Schnittansicht, die schematisch die Konfiguration der Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 veranschaulicht.
Die Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 weist eine Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 und eine Anzeige-Platte 300 auf, an welcher die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 angebracht ist. Die Anzeige-Platte 300 weist einen druckempfindlichen Sensor 216 auf. Die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 weist eine Tastdarstellungsplatte 100 und eine Berührungs-Platte 200 auf. Die Tastdarstellungsplatte 100 weist einen Tastdarstellungsbildschirm 150 und eine Spannungsversorgungsschaltung 110 auf. Die Berührungs-Platte 200 weist einen Berührungs-Bildschirm 250 und eine Berührungs-Detektionsschaltung 210 auf.
In der ersten Ausführungsform ist der Tastdarstellungsbildschirm 150 auf der Seite (Vorderseite) angeordnet, die dem Benutzer der Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 zugewandt ist, und ist an einer Fläche (Vorderseitenfläche) fixiert, die dem Benutzer des Berührungs-Bildschirms 250 zugewandt ist, und zwar mittels eines Klebmaterials 20b. Der Berührungs-Bildschirm 250 ist an einer Fläche (Vorderseitenfläche) fixiert, die dem Benutzer der Anzeige-Platte 300 zugewandt ist, die dem Benutzer zugewandt ist, und zwar mittels eines Klebmaterials 20a.
Die Tastdarstellungsbildschirm 150 weist ein transparentes Isoliersubstrat 101, eine Tastelektrode 102 und eine dielektrische Schicht 106 auf. Die Tastelektrode 102 weist eine Mehrzahl von ersten Elektroden 102a und eine Mehrzahl von zweiten Elektroden 102b auf, die abwechselnd in Intervallen auf dem transparenten Isoliersubstrat 101 angeordnet sind. Die dielektrische Schicht 106 bedeckt eine Mehrzahl der ersten Elektroden 102a und eine Mehrzahl der zweiten Elektroden 102b. Der Tastdarstellungsbildschirm 150 ist elektrisch mit der Spannungsversorgungsschaltung 110 mittels einer flexiblen Platine (FPC) 108 verbunden.
Der Berührungs-Bildschirm 250 weist ein Substrat 201 auf, das transparent ist und Isoliereigenschaften hat, eine Anregungselektrode 202, eine Detektionselektrode 203, eine Zwischenschicht-Isolierschicht 204 und eine Isolierschicht 205. Der Berührungsbildschirm 250 ist elektrisch mit der Berührungs-Detektionsschaltung 210 mittels der FPC 108 verbunden. Die Berührungs-Detektionsschaltung 210 detektiert die Position, die auf dem transparenten Isoliersubstrat 101 des Tastdarstellungsbildschirms 150 berührt wird.
Dies ermöglicht nicht nur die Präsentation einer Tastdarstellung, sondern auch eine Detektion der Berührungsposition auf dem transparenten Isoliersubstrat 101. Die Berührungs-Detektionsschaltung 210 weist beispielsweise eine integrierte Detektionsschaltung (IC) zum Detektieren einer Veränderung der elektrostatischen Kapazität auf, hervorgerufen durch eine Berührung. Die Einzelheiten der Konfiguration des Berührungs-Bildschirms 250 werden später unter Bezugnahme auf ein spezifisches Beispiel beschrieben.
Die Anzeige-Platte 300 weist zwei gegenüberliegende transparente Isoliersubstrate und eine Anzeigefunktionsschicht auf, die sandwichartig zwischen diese eingefügt ist und eine Anzeigefunktion hat. Die Anzeige-Platte 300 ist typischerweise ein Flüssigkristall-Bedienfeld. Die Anzeige-Platte 300 kann eine organisch-elektroluminiszente (EL-) Platte, eine Platte mit lichtemittierenden Mikrodiode (LED) oder eine Platte aus elektronischem Papier sein. Die Berührungs-Platte 200 ist typischerweise ein PCAP.
Aufbau der Tastdarstellungsplatte
3 ist ein Diagramm zum schematischen Erläutern einer elektrostatischen Kapazität C_NE, die zwischen der Tastelektrode 102 und dem Tastdarstellungsknopf 3 ausgebildet wird, die in der Tastdarstellungsplatte 100 in enthalten sind. 4 ist eine perspektivische Ansicht von 3. Wenn der Tastdarstellungsknopf 3 eine Kontaktfläche CT berührt, die ein Teil der Vorderseitenfläche des Tastdarstellungsbildschirms 150 ist, wird eine elektrostatische Kapazität C_NE zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und der Tastelektrode 102 auf der Kontaktfläche CT über die dielektrische Schicht 106 dargestellt.
Es sei angemerkt, dass in diesen Diagrammen nur eine Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 gezeigt ist, die in der Spannungsversorgungsschaltung 110 enthalten ist (siehe 2), und zwar zum einfachen Verständnis der Diagramme, und dass die übrigen Konfigurationen, die in der Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 110 enthalten sind, nicht dargestellt sind. Eine spezifischere Konfiguration der Spannungsversorgungsschaltung 110 wird später noch beschrieben.
Die Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 in der Spannungsversorgungsschaltung 110 weist eine erste Spannungserzeugungsschaltung 113a und eine zweite Spannungserzeugungsschaltung 113b auf. Die erste Spannungserzeugungsschaltung 113a legt ein Spannungssignal V_a an die erste Elektrode 102a an, die sich auf zumindest einem Teilbereich des transparenten Isoliersubstrats 101 befindet, und zwar unter einer Mehrzahl der ersten Elektroden 102a, und sie legt das Spannungssignal V_a an sämtliche ersten Elektroden 102a an, die sich auf zumindest einem Teilbereich des transparenten Isoliersubstrats 101 befinden, und zwar in der ersten Ausführungsform.
Die zweite Spannungserzeugungsschaltung 113b legt ein Spannungssignal V_b an die zweite Elektrode 102a an, die sich auf zumindest einem Teilbereich des transparenten Isoliersubstrats 101 befindet, und zwar unter einer Mehrzahl der ersten Elektroden 102a, und sie legt das Spannungssignal V_b an sämtliche zweiten Elektroden 102a an, die sich auf zumindest einem Teilbereich des transparenten Isoliersubstrats 101 befinden, und zwar in der ersten Ausführungsform.
Jede der 5 und 6 ist ein Graph, der ein Beispiel des Spannungssignals V_a und des Spannungssignals V_b veranschaulicht. Das Spannungssignal V_a (erstes Spannungssignal) der ersten Spannungserzeugungsschaltung 113a hat eine erste Frequenz. Das Spannungssignal V_b (zweites Spannungssignal) von der zweiten Spannungserzeugungsschaltung 113b hat eine von der ersten Frequenz verschiedene zweite Frequenz. Die Amplitude des Spannungssignals V_a und die Amplitude des Spannungssignals V_b können die gleiche Amplitude V_L sein. In den Beispielen gemäß 5 und 6 werden Sinuswellen, die verschiedene Frequenzen haben, als Spannungssignal V_a und das Spannungssignal V_b verwendet. Anstelle einer Sinuswelle kann auch eine Pulswelle oder eine mit einer anderen Form verwendet werden. Um eine hinreichend große Tastempfindung zu erzeugen, beträgt die Amplitude V_L vorzugsweise einige zehn Volt.
7 ist ein Graph, der ein Amplitudenmodulationssignal V_N zeigt, das durch Kombinieren des Spannungssignals V_a (siehe 5) und des Spannungssignals V_b (siehe 6) erzeugt wird. Das Spannungssignal V_a wird an die erste Elektrode 102a angelegt, und das Spannungssignal V_b wird an die zweite Elektrode 102b angelegt. Im Ergebnis wird in einer Region, wo die elektrostatische Kapazität C_NE (siehe 4) zwischen jeder aus erster Elektrode 102a und zweiter Elektrode 102b und dem Tastdarstellungsknopf 3 ausgebildet wird, das Laden und Entladen wiederholt, und zwar gemäß dem Amplitudenmodulationssignal V_H, das eine maximale Amplitude V_H hat, die ungefähr das Doppelte der Amplitude V_L beträgt.
Im Ergebnis wird eine elektrostatische Kraft entsprechend dem Amplitudenmodulationssignal V_N, das die maximale Amplitude V_H hat, an den Tastdarstellungsknopf 3 angelegt, der in Kontakt mit der ersten Elektrode 102a und der zweiten Elektrode 102b über die dielektrische Schicht 106 ist. Das Amplitudenmodulationssignal V_N hat eine Überlagerungsfrequenz entsprechend der Differenz zwischen der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz. Wenn der Tastdarstellungsknopf 3 auf dem Tastdarstellungsbildschirm 150 rotiert, ändert sich daher die Reibungskraft, die auf den Tastdarstellungsknopf 3 wirkt, mit der oben beschriebenen Überlagerungsfrequenz.
Im Ergebnis vibriert der Tastdarstellungsknopf 3 auf der Überlagerungsfrequenz. Der Benutzer empfindet die Vibration des Tastdarstellungsknopfes 3 als eine Tastempfindung, die vom Tastdarstellungsbildschirm 150 erhalten wird. Wie oben beschrieben, ist der Tastdarstellungsbildschirm 150, der in der Tastdarstellungsplatte 100 enthalten ist, so konfiguriert, dass er eine Tastempfindung erzeugt, indem er die Reibungskraft, die auf den Tastdarstellungsknopf 3 ausgeübt wird, durch Steuern der elektrostatischen Kraft ändert, die auf den Tastdarstellungsknopf 3 ausgeübt wird.
Wie oben beschrieben, wird das Amplitudenmodulationssignal V_N erzeugt, das eine Spannung hat, die ungefähr das Doppelte jedes von dem eingegebenen Spannungssignals V_a (siehe 5) und dem Spannungssignals V_b (6) beträgt. Auf diese Weise kann das Amplitudenmodulationssignal V_N, das dazu nötig ist, zu veranlassen, dass eine gewünschte Reibungskraft auf den Tastdarstellungsknopf 3 wirkt, aus dem Spannungssignal V_a (siehe 5) und dem Spannungssignal V_b (siehe 6) erzeugt werden, die jeweils eine Spannung haben, die ungefähr 1/2 des Amplitudenmodulationssignals V_N beträgt. Verglichen mit dem Fall, wo ein Amplitudenmodulationssignal direkt in die erste Elektrode 102a und die zweite Elektrode 102b eingegeben wird, kann daher die gleiche elektrostatische Kraft bei einer Spannung von 1/2 erzeugt werden, und ein Treiben mit niedriger Spannung kann durchgeführt werden.
Um eine ausreichend große Tastempfindung für den Benutzer darzustellen, braucht die maximale Amplitude V_H nur ausreichend groß zu sein, und zwar auf eine Weise entsprechend der Tastempfindung, und die Amplitude V_L kann verglichen dazu ein kleiner Wert sein. Daher braucht die Amplitude V_L selbst nicht so groß zu sein, um eine genügend große Tastempfindung zu erzeugen. Als ein Ergebnis dessen, dass die Amplitude V_L auf diese Weise vorgegeben ist, nimmt in einem Zustand, in dem nur eine von der ersten Elektrode 102a und der zweiten Elektrode 102b in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist, der Benutzer kaum eine Tastempfindung wahr, ungeachtet dessen wie die Frequenzen des Spannungssignals V_a und des Spannungssignals V_b ausgewählt sind.
Um die Positionierung des Tastdarstellungsknopfes 3 über die erste Elektrode 102a und die zweite Elektrode 102b hinweg zu vereinfachen, ist das Abstandsmaß P_E der Tastelektroden 102 vorzugsweise kleiner als der Durchmesser R_NE der Kontaktfläche CT. Dies wird später noch detailliert beschrieben.
Berührungs-Platte
8 ist eine Draufsicht, die einen Berührungs-Bildschirm 250a eines kapazitiven Empfindungssystems darstellt, als ein Beispiel für den Berührungs-Bildschirm 250 (siehe 2). 9 ist eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie A1-A1 und der Linie A2-A2 gemäß 8.
Der Berührungs-Bildschirm 250a weist eine Mehrzahl von Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschichten 206 und eine Mehrzahl von Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschichten 207 auf. Jede der Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht 206 weist eine Mehrzahl von elektrisch miteinander verbundenen Anregungselektroden 202 (siehe 2) auf. Jede der Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschichten 207 weist eine Mehrzahl von elektrisch miteinander verbundenen Detektionselektroden 203 (siehe 2) auf. In den 8 und 9 sind die Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht 206 und die Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht 207 ohne Berücksichtigung einer solchen Mikrostruktur dargestellt.
Die Anregungselektrode 202 (siehe 2) hat eine Einzelschicht oder eine Mehrfachschicht aus Metall oder eine Mehrfachschichtstruktur, die irgendeine von diesen aufweist und außerdem ein weiteres leitfähiges Material verwendet. Als das Metall ist beispielsweise ein Metall mit niedrigem Widerstand bevorzugt, wie z. B. Aluminium oder Silber. Das gleiche gilt für die Detektionselektrode 203 (siehe 2). Der Verdrahtungswiderstand kann verringert werden, indem ein Metall als Verdrahtungsmaterial verwendet wird. Eine Metallverdrahtung, die im Gegensatz dazu opak ist, kann leicht visuell erkannt werden. Um die Sichtbarkeit zu verringern und die Durchlässigkeit des Berührungs-Bildschirms zu erhöhen, wird bevorzugt eine Dünndrahtstruktur auf die Metallverdrahtung angewendet. Die Dünndrahtstruktur ist vorzugsweise maschenartig.
Jede der Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschichten 206 verläuft in Reihenrichtung (x-Richtung im Diagramm), und jede der Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschichten 207 verläuft in Spaltenrichtung (y-Richtung im Diagramm). Eine Mehrzahl der Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschichten 206 ist in Intervallen in der Spaltenrichtung angeordnet, und eine Mehrzahl der Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschichten 207 ist in Intervallen in der Zeilenrichtung angeordnet. Wie in 8 veranschaulicht, kreuzt in der Draufsicht jede der Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschichten 206 eine Mehrzahl der Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschichten 207, und jede der Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschichten 207 kreuzt eine Mehrzahl der Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschichten 206. Die Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht 206 und die Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht 207 werden von der Zwischenschicht-Isolierschicht 204 isoliert.
Die Zwischenschicht-Isolierschicht 204 weist eine Einzelschicht-Schicht aus einer organischen Isolierschicht, eine Einzelschicht-Schicht aus einer anorganischen Isolierschicht oder eine Mehrfachschicht auf. Eine anorganische Isolierschicht ist ausgezeichnet geeignet, um den Feuchtigkeitswiderstand zu verbessern, und eine organische Isolierschicht ist ausgezeichnet geeignet, um die Flachheit zu verbessern.
Als anorganische Isolierschicht wird beispielsweise eine transparente siliciumbasierte anorganische Isolierschicht, wie z. B. eine Silicumoxidschicht, eine Silicumnitridschicht oder eine Silicium-Oxynitrid-Schicht, oder eine transparente anorganische Isolierschicht verwendet, die aus einem Metalloxid, wie z. B. Aluminiumoxid aufgebaut ist. Als ein Material der organischen Isolierschicht kann beispielsweise Folgendes verwendet werden: Ein Polymermaterial, das eine Hauptkette hat, die aus Siliciumoxid aufgebaut ist, eine Siliciumnitridschicht oder eine Silicium-Oxynitrid-Schicht, und die eine organische Substanz aufweist, die an eine Seitenkette oder eine funktionelle Gruppe der Hauptkette gebunden ist, oder ein duroplastisches Harz, das eine Hauptkette aufweist, die aus Kohlenstoff aufgebaut ist. Beispiele für das duroplastische Harz schließn ein Acrylharz, ein Polyimidharz, ein Epoxidharz, ein Novolak-Harz und ein Olefin-Harz ein.
Jede der Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschichten 206 des Berührungs-Bildschirms 250a ist mit einem Berührungs-Bildschirm-Anschlussbereich 208 mittels Herausführungs-Verdrahtungsschichten R(1) bis R(m) verbunden. Jede der Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschichten 207 ist mit dem Berührungs-Bildschirm-Anschlussbereich 208 mittels Herausführungs-Verdrahtungsschichten C(1) bis C(n) verbunden. Der Berührungs-Bildschirm-Anschlussbereich 208 ist auf dem einen Endbereich des Substrats 201 angeordnet.
Die Herausführungs-Verdrahtungsschichten R(1) bis R(m) sind außerhalb eines detektierbaren Bereichs angeordnet und verlaufen zu entsprechenden Elektroden in der Reihenfolge von einer Schicht, die näher am Zentrum der Anordnung der Berührungs- Bildschirm-Anschlussbereiche 208 ist, so dass der im wesentlichen kürzeste Abstand erhalten wird. Die Herausführungs-Verdrahtungsschichten R(1) bis R(m) sind so dicht wie möglich angeordnet, während die gegenseitige Isolierung gewährleistet wird. Das gleiche gilt für die Herausführungs-Verdrahtungsschichten C(1) bis C(n). Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, die Fläche eines Bereichs außerhalb des detektierbaren Bereichs des Substrats 201 klein zu halten.
Eine Abschirmungs-Verdrahtungsschicht 209 kann zwischen einer Gruppe von Herausführungs-Verdrahtungsschichten R(1) bis R(m) und einer Gruppe der Herausführungs-Verdrahtungsschichten C(1) bis C(n) angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Erzeugung von Störungen in einer der Gruppen infolge des Einflusses von der anderen Gruppe unterbunden. Außerdem kann der Einfluss elektromagnetischer Störungen verringert werden, die von der Anzeige-Platte 300 (siehe 2) auf der Herausführungs-Verdrahtungsschicht erzeugt werden. Die Abschirmungs-Verdrahtungsschicht 209 kann gleichzeitig aus dem gleichen Material wie die Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht 206 oder die Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht 207 gebildet werden.
Die Isolierschicht 205 ist auf dem Substrat 201 so angeordnet, dass der Berührungs-Bildschirm-Anschlussbereich 208 freiliegt, und sie bedeckt die Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht 206, die Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht 207 und die Zwischenschicht-Isolierschicht 204. Die Isolierschicht 205 kann aus dem gleichen Material wie die Zwischenschicht-Isolierschicht 204 gebildet sein. In einem Fall, in dem die Anzeige-Platte 300 eine Flüssigkristallplatte ist, kann eine obere polarisierende Platte, die einer Entspiegelungsbehandlung für die Flüssigkristallplatte unterzogen wird, an einem Bereich der Isolierschicht 205 angebracht sein, durch welchen das Licht für die Anzeige transmittiert wird.
10 ist eine Draufsicht, die einen Berührungs-Bildschirm 250b eines kapazitiven Empfindungssystems darstellt, als ein Beispiel für den Berührungs-Bildschirm 250 (siehe 2). 11 ist eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie B1-B1 und der Linie B2-B2 gemäß 10. In dem Beispiel gemäß 10 und 11 wird eine sogenannte Diamantstruktur verwendet.
Die Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht 206 und die Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht 207 sind auf derselben Schicht angeordnet. Jede der Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschichten 207 hat eine Mehrzahl von diamantförmigen Elektroden, die miteinander verbunden sind, als die Detektionselektrode 203. Die Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht 206 weist als Anregungselektrode 202 eine Mehrzahl von diamantförmigen Elektroden auf, die voneinander getrennt sind, sowie eine Brücke 206B, die elektrisch benachbarte diamantförmige Elektroden verbindet.
Die Zwischenschicht-Isolierschicht 204 ist so angeordnet, dass sie die Brücke 206B von der Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht 207 isoliert. Es sei angemerkt, dass die Brückenstruktur auch nicht für die Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschichten, sondern für die Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht verwendet werden kann. Da der elektrische Widerstand der Verdrahtungsschicht dazu neigt, hoch zu werden, wenn eine Brücke ausgebildet wird, wird die Brückenstruktur vorzugsweise auf die kürzere aus der Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht und der Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht angewendet.
Als Material für die Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht 206 und die Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht 207 wird beispielsweise eine transparente leitfähige Schicht, wie z. B. Indium-Zinn-Oxid (ITO) verwendet. Da ITO durchscheinend, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Verdrahtungsschicht visuell vom Benutzer wahrgenommen wird. Da eine transparente leitfähige Schicht, wie z. B. ITO einen relativ hohen elektrischen Widerstand aufweist, ist die transparente leitfähige Schicht geeignet zur Anwendung auf einen kleinen Berührungs-Bildschirm, bei dem der Verdrahtungswiderstand kein Problem ist. Da es außerdem wahrscheinlich ist, dass eine transparente leitfähige Schicht, wie z. B. ITO eine Verdrahtung aufweist, die infolge von Korrosion mit einer anderen Metallverdrahtung getrennt wird, ist es notwendig, den Feuchtigkeitswiderstand und die Wasser-Widerstandsfähigkeit zu berücksichtigen, um die Korrosion zu vermeiden.
Obwohl oben der Fall beschrieben ist, in dem die Struktur des Berührungs-Bildschirms und die Struktur der Anzeige-Platte unabhängig sind, können diese auch ungetrennt integriert sein. Beispielsweise wird in dem Fall einer sogenannten Aufzellen-Berührungs-Platte ein Berührungs-Bildschirm direkt auf einem Substrat (typischerweise einem Farbfiltersubstrat) der Anzeige-Platte 300 ausgebildet, ohne Verwendung des Substrats 201. In dem Fall einer sogenannten Inzellen-Berührungs-Platte ist eine Berührungs-Platte zwischen zwei transparenten Isoliersubstraten (nicht dargestellt) ausgebildet, die in der Anzeige-Platte 300 enthalten sind.
Außerdem ist beim obigen Berührungs-Bildschirm die Detektionsstruktur beschrieben, die die Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht 206 und die Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht 207 aufweist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Struktur beschränkt. Beispielsweise ist 12 eine Draufsicht, die schematisch eine Konfiguration eines Berührungs-Bildschirms 250c mit einer Detektionsstruktur zeigt, bei der Segmente, die jeweils eine Detektionselektrode und eine Anregungselektrode aufweisen, in einer Matrix angeordnet sind.
13 und 14 veranschaulichen ein Beispiel von Musterformen einer Anregungselektrode 202a und einer Detektionselektrode 203b, die in einem Segment von Bereich A in 12 angeordnet sind. Es wird der Berührungs-Bildschirm 250c verwendet, der eine Segment-Struktur aufweist, bei der Segmente, die jeweils einen Satz aus Anregungselektrode 202a und Detektionselektrode 203b aufweisen, wie in 13 und 14 gezeigt, in einer Matrix angeordnet sind und einzeln getrieben werden. Sowohl eine Tastdarstellungsplatte 100a, als auch eine Berührungs-Platte 200 können auch durch Umschalten von Schaltern in einer Treiberschaltung verwendet werden.
Druckempfindlicher Sensor
Es wird der druckempfindliche Sensor 216 beschrieben, der in 1 dargestellt ist. Im Allgemeinen weist der druckempfindliche Sensor 216 Folgendes auf: Ein System zum Detektieren des Druckes, der auf eine Membran (Sperrmembran) aus Halbleiter-Silicium (Si) als Verformung einer Schicht ausgeübt wird, ein elektrostatisches Kapazitätssystem zum Detektieren der Verformung einer Anzeige-Platte, einer Berührungs-Platte oder dergleichen gemäß einer Druckkraft durch eine Änderung der elektrostatischen Kapazität, ein Widerstandssystem zum Detektieren einer Widerstandsänderung eines Metalldrahts infolge einer Belastung gemäß einer Druckkraft, und dergleichen.
In dem Fall des elektrostatischen Kapazitätssystems sind beispielsweise die druckempfindlichen Sensoren 216 an vier symmetrischen Positionen auf der Diagonallinie auf einer Fläche gegenüber einer Anzeigefläche der Anzeige-Platte 300 installiert. In diesem Fall gilt Folgendes: Wenn die Betätigungsoberfläche der Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 vom Tastdarstellungsknopf 3 gedrückt wird, wird die Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 in einer Richtung entgegengesetzt zur Betätigungsoberfläche gebogen, und zwar durch die Druckkraft, oder die Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 bewegt sich geringfügig in einer Richtung entgegengesetzt zur Betätigungsoberfläche.
Der druckempfindliche Sensor 216 detektiert die Druckkraft, indem er eine Änderung der elektrostatischen Kapazität detektiert, die erzeugt wird, wenn das Intervall zwischen den Kapazitäts-Detektionselektroden, die im druckempfindlichen Sensor 216 angeordnet sind, klein wird. Jede der Kapazitäts-Detektionselektroden im druckempfindlichen Sensor 216 ist parallel zur Betätigungsoberfläche der Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 und ist in einem optionalen Intervall installiert.
Sogar im Fall eines Systems, das von dem elektrostatischen Kapazitätssystem verschieden ist, wird eine Formänderung infolge einer Druckkraft irgendeines der Bestandteile detektiert, die die Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 bilden, so dass die Druckkraft detektiert wird.
Es sei angemerkt, dass in 1 der druckempfindliche Sensor 216 auf der Unterseite (der Seite gegenüber der Anzeigefläche) der Anzeige-Platte 300 angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Der druckempfindliche Sensor 216 ist vorzugsweise an einer Position angeordnet, wo die Reproduzierbarkeit einer Relation zwischen einer Formänderung und einer Druckkraft in der Struktur der Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 ausgezeichnet ist, eine Formänderung, die durch eine Druckkraft hervorgerufen wird, groß ist, und die Empfindlichkeit des druckempfindlichen Sensors 216 am besten ist. Anstelle des druckempfindlichen Sensors 216 kann beispielsweise auch ein flächenkörperartiger Drucksensor, der in einer Matrix angeordnet ist, auf einer rückwärtigen Fläche der Anzeige-Platte 300 angeordnet sein. Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses beschränkt, und ein Drucksensor eines optimalen Systems zur Detektion kann angeordnet werden.
Tastdarstellungsplatte
15 ist eine Draufsicht, die schematisch die Konfiguration des Tastdarstellungsbildschirms 150 veranschaulicht. 16 ist ein schematisches Diagramm, das die Ausbildung der elektrostatischen Kapazität C_NE zwischen der Tastelektrode 102 und dem Tastdarstellungsknopf 3 veranschaulicht.
Wie oben beschrieben, weist der Tastdarstellungsbildschirm 150 das transparente Isoliersubstrat 101, die Tastelektrode 102 und die dielektrische Schicht 106 auf. Außerdem ist ein Tastdarstellungsplatten-Anschlussbereich 107 in einem Endbereich des transparenten Isoliersubstrats 101 angeordnet, und eine Mehrzahl der Herausführungs-Verdrahtungsschichten 105 ist auf dem transparenten Isoliersubstrat 101 angeordnet. Die dielektrische Schicht 106 ist so angeordnet, dass der Tastdarstellungsplatten-Anschlussbereich 107 freiliegt. Die Tastelektrode 102 ist mit dem Tastdarstellungsplatten-Anschlussbereich 107 über die Herausführungs-Verdrahtungsschicht 105 verbunden. Die Spannungsversorgungsschaltung 110 (siehe 2) ist mit dem Tastdarstellungsplatten-Anschlussbereich 107 über die FPC 108 (siehe 1) verbunden. Es sei angemerkt, dass die Herausführungs-Verdrahtungsschicht 105 später noch beschrieben wird.
Jede der Tastelektroden 102 verläuft entlang der Verlaufsrichtung (der Longitudinalrichtung in 15). Eine Mehrzahl der Tastelektroden 102 ist in Intervallen entlang der Anordnungsrichtung (der Lateralrichtung in 15) angeordnet. In dem Beispiel gemäß 15 hat das transparente Isoliersubstrat 101 eine Rechteckform mit Langseiten und Kurzseiten. Daher hat der Tastdarstellungsbildschirm 150 ebenfalls Langseiten und Kurzseiten entsprechend dem transparenten Isoliersubstrat 101. In dem Beispiel gemäß 12 ist die Anordnungsrichtung entlang der Langseite. In dem Fall, in dem die Horizontalrichtung des Tastdarstellungsbildschirms 150 bei Betrachtung durch den Betrachter entlang der Langseite ist, ist die Anordnungsrichtung entlang der Horizontalrichtung.
Obwohl oben das Beispiel beschrieben ist, bei dem die Tastelektroden 102 in Verlaufsrichtung verlaufen und entlang der Anordnungsrichtung des Tastdarstellungsbildschirms 150 angeordnet sind, ist die Struktur der Tastelektroden 102 darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann die Konfiguration derart sein, dass eine Mehrzahl von Segmenten in einer Matrix angeordnet ist, wie bei der Tastdarstellungsplatte 100a, die in 17 gezeigt ist. 18 und 19 veranschaulichen ein Beispiel einer Musterform der Tastelektroden 102, die in einem Segment eines Bereichs A in 17 angeordnet sind.
Die Form der Tastelektrode 102 ist nicht auf die in 18 und 19 dargestellte Form beschränkt, und sie kann irgendeine Struktur sein, bei der die gegenseitige Kapazität in demselben Bereich größer ist als die gegenseitige Kapazität zwischen den Elektroden in verschiedenen Bereichen in einer Struktur, bei der die erste Elektrode 102a und die zweite Elektrode 102b einander benachbart sind. Genauer gesagt: Die erste Elektrode 102a und die zweite Elektrode 102b in demselben Bereich sind vorzugsweise so angeordnet, dass der Abstand zwischen der ersten Elektrode 102a und der zweiten Elektrode 102b kleiner ist als der Abstand zwischen der ersten Elektrode 102a und der zweiten Elektrode 102b in verschiedenen Bereichen.
Auf diese Weise kann der Einfluss der Kapazität, die zwischen der Detektionselektrode 203 der Berührungs-Platte 200 und der Tastelektrode 102 ausgebildet wird, auf die Berührungsdetektionsgenauigkeit unterbunden werden, so dass der Verdrahtungswiderstand der Tastelektrode 102 weiter verringert werden kann und die Taststärke weiter verbessert werden kann.
Je größer die elektrostatische Kapazität C_NE ist, die zwischen der Tastelektrode 102 und dem Tastdarstellungsknopf 3 ausgebildet ist, desto stärker kann die Tastempfindung dargestellt werden. Unter diesem Gesichtspunkt ist es bevorzugt, dass der Bereich der Tastelektrode 102 groß ist. In einem Fall, in dem die Priorität auf die Größe des Bereichs der Tastelektrode 102 gelegt wird, ist es schwierig, die Tastelektrode 102 weniger wahrscheinlich visuell erkennbar zu machen, da der Tastelektrode 102 eine Mikrostruktur verliehen wird.
Um die Tastelektrode 102 weniger wahrscheinlich visuell erkennbar zu machen, während der Bereich der Tastelektrode 102 groß gemacht wird, kann die Tastelektrode 102 aus einer transparenten leitfähigen Schicht gebildet werden. Ein typisches Material für die transparente leitfähige Schicht ist Indium-Zinn-Oxid (ITO). Da eine transparente leitfähige Schicht, wie z. B. ITO verglichen mit Metall einen relative hohen elektrischen Widerstand aufweist, ist die transparente leitfähige Schicht geeignet zur Anwendung auf einen kleinen Berührungs-Bildschirm, bei dem der Verdrahtungswiderstand kein Problem ist.
Wenn die Anwendung auf einen großen Berührungs-Bildschirm notwendig ist, wo der Verdrahtungswiderstand ein Problem ist, wird die ITO-Schichtdicke groß gemacht, oder der Gehalt an Dotiermittel wird erhöht, um den spezifischen Widerstand zu verringern. In diesem Fall gilt Folgendes. Da sich die Lichtabsorptionsrate von ITO ändern kann und der Berührungs-Bildschirm gefärbt erscheinen kann, kann es notwendig sind, die Farbtönung der Anzeige einzustellen bzw. anzupassen. Da es außerdem wahrscheinlich ist, dass eine transparente leitfähige Schicht, wie z. B. ITO eine Verdrahtung aufweist, die infolge von Korrosion mit einer anderen Metallverdrahtung getrennt wird, ist es notwendig, den Feuchtigkeitswiderstand und die Wasser-Widerstandsfähigkeit zu berücksichtigen, um die Korrosion zu vermeiden, und zwar in einem Fall, wo der Verdrahtungswiderstand der Elektrode durch eine Laminatstruktur mit einem anderen Metall herabgesetzt ist.
Anstatt die transparente leitfähige Schicht zu verwenden, wie oben beschrieben, kann die Tastelektrode 102 auch eine Einzelschicht-Schicht oder eine Mehrfachschicht aus Metall sein, oder eine Elektrode (nachfolgend auch als „metallschichtenthaltende Elektrode“ bezeichnet), die eine Mehrschicht-Struktur aufweist, die irgendeine von diesen enthält, und auch ein anderes leitfähiges Material verwendet. Als Metall ist beispielsweise ein Metall mit niedrigem Widerstand bevorzugt, wie z. B. Aluminium oder Silber. Wenn eine metallschichtenthaltende Elektrode verwendet wird, kann der Verdrahtungswiderstand verringert werden. Im Gegensatz dazu kann eine Metallschicht, die opak ist, leicht visuell erkannt werden. Um die Metallschicht weniger wahrscheinlich visuell erkennbar zu machen, kann daher die metallschichtenthaltende Elektrode mit einer Dünndrahtstruktur versehen werden. Die Dünndrahtstruktur ist vorzugsweise maschenartig.
Die dielektrische Schicht 106 weist eine Einzelschicht-Schicht aus einer organischen Isolierschicht, eine Einzelschicht-Schicht aus einer anorganischen Isolierschicht oder eine Mehrfachschicht auf. Im Falle einer Mehrfachschicht können verschiedene Typen von organischen Isolierschichten laminiert werden, oder verschiedene Typen von anorganischen Isolierschichten können laminiert werden, oder eine organische Isolierschicht und eine anorganische Isolierschicht können laminiert werden. Die anorganische Isolierschicht hat eine hohe Feuchtigkeits-Undurchlässigkeit, eine große Härte und eine große Abnutzungs-Widerstandsfähigkeit.
Da der Tastdarstellungsknopf 3 auf der dielektrischen Schicht 106 rotiert, benötigt die dielektrische Schicht 106 eine hohe Abnutzungs-Widerstandsfähigkeit. Eine organische Isolierschicht ist bevorzugt, um eine große Flachheit zu erzielen, aber sie hat eine geringe Härte und eine geringe Abnutzungs-Widerstandsfähigkeit. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, um sowohl eine große Flachheit, als auch eine hohe Abnutzungs-Widerstandsfähigkeit zu erzielen, dass die anorganische Isolierschicht auf der organischen Isolierschicht ausgebildet ist.
Als anorganische Isolierschicht wird beispielsweise eine transparente siliciumbasierte anorganische Isolierschicht, wie z. B. eine Silicumoxidschicht, eine Silicumnitridschicht oder eine Silicium-Oxynitrid-Schicht, oder eine transparente anorganische Isolierschicht verwendet, die aus einem Metalloxid, wie z. B. Aluminiumoxid aufgebaut ist. Als ein Material für die organische Isolierschicht kann beispielsweise Folgendes verwendet werden: Ein Polymermaterial, das eine Hauptkette hat, die aus einem Siliciumoxid aufgebaut ist, eine Siliciumnitridschicht oder eine Silicium-Oxynitrid-Schicht, und die eine organische Substanz aufweist, die an eine Seitenkette oder eine funktionelle Gruppe der Hauptkette gebunden ist, oder ein duroplastisches Harz, das eine Hauptkette aufweist, die aus Kohlenstoff aufgebaut ist. Beispiele für das duroplastische Harz schließn ein Acrylharz, ein Polyimidharz, ein Epoxidharz, ein Novolak-Harz und ein Olefin-Harz ein.
Die elektrostatische Kapazität C_NE wird durch die nachstehende Gleichung (1) ausgedrückt. $C_{NE} = Q / V = ε S / d$
Hierbei gilt Folgendes: Q ist die Ladungsmenge, die in jedem von dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und der Tastelektrode 102 gespeichert ist. V ist die Spannung zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und der Tastelektrode 102. ε ist die Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Schicht 106. S ist die Kontaktfläche zwischen dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und der Tastelektrode 102 über die dielektrische Schicht 106. d ist die Dicke der dielektrischen Schicht 106. Die elektrostatische Kapazität C_NE ist proportional zur Dielektrizitätskonstate ε und umgekehrt proportional zur Schichtdicke d.
Aus der obigen Gleichung (1) ergibt sich, dass die Dielektrizitätskonstante ε vorzugsweise hoch ist, um die elektrostatische Kapazität C_NE groß zu machen. Genauer gesagt: Die dielektrische Schicht 106 weist vorzugsweise eine Schicht (nachfolgend auch als „Isolierschicht mit hoher Dielektrizitätskonstante“ bezeichnet) mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 10 oder mehr auf. In der Isolierschicht mit hoher Dielektrizitätskonstante tritt ein Zustand auf, in dem positive und negative Ladungen in ein Material verschoben werden, und zwar durch ein elektrisches Feld, das von außen angelegt wird (dies wird allgemein als dielektrische Polarisation bezeichnet).
Bei der dielektrischen Polarisation werden Ladungen (allgemein als Polarisationsladungen bezeichnet), die durch Polarisation erzeugt werden, aufrechterhalten, während die Spannung beibehalten wird. Wenn die Spannung sinkt, nehmen die Polarisationsladungen ab, und die dielektrische Polarisation schwächt sich ab. Wenn die angelegte Spannung den Wert Null Volt annimmt, verschwindet auch die dielektrische Polarisation. Die Richtung der dielektrischen Polarisation kann durch ein elektrisches Feld geändert werden. Die Isolierschicht mit hoher Dielektrizitätskonstante kann als eine Einzelschicht verwendet werden, oder sie kann als eine Mehrfachschicht verwendet werden, indem sie mit einer anderen anorganischen Isolierschicht oder organischen Isolierschicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante laminiert wird, oder einer weiteren Isolierschicht mit hoher Dielektrizitätskonstante.
Im Allgemeinen gilt Folgendes: Da der Brechungsindex höher ist, wenn die Dielektrizitätskonstante höher ist, wird die Laminierungsstruktur einer Schicht mit hohem Brechungsindex und einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex erhalten, wenn eine Isolierschicht mit hoher Dielektrizitätskonstante und eine Isolierschicht mit niedriger Dielektrizitätskonstante laminiert werden. Mit dieser Laminierungsstruktur kann die dielektrische Schicht 106 auch als eine Antireflexionsschicht wirken.
Aus der obigen Gleichung (1) ergibt sich außerdem, dass die Dicke d vorzugsweise klein ist, um die elektrostatische Kapazität C_NE groß zu machen. Indem eine Isolierschicht mit hoher Dielektrizitätskonstante und eine organische Isolierschicht laminiert werden, kann die Schichtdicke der organischen Isolierschicht verringert werden, während eine ausreichende Isolierung gewährleistet ist. Auf diese Weise kann die Dicke d der dielektrischen Schicht 106 verringert werden.
Angenommen, die Tastelektrode hat eine Matrixstruktur (d. h. eine Struktur mit einer X-Elektrode und einer Y-Elektrode, die einander kreuzen) (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2015 - 97 076 A ) wird eine Stufe, d. h. eine Unregelmäßigkeit, an der Kreuzung zwischen der X-Elektrode und der Y-Elektrode erzeugt. Diese Unregelmäßigkeit wird abgeflacht, wenn die Dicke der Isolierschicht, die die Unregelmäßigkeit bedeckt, groß ist. Die Dicke der Isolierschicht ist jedoch begrenzt, um eine übermäßige Abnahme der elektrostatischen Kapazität C_NE zu vermeiden. Aus diesem Grund kann eine Unregelmäßigkeit auf einer Vorderseitenfläche des Tastdarstellungsbildschirms auftreten.
Wenn sich das Empfinden der Unregelmäßigkeit mit dem Empfinden der Textur bzw. Oberflächenstruktur mischt, die von einer elektrostatischen Kraft von der Tastelektrode hervorgerufen wird, ist es schwierig, dem Benutzer die beabsichtigte Empfindung der Textur bzw. Oberflächenstruktur zu vermitteln. In einem Fall, in dem eine organische Isolierschicht mit der Wirkung einer Abflachung der Oberflächenform als dielektrische Schicht 106 verwendet wird, gilt Folgendes: Obwohl das Auftreten der Unregelmäßigkeit vermieden wird, wird in gewissem Maße eine große Dicke zum Abflachen benötigt, und eine Abnahme der elektrostatischen Kapazität C_NE kann nicht vermieden werden.
Im Gegensatz gilt gemäß der ersten Ausführungsform Folgendes: Da die Tastelektrode 102 keine Kreuzung aufweist, kann die Größe der Unregelmäßigkeit auf ungefähr die Dicke der Tastelektrode 102 reduziert werden. Dies ermöglicht es, die organische Schicht mit einer Abflachungswirkung dünner zu machen oder eine Isolierschicht mit hoher Dielektrizitätskonstante mit einer niedrigen Abflachungswirkung anzuwenden. Auf diese Weise kann die elektrostatische Kapazität C_NE größer als im Fall der Matrixstruktur gemacht werden.
Da eine Kontaktfläche mit dem Tastdarstellungsknopf 3 des Tastdarstellungsbildschirms 150 eine geringere Unregelmäßigkeit aufweist, wird außerdem eine Tastempfindung, die durch eine Unregelmäßigkeit einer Fläche des Tastdarstellungsbildschirms 150 hervorgerufen wird, dem Tastdarstellungsknopf 3 nicht vermittelt, wenn ein Spannungssignal nicht angelegt wird. Aus diesem Grund wird die Tastempfindung des Tastdarstellungsknopfes 3, wenn ein Spannungssignal angelegt wird, klarer.
Außerdem gilt Folgendes: Selbst wenn die elektrostatische Kapazität C_NE die gleiche ist, wird dann, wenn der Tastdarstellungsknopf 3 auf der dielektrischen Schicht 106 rutschig ist, eine Änderung der elektrostatischen Kraft zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und der Tastelektrode 102 vom Benutzer leicht als eine Änderung der Reibungskraft wahrgenommen. Auf diese Weise kann dem Benutzer eine größere Tastempfindung vermittelt werden. Um den Tastdarstellungsknopf 3 auf der dielektrischen Schicht 106 rutschig zu machen, ist es notwendig, die Adhäsion zwischen der dielektrischen Schicht 106 und dem Tastdarstellungsknopf 3 zu unterbinden. Um dies zu erreichen, kann beispielsweise eine Schicht mit einem höheren Wasserabweisungsvermögen als das Innere der dielektrischen Schicht 106 auf der äußersten Fläche der dielektrischen Schicht 106, auf einer Kontaktfläche mit der dielektrischen Schicht 106 des leitfähigen elastischen Bereichs 6 oder auf beiden ausgebildet sein.
Elektrodenabstand
20 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern einer elektrostatischen Kapazität C_NE, die zwischen der Tastelektrode 102 und dem Tastdarstellungsknopf 3 ausgebildet wird, und zwar in einem Fall, in dem der Abstand bzw. das Abstandsmaß P_E der Tastelektrode 102 größer ist als der Durchmesser RFE des Tastdarstellungsknopfs 3. 21 ist ein schematisches Diagramm zum Erläutern der elektrostatischen Kapazität C_NE, die zwischen der Tastelektrode 102 und dem Tastdarstellungsknopf 3 ausgebildet wird, und zwar in einem Fall, in dem der Abstand bzw. das Abstandsmaß P_E der Tastelektrode 102 kleiner ist als der Durchmesser R_FE.
Bei der ersten Ausführungsform gilt Folgendes, wie oben beschrieben: Eine elektrostatische Kraft entsprechend dem Amplitudenmodulationssignal V_N (siehe 7) wird erzeugt, indem das Spannungssignal V_a (siehe 5) und das Spannungssignal V_b (siehe 6), die unterschiedliche Frequenzen haben, an die erste Elektrode 102a und die zweite Elektrode 102b angelegt werden, die einander benachbart sind. Auf diese Weise ändert sich die Reibungskraft zwischen der dielektrischen Schicht 106 und dem Tastdarstellungsknopf 3 gemäß der Überlagerungsfrequenz des Amplitudenmodulationssignals V_N, und der Benutzer nimmt diese Änderung als eine Tastempfindung wahr.
In dem in 20 dargestellten Zustand wirkt nur das Spannungssignal V_a auf den Tastdarstellungsknopf 3, und das Spannungssignal V_b wirkt nicht auf den Tastdarstellungsknopf 3. Daher wird das Amplitudenmodulationssignal V_N nicht erzeugt, und es wird keine Tastempfindung erzeugt. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem sich der Tastdarstellungsknopf 3 oberhalb der Grenze zwischen der ersten Elektrode 102a und der zweiten Elektrode 102b befindet, eine Tastempfindung erzeugt. Daher gibt es in der Konfiguration gemäß 20 in Abhängigkeit von der Position des Tastdarstellungsknopfs 3 eine Position, wo eine Tastempfindung erzeugt wird, und eine Position, wo keine Tastempfindung erzeugt wird.
Im Gegensatz dazu wirken in dem in 21 dargestellten Zustand sowohl das Spannungssignal V_a, als auch das Spannungssignal V_b auf den Tastdarstellungsknopf 3, ungeachtet der Position des Tastdarstellungsknopfs 3. Auf diese Weise wird das Amplitudenmodulationssignal V_N erzeugt. Daher kann in der Konfiguration gemäß 21 eine Tastempfindung wahrgenommen werden, ungeachtet der Position des Tastdarstellungsknopfs 3, und die Position des Tastdarstellungsknopfs 3 kann optional vorgegeben werden.
Das heißt, damit es wahrscheinlich ist, dass der Tastdarstellungsknopf 3 so positioniert ist, dass er über die erste Elektrode 102a und die zweite Elektrode 102b hinweg verläuft, ist in dem Fall, in dem der leitfähige elastische Bereich 6 geteilt ist, z.B. wie in 22 veranschaulicht, die später noch beschrieben wird, die Breite 6b des leitfähigen elastischen Bereichs 6 vorzugsweise größer als das Abstandsmaß P_E der Tastelektroden 102. Außerdem ist in dem Fall, in dem der leitfähige elastische Bereich 6 nicht in eine Mehrzahl von Bereichen geteilt ist, der Außendurchmesser 6a des leitfähigen elastischen Bereichs 6 vorzugsweise größer als das Abstandsmaß P_E der Tastelektroden 102.
Struktur des Tastdarstellungsknopfs
22 ist eine schematische Ansicht, die eine Struktur eines Rotationsbereichs 4 des Tastdarstellungsknopfs 3 zeigt. 23 ist ein schematisches Diagramm eines Fixierungsbereichs 5, wenn der Rotationsbereich 4 auf einer Kontaktfläche der Tastdarstellungsplatte 100 platziert wird und rotiert wird, und zwar in einem Fall, in dem die Position, wo der Tastdarstellungsknopf 3 platziert ist, an einer Position fixiert ist. 24 ist ein schematisches Diagramm eines Drehschaftbereichs oder Drehachsenbereichs 5a, der eine horizontale Bewegung unterbindet, wenn der Rotationsbereich 4 des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Kontaktfläche der Tastdarstellungsplatte 100 platziert und rotiert wird.
Der Rotationsbereich 4 und der Fixierungsbereich 5 (Drehschaftbereich 5a) sind beide aus einem Metall, wie z. B. Aluminium, SUS oder Kupfer und einem Harz gebildet, wie z. B. Polivinylchlorid, Polystyren, ABS-Harz, AS-Harz, Acrylharz, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylalkohol, Polyvinylidenchlorid, Polyethylenterephthalat, Polycarbonat, modifiziertes Propylenether, Polyamid, Polybutylenterephthalat, Polyacetal, Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht, Polyarylat, Polysulfon, Polyethersulfon, Polyamideimid, Polyetherimid, thermoplastischem Polyimid, Polyphenylensulfid, Flüssigkristallpolymer, Polyetheretherketon oder Fluoroharz. Da sich das Betätigungsgefühl und die Tastempfindung in Abhängigkeit von dem Gewicht des Tastdarstellungsknopfs 3 ändern, wird das Material gemäß den Vorlieben des Benutzers, der Benutzungsumgebung des Tastdarstellungsknopfs 3, des Verwendungszwecks und dergleichen ausgewählt.
Da eine Rotationsbereich-Seitenfläche 10 elektrisch mit dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und einem Indikator 2 (siehe 31) verbunden sein muss, sind ein Oberflächenbereich 10s, der in Kontakt mit dem Indikator 2 der Rotationsbereich-Seitenfläche 10 ist, und ein leitfähiger Grenzbereich 16s aus einem Metall oder einem leitfähigen Harzmaterial gebildet (der Widerstand beträgt wünschenswerterweise 10³ Ω oder weniger).
Die Widerstandswerte des Oberflächenbereichs 10s und des leitfähigen Grenzbereichs 16s sind wünschenswerterweise auf einen solchen Wert vorgegeben, durch den in einer RC-Schaltung, die zwischen dem Verdrahtungswiderstand der Tastelektrode 102, dem Widerstand des leitfähigen elastischen Bereichs 6 und der dielektrischen Schicht 106 ausgebildet ist, die Kapazität C, die zwischen der Tastelektrode 102 und dem leitfähigen elastischen Bereich 6 ausgebildet ist, am größten wird.
Die Form eines Schaftbereichs 14 und die Form eines Lochbereichs eines Fixierlochs 9 haben die gleiche zylindrische Form. Der Tastdarstellungsknopf 3 wird gebildet, indem der Schaftbereich 14 des Fixierungsbereichs 5 (Drehschaftbereich 5a) in das Fixierloch 9 des Rotationsbereichs eingeführt wird und diese integriert werden. Wie in 22 und 23 veranschaulicht, kann beispielsweise verhindert werden, dass der Rotationsbereich 4 und der Schaftbereich 14, die eine Unregelmäßigkeit aufweisen, voneinander getrennt werden, indem der Schaftbereich 14 in das Fixierloch 9 eingepasst wird.
Ein Spalt zwischen dem Schaftbereich 14 und dem Fixierloch 9 ist wünschenswerterweise so schmal wie möglich, und zwar innerhalb eines Bereichs, in dem sich der Rotationsbereich 4 glatt dreht. Wenn der Spalt zwischen dem Schaftbereich 14 und dem Fixierloch 9 schmal ist, wird eine Schwankung bzw. Fluktuation einer Drehwelle, wenn der Tastdarstellungsknopf 3 rotiert wird, klein, und eine Tastempfindung, die verschieden ist von einer Tastempfindung, die dem Tastdarstellungsknopf 3 eigentlich verliehen werden sollte, wie z. B. ein Schütteln und eine Vibration des Rotationsbereichs 4, die durch die Fluktuation der Drehwelle hervorgerufen werden und die auf den Indikator 2 vermittelt wird, wird unterbunden, und die Tastempfindung, die dem Benutzer vermittelt wird, wird klarer.
Damit der Rotationsbereich 4 glatt bzw. gleichmäßig rotiert, haben die Fläche des Schaftbereichs 14 und die Fläche eines Innenoberflächenbereichs des Fixierlochs 9 wünschenswerterweise eine so geringe Unregelmäßigkeit wie möglich, und die Oberflächenrauhigkeit Ra beträgt wünschenswerterweise 0,5 µm oder weniger. Die Innendurchmesser-Toleranz des Fixierlochs 9 beträgt wünschenswerterweise 0 bis +0,5 mm, und die Außendurchmesser-Toleranz des Schaftbereichs 14 beträgt wünschenswerterweise -0,0005 mm.
Der Fixierungsbereich 5 (Drehschaftbereich 5a) dient als eine Drehwelle, wenn der Rotationsbereich 4 rotiert, und er dient dazu, eine Betätigungsoberfläche der Tastdarstellungsplatte 100 und eine Drehwelle des Rotationsbereichs 4 senkrecht zueinander zu halten. Aus diesem Grund ist das Zentrum des Schaftbereichs 14 des Fixierungsbereichs 5 (Drehschaftbereich 5a) senkrecht zu einem unteren Oberflächenbereich 15 und einem Klebebereich 17 (Schaftstruktur-Haltebereich 17a), eine Bodenfläche des Klebebereichs 17 (Schaftstruktur-Haltebereich 17a) ist eben, und eine Kontaktfläche des leitfähigen elastischen Bereichs 6 mit der Tastdarstellungsplatte 100 und dem Klebebereich 17 (Schaftstruktur-Haltebereich 17a) befindet sich auf derselben Ebene. Obwohl 23 den Fall zeigt, wo der Durchmesser des Klebebereichs 17 und der Durchmesser eines Fixiertisches 13 gleich sind, können der Durchmesser des Schaftstruktur-Haltebereichs 17a und der Durchmesser des Fixiertisches 13 auch unterschiedlich sein, wie in 24 dargestellt.
Der Oberflächenbereich 10s und der leitfähige Grenzbereich 16s auf der Rotationsbereich-Seitenfläche 10 des Rotationsbereichs 4, mit denen der Indikator 2 in Kontakt ist, wenn der Rotationsbereich 4 rotiert wird, sind aus einem leitfähigen Material aufgebaut, und sie sind auch elektrisch mit dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und einer Positions-Detektionseinheit 7 verbunden. Ob oder ob nicht der Benutzer in Kontakt mit einer Fläche des Rotationsbereichs 4 ist, wird detektiert, und eine Akkumulation von elektrischen Ladungen im leitfähigen elastischen Bereich 6 wird unterbunden.
Der Oberflächenbereich 10s und der leitfähige Grenzbereich 16s sind aus dem gleichen Material aufgebaut wie der leitfähige elastische Bereich 6. Insbesondere ist es wünschenswert, ein Metall mit einem niedrigen Widerstand zu verwenden, und der Oberflächenbereich 10s und der leitfähige Grenzbereich 16s können gebildet werden, indem der Rotationsbereich 4 mit Harz oder dergleichen ausgebildet wird und dann ein Beschichten mit einer Metallplattierung oder dergleichen vorgenommen wird. Die Einzelheiten werden später noch beschrieben.
Der leitfähige elastische Bereich 6 ist ein Leiter, der eine elektrostatische Kapazität mit der Tastelektrode 102 bildet. Der leitfähig elastische Bereich 6 ist in zwei oder mehr Bereiche geteilt und verhindert eine Verringerung der Taststärke. Einzelheiten dieser Wirkung werden später noch beschrieben. Da der leitfähige elastische Bereich 6 eine Elastizität aufweist, gibt es die Wirkung, dass eine Verringerung der Taststärke infolge einer Verringerung der Adhäsion unterbunden wird.
Wenn die Adhäsion zwischen dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und einer Fläche der Tastdarstellungsplatte infolge einer Verringerung der Flachheit einer Fläche der Tastdarstellungsplatte 100 oder einer geringfügigen Unregelmäßigkeit auf einer Fläche der Tastdarstellungsplatte 100 abnimmt, oder Ähnliches geschieht, was durch die Verarbeitungs-Genauigkeit des Rotationsbereichs 4 oder des Fixierungsbereichs 5 (Drehschaftbereich 5a) oder die Zusammenbau-Genauigkeit des Tastdarstellungsbildschirms 150 hervorgerufen wird, bilden die Tastelektrode 102 und der leitfähige elastische Bereich 6 die elektrostatische Kapazität nicht bloß über die dielektrische Schicht 106, sondern auch über Luft, die eine kleine Dielektrizitätskonstante hat, und die elektrostatische Kapazität, die zwischen der Tastelektrode 102 und dem leitfähigen elastischen Bereich 6 gebildet wird, nimmt ab, was zu einer Abnahme der Taststärke führt.
Da der leitfähige elastische Bereich 6 eine Elastizität aufweist, ist es möglich, einen Spalt zwischen der dielektrischen Schicht 106 und dem leitfähigen elastischen Bereich 6 infolge der Unregelmäßigkeit der Fläche der Tastdarstellungsplatte 100 zu füllen und eine Abnahme der Taststärke infolge einer Verringerung der Adhäsion zwischen dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und der Tastdarstellungsplatte 100 zu verhindern. Das Material, das für den leitfähigen elastischen Bereich 6 verwendet wird, ist vorzugsweise ein elastisches Harzmaterial, leitfähiges Gummi genannt, das erhalten wird, indem eine leitfähige Substanz wie z. B. leitfähiges Rußschwarz (Carbon-Black) oder Metallpulver mit CNR, CR-Gummi, NBR-Gummi, Silicium, Fluorogummi, EPT-Gummi, SBR, Butylgummi, Acrylgummi oder CSM-Gummi als Basismaterial gemischt wird.
Der spezifische Volumenwiderstand braucht bloß 10⁶ Ωcm oder weniger zu betragen, und wenn der spezifische Volumenwiderstand niedriger ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass elektrische Ladungen im leitfähigen elastischen Bereich 6 akkumulieren. Einzelheiten der Ladungs-Akkumulation im leitfähigen elastischen Bereich 6 werden später noch beschrieben. Da die elektrostatische Kapazität mit der Tastelektrode 102 ausgebildet wird, ist außerdem die Stehspannungscharakteristik wünschenswerterweise so hoch wie möglich, da die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit des leitfähigen elastischen Bereichs 6 verbessert werden. Die Positions-Detektionseinheit 7 bildet die elektrostatische Kapazität mit der Detektionselektrode 203 des Berührungs-Bildschirms 250 und wird verwendet, um eine Position und einen Rotationswert des Tastdarstellungsknopfs 3 zu detektieren.
Das Material, das die Positions-Detektionseinheit 7 bildet, ist ein Leiter, der dazu imstande ist, eine elektrostatische Kapazität mit der Detektionselektrode 203 zu bilden, hat eine Elastizität ähnlich dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und kann das gleiche Material wie der leitfähige elastische Bereich 6 sein. Je besser die Adhäsion mit der Tastdarstellungsplatte 100 ist, desto weniger wahrscheinlich ist es, dass ein Unterschied zwischen einem Entwurfswert und einem tatsächlichen Kapazitätswert auftritt, und es kann eine stabile Positions-Detektionsgenauigkeit erhalten werden.
Wenn der leitfähige elastische Bereich 6 und die Positions-Detektionseinheit 7 die gleiche Dicke haben, so dass sie in engem Kontakt mit einer Fläche der Tastdarstellungsplatte 100 sind, ohne dass ein Spalt zwischen ihnen ausgebildet wird, können eine hohe Taststärke und eine hochgenaue Positions-Detektion erzielt werden. Die Flachheit (Unterschied zwischen Maximalwert und Minimalwert der Messwerte, erhalten durch Messen des Abstands von einer Referenzfläche) einer Fläche, wo der leitfähige elastische Bereich 6 und die Positions-Detektionseinheit 7 in Kontakt mit der Tastdarstellungsplatte 100 sind, ist wünschenswerterweise 0,5 mm oder weniger.
Da angenommen wird, dass der Durchmesser der Kontaktfläche eines Fingers einer Person bezogen auf eine Berührungs-Oberfläche, wenn eine Berührungs-Platte betätigt wird, ungefähr 3 mm für ein Kind und ungefähr 7 bis maximal 10 mm für einen Erwachsenen beträgt und die Kontaktfläche des Fingers bei verschiedenen Berührungs-Betätigungen allgemein 20 bis 400 mm² beträgt, kann außerdem angenommen werden, dass die Fläche der Positions-Detektionseinheit 7 innerhalb eines Bereichs von 7 mm² oder mehr und 400 mm² oder weniger beträgt.
Detektion der Knopf-Position und des Rotationswerts
25 ist ein schematisches Diagramm, das ein Kapazitätsprofil der Linie C-C veranschaulicht, wenn die Berührungs-Platte 200 eine Detektion durchführt, und zwar zur Zeit der Positions-Detektion des Tastdarstellungsknopfs 3. Die Erzeugung einer Tastempfindung des Tastdarstellungsknopfs 3 und die Positions-Detektion des Tastdarstellungsknopfs 3 werden durch zeitliche Aufteilung bzw. im Zeitmultiplex durchgeführt.
Während eines Zeitraums, in dem ein Spannungssignal an die Tastelektrode 102 angelegt wird, legen die Detektionselektrode 203 und die Anregungselektrode 202 eine optionale Spannung an, so dass ein Spannungsabfall an der Tastelektrode 102 durch Ausbilden einer elektrostatischen Kapazität mit der Tastelektrode 102 nicht hervorgerufen wird, oder 0 V. Wenn die Detektionselektrode 203 eine Positions-Detektion durchführt, wird die Tastelektrode 102 in den Floating-Zustand versetzt. Dann wird ein Änderungswert der elektrostatischen Kapazität zwischen der Anregungselektrode 202 und der Detektionselektrode 203 davon detektiert, wenn der leitfähige elastische Bereich 6 und die Detektionselektrode 203 eine elektrostatische Kapazität über die Tastelektrode 102 bilden, so dass die Position des Tastdarstellungsknopfs 3 detektiert wird.
Die Detektionselektrode 203 bildet eine elektrostatische Kapazität sowohl mit der Positions-Detektionseinheit 7, als auch mit dem leitfähigen elastischen Bereich 6, um die elektrostatische Kapazität zu detektieren. Zu dieser Zeit gilt Folgendes: Da es einen Spalt 8 gibt, haben ein elektrostatisches Kapazitätsprofil mit der Positions-Detektionseinheit 7 und ein elektrostatisches Kapazitätsprofil mit dem leitfähigen elastischen Bereich 6 Scheitelpunkte an verschiedenen Positionen, und diese Positionen werden voneinander unterschieden.
Für einen Rotationswert des Tastdarstellungsknopfs 3 gilt Folgendes: In dem Fall, in dem die Anzahl von Positions-Detektionseinheiten 7 eins beträgt, wird der Rotationswert als Bewegung nur in Rotationsrichtung aus einem Bewegungswert aus einer Anfangsposition der Positions-Detektionseinheit 7 berechnet. Die Anzahl von Positions-Detektionseinheiten 7 beträgt nicht notwendigerweise eins. Wenn eine Mehrzahl von Positions-Detektionseinheiten 7 bereitgestellt ist, wie in 26 veranschaulicht, kann ein Rotationswert θ aus einem Richtungsvektor P1-P2 zwischen den Positions-Detektionseinheiten 7 an einer Anfangsposition (P1, P2) und einem Richtungsvektor P1' - P2' an einer Position (P1', P2') nach der Bewegung berechnet werden.
Gemäß 26 gilt Folgendes: Wenn das Rotationszentrum P0 ist, der translatorische Bewegungswert Txy ist, die Koordinatentransformationsmatrix des Drehwinkels θ als R bezeichnet wird und die Einheitsmatrix als I bezeichnet wird, wird P1' - P2' durch Gleichung (4) aus den nachstehenden Gleichungen (2) und (3) ausgedrückt. $P1' = R • P1 - (R - I) • P0 + Txy$
$P2' = R • P1 - (R - I) • P0 + Txy$
$P1' - P2' = R • (P1 - P2)$
Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem die Koordinatentransformationsmatrix R gleich der Einheitsmatrix I ist (R = I), eine translatorische Operation durchgeführt wird und Txy durch die nachstehende Gleichung (5) ausgedrückt wird. $Txy = P1' - P1$
Wenn der Betätigungsbereich des Tastdarstellungsknopfs 3 auf 360° vorgegeben wird, kann der Drehwinkel aus der Anfangsposition berechnet werden, indem eine Additions/Subtraktionskorrektur von 360° × n durchgeführt wird (n ist eine ganze Zahl), und zwar unter Bezugnahme auf einen Drehwinkel und eine Drehwinkel-Änderungsrichtung der Positions-Detektionseinheit 7. Obwohl die Messgenauigkeit eines Drehwinkels verbessert wird, wenn die Anzahl von Paaren der Positions-Detektionseinheiten 7, die zur Berechnung verwendet werden, größer ist, wird die Fläche des leitfähigen elastischen Bereichs 6 verringert, und folglich wird die Anzahl von Positions-Detektionseinheiten 7 auf der Basis des Gleichgewichts zwischen der Taststärke und der Messgenauigkeit des Drehwinkels bestimmt.
Eine Indikator-Positionslinie 11 (siehe 22), die eine Indikator-Position des Tastdarstellungsknopfs 3 anzeigt, kann auf dem Rotationsbereich 4 angeordnet sein, um eine Knopf-Position zu visualisieren. In dem Fall, in dem die Indikator-Positionslinie 11 angeordnet ist, ist die Positions-Detektionseinheit 7 unmittelbar unterhalb der Indikator-Positionslinie 11 angeordnet, was die Berechnungsverarbeitung vereinfacht.
Abstand zwischen Elektroden
27 veranschaulicht ein Beispiel für die Positionsrelation zwischen dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und der Positions-Detektionseinheit 7 im Tastdarstellungsknopf 3. Der Abstand zwischen dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und der Positions-Detektionseinheit 7 in dem Fall, in dem die Positions-Detektionseinheit 7 zwischen den leitfähigen elastischen Bereichen 6 angeordnet ist, die einander benachbart sind, ist durch den Spalt 8 angezeigt, und der Abstand zwischen den leitfähigen elastischen Bereichen 6 in dem Fall, in dem die Positions-Detektionseinheit 7 nicht zwischen den leitfähigen elastischen Bereichen 6 angeordnet ist, die einander benachbart sind, ist durch einen Spalt 8a angezeigt.
In dem Fall, in dem eine Unregelmäßigkeit auf einer Fläche der Tastdarstellungsplatte 100 vorhanden ist, die durch die Dicke der Elektrode hervorgerufen wird, gilt Folgendes: Wenn der leitfähige elastische Bereich 6 gleitet, während er in Kontakt mit der Tastelektrode 102 über die dielektrische Schicht 106 ist, vibriert der Tastdarstellungsknopf 3 infolge der Unregelmäßigkeit auf der Fläche. Diese Vibration wird vom Indikator 2 wahrgenommen, ungeachtet des Spannungssignals, das an die Tastelektrode 102 angelegt wird. Im Ergebnis kann der Indikator 2 weniger wahrscheinlich eine Tastempfindung fühlen, die vom Spannungssignal erhalten wird. Mit anderen Worten: Die Taststärke kann verringert sein.
Selbst wenn es eine Unregelmäßigkeit auf der Fläche der Tastdarstellungsplatte 100 gibt, hängt die Tatsache, ob der Indikator 2 die Unregelmäßigkeit leicht spüren kann, vom Abstandsmaß zwischen den Elektroden der Tastelektroden 102 ab, wie später noch wird. Wenn eine größere Unregelmäßigkeit erlaubt ist, wird die Notwendigkeit zum Erhöhen der Dicke der dielektrischen Schicht 106 zum Abschwächen der Unregelmäßigkeit verringert. Das heißt, es ist zulässig, die Dicke der dielektrischen Schicht 106 zu verringern. Dies ermöglicht es, die Kapazität zu erhöhen, die zwischen dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und der Tastelektrode 102 ausgebildet wird.
Daher kann eine stärkere Tastempfindung erzeugt werden. Wenn ferner der Abstand zwischen Elektroden der Tastelektrode 102 weiter ist als der Spalt 8 zwischen dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und der Positions-Detektionseinheit 7, bleibt ein Kantenbereich 18 (siehe 27) des leitfähigen elastischen Bereichs 6 durch die Unregelmäßigkeit an der Fläche hängen, die durch den Abstand zwischen Elektroden der Tastelektrode 102 hervorgerufen wird, und eine unbeabsichtigte Tastempfindung tritt im Tastdarstellungsknopf 3 auf.
Daher ist der Abstand zwischen Elektroden der Tastelektrode 102 wünschenswerterweise schmaler als der Spalt 8. Außerdem gilt Folgendes: Je schmaler der Abstand zwischen Elektroden der Tastelektrode 102 ist, desto größer wird der belegte Bereich der Tastelektrode 102, desto größer wird die elektrostatische Kapazität, die mit dem leitfähigen elastischen Bereich 6 ausgebildet wird, und desto größer wird die erhaltene Taststärke, was erwünscht ist.
Detaillierte Konfiguration der Tastdarstellungs-Berührungsplatte
28 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration des Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 zeigt. Es wird hier angenommen, dass Anregungselektrodem Ty(1) bis Ty(m) als eine Mehrzahl von Anregungselektroden 202 bereitgestellt sind, dass Detektionselektroden Tx(1) bis Tx(n) als eine Mehrzahl von Detektionselektroden 203 bereitgestellt sind, und dass Tastelektroden H(1) bis H(j) als eine Mehrzahl von Tastelektroden 102 bereitgestellt sind. Die Tastelektroden H(1) bis H(j) sind in der Reihenfolge der Zahlen innerhalb der Klammern angeordnet, wobei die ungeradzahlige Tastelektrode 102 der ersten Elektrode 102a entspricht und die geradzahlige Tastelektrode 102 der zweiten Elektrode 102b entspricht. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird außerdem angenommen, dass eine der Anregungselektrode 202 eine der Zeilenrichtungs-Verdrahtungsschicht 206 bildet (siehe 8 oder 10) und dass eine der Detektionselektrode 203 eine der Spaltenrichtungs-Verdrahtungsschicht 207 bildet (siehe 8 oder 10).
Wie oben beschrieben, weist die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 die Berührungs-Platte 200 und die Tastdarstellungsplatte 100 auf. Die Berührungs-Platte 200 weist einen Berührungs-Bildschirm 250 und eine Berührungs-Detektionsschaltung 210 auf. Die Tastdarstellungsplatte 100 weist einen Tastdarstellungsbildschirm 150 und eine Spannungsversorgungsschaltung 110 auf.
Die Berührungs-Detektionsschaltung 210 weist eine Anregungsimpuls-Erzeugungsschaltung 215, eine Ladungs-Detektionsschaltung 212, eine Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214, und eine Berührungs-Detektions-Steuerungsschaltung 213 auf. Die Berührungs-Detektions-Steuerungsschaltung 213 steuert den Betrieb der Anregungsimpuls-Erzeugungsschaltung 215, der Ladungs-Detektionsschaltung 212 und der Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214. Die Anregungsimpuls-Erzeugungsschaltung 215 legt nacheinander ein Anregungsimpuls-Signal an die Anregungselektroden Ty(1) bis Ty(m) an.
Die Ladungs-Detektionsschaltung 212 misst ein Signal, das von jeder der Detektionselektroden Tx(1) bis Tx(n) erhalten wird. Die Ladungs-Detektionsschaltung 212 detektiert auf diese Weise die Ladungsmenge jeder der Detektionselektroden Tx(1) bis Tx(n). Informationen über ein Ladungs-Detektionsergebnis geben einen Wert an, der der gegenseitigen Kapazität zwischen einer Anregungselektrode Ty(k) und jeder der Detektionselektroden Tx(1) bis Tx(n) entspricht, wenn ein Anregungsimpuls-Signal an die Erregungselektrode Ty(k) angelegt wird, wobei keine Ganzzahl größer als oder gleich 1 und kleiner als oder gleich m ist.
Es sei angemerkt, dass die Ladungs-Detektionsschaltung 212 erkennen kann, an welche der Anregungselektroden Ty(1) bis Ty(m) ein Anregungsimpuls-Signal angelegt wird, und zwar mittels eines Steuersignals von der Berührungs-Detektions-Steuerungsschaltung 213. Die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 erfasst Daten (nachfolgend als „Berührungs-Koordinaten-Daten“ bezeichnet) über die Koordinaten, die vom Indikator 2 berührt worden sind, und zwar auf der Basis des Ladungs-Detektionsergebnisses.
Die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 gibt die Berührungs-Koordinaten-Daten an die Berechnungsschaltung 220 für Knopf-Bewegungswerte aus und gibt die Berührungs-Koordinaten-Daten auch als Berührungs-Betätigungs-Information an eine Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen und eine Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 aus. Die Berechnungsschaltung 220 für Knopf-Bewegungswerte gibt Informationen über einen Drehwinkel, eine Drehgeschwindigkeit und einen horizontalen Bewegungsabstand als einen Bewegungswert des Knopfs an die Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen und eine Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung 321 aus.
Die Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen gibt an die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 eine elektrische Signalbedingung aus, um die Taststärke (Betätigungsgefühl-Stärke) zu verwirklichen, die auf der Basis der Eingabeinformation berechnet wird. Wie oben beschrieben, hat die Berührungs-Detektionsschaltung 210 die Funktion einer Kontakt-Positions-Detektionseinheit, die eine Kontaktposition zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und einer Betätigungsoberfläche der Tastdarstellungsplatte 100 detektiert. Es sei angemerkt, dass die Tastdarstellungsplatte 100 die Funktion der Kontakt-Positions-Detektionseinheit haben kann.
Die Spannungsversorgungsschaltung 110 weist eine Umschalt-Schaltung, 112, die Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 und eine Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 auf. Die Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 legt das Spannungssignal V_a an die erste Elektrode 102a und das Spannungssignal V_b an die zweite Elektrode 102b an, und zwar unter den Tastelektroden H(1) to H(j) über die Umschalt-Schaltung 112.
Mit anderen Worten: Das Spannungssignal V_a und das Spannungssignal V_b werden abwechselnd an die Tastelektroden H(1) bis H(j) angelegt, die in der einen Richtung angeordnet sind (der Lateralrichtung im Diagramm). Die Umschalt-Schaltung 112 wird in einen Einschaltzustand oder einen Ausschaltzustand versetzt, und zwar auf der Basis eines Befehls von der Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113. Die Umschalt-Schaltung 112 verbindet im Einschaltzustand die Tastelektrode 102 mit der Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113, und sie bringt im Ausschaltzustand die Tastelektrode 102 in einen Floating-Zustand.
Bei der ersten Ausführungsform weist die Umschalt-Schaltung 112 zwei Schalter 40 auf. Einer der Schalter führt Schaltvorgänge eines elektrischen Pfades an alle ersten Elektroden 102a durch. Der andere Schalter führt Schaltvorgänge eines elektrischen Pfades an alle zweiten Elektroden 102b durch. Diese zwei Schalter 40 können im gegenseitigen Zusammenhang gemeinsam gesteuert werden. Es sei angemerkt, dass der Schalter 40 einer Umschalteinheit entspricht.
Die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 bezieht sich auf die Information über die Taststärke, die von der Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen berechnet wird. Die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 kann den Betrieb der Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 auf der Basis dieser Information steuern. Wie oben beschrieben, hat die Spannungsversorgungsschaltung 110 die Funktion einer Taststeuerungseinheit, die eine Steuerung durchführt, um als Tastempfindung eine Reibungskraft zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und der Betätigungsoberfläche auf einer vorgegebenen Betätigungsregion darzustellen, wenn die Kontaktposition zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und der Betätigungsoberfläche der Tastdarstellungsplatte 100 in der Betätigungsregion vorhanden ist.
Betrieb der Tastdarstellungs-Berührungsplatte
29 ist ein schematisches Diagramm, das ein Bild der elektrostatischen Kapazität zwischen der Anregungselektrode 202 und der Detektionselektrode 203 zeigt, wenn der Indikator 2 nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist. 30 ist ein Timing-Diagramm, das schematisch ein Betriebs-Timing der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 (siehe 28) zeigt, wenn der Indikator 2 nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist.
Wenn der Indikator 2 nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist, sind sowohl der leitfähige elastische Bereich 6, als auch die Tastelektrode 102 in einem Floating-Zustand und auf dem gleichen Potential wie die Detektionselektrode 203, und die Ladungs-Detektionsschaltung 212 detektiert einen Ladungswert hauptsächlich aus der elektrostatischen Kapazität zwischen der Detektionselektrode 203 und der Anregungselektrode 202. Die Berührungs-Detektions-Steuerungsschaltung 213 gibt ein Steuersignal der Anregungselektrode 202 auch an die Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 aus.
Auf der Basis dieses Steuersignals kann die Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 einen Berührungs-Detektions-Zeitraum P1 erkennen. Im Berührungs-Detektions-Zeitraum P1 trennt die Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 den Schalter 40 der Umschalt-Schaltung 112. Auf diese Weise werden elektrische Verbindungen zwischen der Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 und sämtlichen Tastelektroden 102 getrennt. Im Ergebnis wird das Potential sämtlicher Tastelektroden 102 der Floating-Zustand.
Als Nächstes bestimmt in einem Berührungs-Koordinaten-Berechnungszeitraum P2 die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214, ob oder ob nicht es eine Berührung durch den Indikator 2 gibt, und zwar auf der Basis eines Ladungs-Detektionsergebnisses der gegenseitigen Kapazität entsprechend jeder der Anregungselektroden Ty(1) bis Ty(m), die von der Ladungs-Detektionsschaltung 212 eingegeben werden und gehalten werden, mit anderen Worten eines Ladungs-Detektionsergebnisses der Kapazität sämtlicher Kreuzungen, die von der Anregungselektrode Ty(1) bis Ty(m) und der Detektionselektrode Tx(1) bis Tx(n) gebildet werden.
Die elektrische Feldkopplung zwischen der Anregungselektrode 202 und der Detektionselektrode 203 wird durch die Nähe oder den Kontakt des Indikators 2, wie z. B. eines Fingers abgeschwächt. Im Ergebnis werden die geladenen Ladungen in der gegenseitigen Kapazität verringert. Die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Berührung auf der Basis des Verringerungsgrades bestimmen. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass eine Berührung vorhanden ist, beginnt die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 die Berechnung der Berührungs-Koordinaten-Daten auf der Basis des Ladungs-Detektionsergebnisses.
Genauer gesagt: Die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 kann die Berührungs-Koordinaten-Daten berechnen, indem sie eine Berechnungsverarbeitung, wie z. B. eine Schwerpunkt-Berechnung an einem Detektionsergebnis für die Kreuzung bzw. den Schnittpunkt durchführt, der den größten Verringerungsgrad der geladenen Ladungen zeigt, sowie für einen Schnittpunkt in der Umgebung des Schnittpunkts. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass keine Berührung vorhanden ist, berechnet die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 nicht die Berührungs-Koordinaten-Daten und wartet auf die Verarbeitung eines Ladungs-Detektionsergebnisses, die als Nächstes durchgeführt wird.
Nachstehend wird der Betrieb in dem Fall beschrieben, wo ein Bestimmungsergebnis, das das Vorhandensein eines Kontakts des Indikators 2 mit dem Tastdarstellungsknopf 3 anzeigt, erhalten wird.
31 ist ein schematisches Diagramm, das ein Bild der elektrostatischen Kapazität zwischen der Anregungselektrode 202 und der Positions-Detektionseinheit 7 zeigt, wenn der Indikator 2 in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist.32 ist ein Timing-Diagramm, das schematisch ein Betriebs-Timing der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 (siehe 28) zeigt, wenn der Indikator 2 in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist.
In einem Fall, in dem der Indikator 2 in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist, ist der leitfähige elastische Bereich 6 in einem Zustand, in dem er über den Tastdarstellungsknopf 3 und den Indikator 2 geerdet ist, die Detektionselektrode 203 bildet eine elektrostatische Kapazität mit dem leitfähigen elastischen Bereich 6 über die Tastelektrode 102, und die elektrostatische Kapazität zwischen der Detektionselektrode 203 und der Anregungselektrode 202 nimmt ab. Im Ergebnis nimmt der Ladungswert ab, der von der Ladungs-Detektionsschaltung 212 detektiert wird, und es wird detektiert, dass der Indikator 2 in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 kommt.
Im Berührungs-Detektions-Zeitraum PI, wird ein Steuersignal, das ein erstes Umwandlungs-Timing angibt, von der Berührungs-Detektions-Steuerungsschaltung 213 an der Anregungsimpuls-Erzeugungsschaltung 215 ausgegeben. Auf das Empfangen dieses Steuersignals hin gibt die Anregungsimpuls-Erzeugungsschaltung 215 ein Anregungsimpuls-Signal (Ladungsimpulssignal) an die Anregungselektrode Ty(1) aus. Auf diese Weise wird die Kapazität zwischen den Elektroden (gegenseitige Kapazität) zwischen der Anregungselektrode Ty(1) und jeder der Detektionselektroden Tx(1) bis Tx(n), die die Anregungselektrode Ty(1) in der Draufsicht kreuzen, geladen. Die Ladungs-Detektionsschaltung 212 detektiert die Ladungsmenge, die durch das Laden erhalten wird, unter Verwendung der Detektionselektroden Tx(1) bis Tx(n).
Die Ladungs-Detektionsschaltung 212 führt dann eine Analog-/Digital-Umsetzung (A/D-Umsetzung) mit diesem Detektionsergebnis durch, und sie gibt die durch die Analog-/Digital-Umsetzung erhaltenen digitalen Informationen an die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 aus, und zwar als ein Ladungs-Detektionsergebnis der gegenseitigen Kapazität entsprechend der Anregungselektrode Ty(1). Auf ähnliche Weise werden Steuersignale, die das zweite bis m-te Umwandlungs-Timing angeben, nacheinander von der Berührungs-Detektions-Steuerungsschaltung 213 an die Anregungsimpuls-Erzeugungsschaltung 215 ausgegeben.
Auf eine Weise entsprechend jedem von dem zweiten bis m-ten Umwandlungs-Timing werden Ladungs-Detektionsergebnisse der gegenseitigen Kapazitäten entsprechend den Anregungselektroden Ty(2) bis Ty(m) an die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 ausgegeben.
Die Berührungs-Detektions-Steuerungsschaltung 213 gibt auch das Steuersignal an die Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 aus. Auf der Basis dieses Steuersignals kann die Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 einen Berührungs-Detektions-Zeitraum P1 erkennen. Im Berührungs-Detektions-Zeitraum P1 trennt die Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 den Schalter 40 der Umschalt-Schaltung 112. Auf diese Weise werden elektrische Verbindungen zwischen der Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 und sämtlichen Tastelektroden 102 getrennt. Im Ergebnis wird das Potential sämtlicher Tastelektroden 102 der Floating-Zustand.
Als Nächstes bestimmt in einem Berührungs-Koordinaten-Berechnungszeitraum P2 die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214, ob oder ob nicht es eine Berührung durch den Indikator 2 gibt, und zwar auf der Basis eines Ladungs-Detektionsergebnisses der gegenseitigen Kapazität entsprechend jeder der Anregungselektroden Ty(1) bis Ty(m), die von der Ladungs-Detektionsschaltung 212 eingegeben werden und gehalten werden, mit anderen Worten eines Ladungs-Detektionsergebnisses der Kapazität sämtlicher Kreuzungen, die von der Anregungselektrode Ty(1) bis Ty(m) und der Detektionselektrode Tx(1) bis Tx(n) gebildet werden.
Die elektrische Feldkopplung zwischen der Anregungselektrode 202 und der Detektionselektrode 203 wird durch die Nähe oder den Kontakt des Indikators 2, wie z. B. eines Fingers abgeschwächt. Im Ergebnis werden die geladenen Ladungen in der gegenseitigen Kapazität verringert. Die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Berührung auf der Basis des Verringerungsgrades bestimmen. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass eine Berührung vorhanden ist, beginnt die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 die Berechnung der Berührungs-Koordinaten-Daten auf der Basis des Ladungs-Detektionsergebnisses.
Genauer gesagt: Die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 kann die Berührungs-Koordinaten-Daten berechnen, indem sie eine Berechnungsverarbeitung, wie z. B. eine Schwerpunkt-Berechnung an einem Detektionsergebnis für die Kreuzung bzw. den Schnittpunkt durchführt, der den größten Verringerungsgrad der geladenen Ladungen zeigt, sowie für einen Schnittpunkt in der Umgebung des Schnittpunkts. Wenn bestimmt wird, dass keine Berührung vorhanden ist, berechnet die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 nicht die Berührungs-Koordinaten-Daten, und die Verarbeitung springt zum Berührungs-Detektions-Zeitraum P1 zurück. Um eine solche Verarbeitung zu ermöglichen, gibt die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 an die Berührungs-Detektions-Steuerungsschaltung 213 ein Signal aus, das ein Bestimmungsergebnis bezüglich der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Berührung angibt.
In einem Berührungs-Koordinaten-Übertragungszeitraum P3 gibt gemäß einem Berührungs-Koordinaten-Daten-Übertragungs-Timing von der Berührungs-Detektions-Steuerungsschaltung 213 die Berührungs-Koordinaten-Berechnungsschaltung 214 die Berührungs-Koordinaten-Daten an die Berechnungsschaltung 220 für Knopf-Bewegungswerte aus, und sie gibt die Berührungs-Koordinaten-Daten auch als Berührungs-Betätigungs-Information an die Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen und die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 aus.
In einem Bestimmungszeitraum P4 bestimmt dann die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 die Position des Tastdarstellungsknopfs 3 aus den Berührungs-Koordinaten-Daten und bestimmt einen Bereich, wo eine Tastempfindung dargestellt wird
Die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 wählt eine Tastdarstellungs-Signal-Wellenform entsprechend Koordinaten eines Anzeigebildschirms und des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Basis der Eingabe von der Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen aus. Die „Tastdarstellungs-Signal-Wellenform“ definiert eine Wellenform des Spannungssignals V_a und des Spannungssignals V_b.
Es sei angemerkt, dass eine Wellenform-Differenz zwischen dem Spannungssignal V_a und dem Spannungssignal V_b typischerweise eine Frequenzdifferenz ist. Die Tastdarstellungs-Signal-Wellenform ist innerhalb oder außerhalb der Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 vorgegeben. Die Anzahl von Typen von Tastdarstellungs-Signal-Wellenformen kann eins oder mehr als eins betragen. Für den Fall, dass es nur einen Typ von Tastdarstellungs-Signal-Wellenform gibt, ist die Verarbeitung zum Auswählen der Tastdarstellungs-Signal-Wellenform nicht notwendig. Für den Fall, dass es nur mehr als einen Typ von Tastdarstellungs-Signal-Wellenform gibt, wird der Typ der Tastdarstellungs-Signal-Wellenform auf der Basis der Eingabe von der Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen ausgewählt.
Als Nächstes erzeugt während eines Tastdarstellungs-Signal-Anlegezeitraums P5 die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 ein Tastdarstellungs-Signal mit der obigen Tastdarstellungs-Signal-Wellenform. Außerdem wird der Schalter 40, der mit der Tastelektrode 102 in einer Region verbunden ist, wo das Tastdarstellungs-Signal eingegeben wird, von der Umschalt-Schaltung 112 mit der Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113 verbunden, und der Schalter 40, der mit der Tastelektrode 102 in einer Region verbunden ist, wo das Tastdarstellungs-Signal nicht eingegeben wird, wird mit GND verbunden, oder die Tastelektrode 102 wird im Floating-Zustand belassen, ohne den Schalter einzuschalten.
Auf diese Weise wird ein Signal an die Tastelektrode 102 angelegt, und eine Tastempfindung wird dargestellt. In dem Beispiel gemäß 32 wird ein AC-Signal mit einem H-Pegel (hohen Pegel) und einem L-Pegel (niedrigen Pegel) an die Tastelektrode 102 angelegt. Die Tastelektrode 102 wird mit einer hohen Spannung der positiven Elektrode geladen, typischerweise einige zehn Volt plus, und zwar in einem Zeitraum des H-Pegels, sie wird in einem Zeitraum mit Nullpegel entladen, und sie wird mit einer hohen Spannung der negativen Elektrode, typischerweise einige zehn Volt minus, beim L-Pegel geladen. Der Erzeugungszyklus und der Erzeugungszeitraum eines Impulssignals kann geeignet vorgegeben werden, und zwar auf der Basis der Eingabe von der Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen.
Nach dem Tastdarstellungs-Signal-Anlegezeitraum P5 springt die Verarbeitung zum Berührungs-Detektions-Zeitraum P1 zurück. Durch das oben Beschriebene wird der oben beschriebene Betrieb wiederholt. Auf diese Weise kann die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 die Positions-Detektion des Tastdarstellungsknopfs 3 und die Tastdarstellung gemäß der Position des Tastdarstellungsknopfes 3 und eines Anzeigebildschirms durchführen.
33 ist ein schematisches Diagramm, das die Ausbildung einer elektrostatischen Kapazität in der Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 im Berührungs-Detektions-Zeitraum P1 veranschaulicht (siehe 32). Im Berührungs-Detektions-Zeitraum P1 wird eine elektrostatische Kapazität C_ND zwischen dem Indikator 2 und der Detektionselektrode 203 ausgebildet. Während dieses Zeitraums wird das Potential sämtlicher Tastelektroden 102 im Floating-Zustand gehalten. Dies verhindert, dass die Tastelektrode 102 als Abschirmung wirkt. Daher kann die Empfindlichkeit für die Berührungsdetektion verbessert werden.
34 ist ein schematisches Diagramm, das die Ausbildung einer elektrostatischen Kapazität in der Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 im Tastdarstellungs-Signal-Anlegezeitraum P5 veranschaulicht (siehe 32). Im Tastdarstellungs-Signal-Anlegezeitraum P5 können das Potential der Anregungselektrode 202 und der Detektionselektrode 203 der Berührungs-Platte 200 im Floating-Zustand sein. Auf diese Weise ist es möglich, die Einflüsse der Ausbildung der Kapazitäten durch die Anregungselektrode 202 und die Detektionselektrode 203 auf die elektrostatische Kapazität C_NE zu unterbinden.
Alternativ kann das Potential der Erregungselektrode 202 und der Detektionselektroden 203 der Berührungs-Platte 200 ein im Wesentlichen konstantes Potential sein, und beispielsweise können die Anregungselektrode 202 und die Detektionselektrode 203 mit dem Erdpotential auf niedriger Impedanz verbunden sein. Auf diese Weise können die Anregungselektrode 202 und die Detektionselektrode 203 als Abschirmung zwischen der Tastelektrode 102 und der Anzeige-Platte 300 wirken. Daher wird die Erzeugung von Störungen in der Anzeige-Platte 300 infolge eines an die Tastelektrode 102 angelegten Hochspannungssignals unterbunden.
Daher können Anzeigedefekte infolge von Störungen verhindert werden. Umgekehrt wird auch die Erzeugung von Störungen in der Tastelektrode 102 durch die Anzeige-Platte 300 unterbunden. Wenn ein Tastdarstellungs-Signal an die Tastelektrode 102 angelegt wird, bildet der leitfähige elastische Bereich 6 eine elektrostatische Kapazität mit der Tastelektrode 102, und Ladungen, die ein Potential entgegengesetzt der Spannung der Tastelektrode 102 haben, werden auf einer Fläche in Kontakt mit der dielektrischen Schicht 106 des leitfähigen elastischen Bereichs 6 akkumuliert, und eine elektrostatische Kraft wird zwischen dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und der dielektrischen Schicht 106 ausgebildet. Im Ergebnis ändert sich die Reibungskraft zwischen dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und der dielektrischen Schicht 106, und das Drehmoment des Knopfes ändert sich, wenn der Tastdarstellungsknopf 3 rotiert wird, und zwar infolge der Änderung der Reibungskraft, die als ein Betätigungsgefühl gefühlt wird, wenn der Tastdarstellungsknopf 3 rotiert wird.
Für den Fall, dass ein Floating-Zustand verwendet wird, können sowohl die Anregungselektrode 202 als auch die Detektionselektrode 203 im Floating-Zustand sein, oder es kann auch eine von diesen im Floating-Zustand sein. Für den Fall, dass ein konstantes Potential verwendet wird, können außerdem sowohl die Anregungselektrode 202 als auch die Detektionselektrode 203 auf einem konstanten Potential vorgegeben sein, oder es kann auch nur eine von diesen auf dem konstanten Potential vorgegeben sein.
Die Konfiguration kann derart sein, dass eine von Anregungselektrode 202 und Detektionselektrode 203 auf einem Floating-Zustand vorgegeben ist und die andere auf dem konstanten Potential vorgegeben ist. Wenn die Abstände zwischen jeder der Anregungselektrode 202 und der Detektionselektrode 203 und der Tastelektrode 102 verschieden sind, kann eine von Anregungselektrode 202 und Detektionselektrode 203, die näher bei der Tastelektrode 102 ist, im Floating-Zustand sein, und die andere, die weiter entfernt ist, kann auf dem konstanten Potential sein.
Es sei angemerkt, dass in dem in 28 veranschaulichten Beispiel die Berührungs-Koordinaten-Daten von der Berührungs-Detektionsschaltung 210 an die Spannungsversorgungsschaltung 110 gesendet werden. Als Abwandlung kann jedoch auch eine Information über ein Ladungs-Detektionsergebnis von der Ladungs-Detektionsschaltung 212 an die Spannungsversorgungsschaltung 110 gesendet werden. In diesem Fall bestimmt die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Berührung, und sie berechnet Berührungs-Koordinaten unter Verwendung der Informationen über das Ladungs-Detektionsergebnis.
In dem Fall, in dem die Position, wo der Tastdarstellungsknopf 3 auf der Tastdarstellungsplatte 100 platziert ist, während des Betriebs geändert wird oder für jeden Vorgang geändert wird, kann der Bodenflächenbereich 15 eine Fläche haben, die auf die Tastdarstellungsplatte 100 geklebt und fixiert ist. In dem Fall, in dem die Position, wo der Tastdarstellungsknopf 3 auf der Tastdarstellungsplatte 100 platziert ist, während des Betriebs oder für jeden Vorgang nicht geändert wird (der Fall, in dem die Position des Tastdarstellungsknopfs 3 fixiert ist und verwendet wird), kann der Bodenflächenbereich 15 auf die Tastdarstellungsplatte 100 mittels eines Klebebereichs 17 gebondet und fixiert sein.
Unterbindung von Ladungs-Akkumulation im leitfähigen elastischen Bereich
35 ist ein Bilddiagramm, das schematisch die Bewegung von Ladungen zeigt, die in dem leitfähigen elastischen Bereich 6 akkumuliert sind, wenn die Ladungen über den Indikator 2 geerdet werden, und zwar zu der Zeit, wenn eine Signalspannung anliegt. 36 ist ein Bilddiagramm, das schematisch die Bewegung von Ladungen zeigt, die in dem leitfähigen elastischen Bereich 6 akkumuliert sind, wenn ein Teil der Tastelektroden 102, mit denen der Tastdarstellungsknopf 3 in Kontakt über die dielektrische Schicht 106 ist, mit Erde verbunden ist, und zwar zu der Zeit, wenn die Signalspannung anliegt, gemäß der ersten Ausführungsform.
Der leitfähige elastische Bereich 6, der ausgebildet wird, indem leitfähiges Rußschwarz oder Metallpartikel mit Isolierharz vermischt werden, hat einen relativ hohen Widerstand und akkumuliert leicht elektrische Ladungen. Wenn Ladungen im leitfähigen elastischen Bereich 6 akkumuliert werden, ändert sich die elektrostatische Kraft zwischen dem leitfähigen elastischen Bereich 6 und der Tastelektrode 102 nicht infolge eines Spannungssignals, und die Taststärke nimmt ab.
Wenn der leitfähiger elastische Bereich 6 und eine Fläche des Rotationsbereichs 4 miteinander elektrisch verbunden sind, wird der Indikator 2 mit Erde über den Indikator 2 verbunden, wenn der Indikator 2 in Kontakt mit dem Rotationsbereich 4 kommt. Auf diese Weise werden elektrische Ladungen, die im leitfähigen elastischen Bereich 6 akkumuliert sind, freigesetzt, und die Akkumulation von elektrischen Ladungen kann unterbunden werden.
In dem Fall, in dem der Widerstand des leitfähigen elastischen Bereichs 6 hoch ist, bewegen sich Ladungen kaum im leitfähigen elastischen Bereich 6, und Ladungen können nicht ausreichend nur durch Freisetzen der Ladungen über den Indikator 2 freigesetzt werden, wie oben beschrieben. In diesem Fall wird die Tastelektrode 102 so getrieben, dass zumindest einer der leitfähigen elastischen Bereiche 6, der in zwei oder mehr geteilt wird, wenn ein Spannungssignal angelegt wird, eine elektrostatische Kapazität mit der Tastelektrode 102 bildet, und ein Ladungs-Entladungsbereich 115 (siehe 37, die später beschrieben wird), von denen zumindest einer mit Erde verbunden ist, mit der Tastelektrode 102 über die dielektrische Schicht 106 verbunden ist.
Auf diese Weise werden Ladungen, die im leitfähigen elastischen Bereich 6 akkumuliert sind, direkt an die Tastelektrode 102 über die dielektrische Schicht 106 freigesetzt, so dass eine Akkumulation von Ladungen verhindert wird. Die Tastelektrode 102, die mit dem Ladungs-Entladungsbereich 115 verbunden ist, braucht nicht fixiert zu sein, und ein Anlegen eines Spannungssignals und eine Verbindung mit dem Ladungs-Entladungsbereich 115 kann umgeschaltet werden und getrieben werden, und zwar in derselben Tastelektrode 102, oder die Tastelektrode 102, an die ein Spannungssignal angelegt wird, und die Tastelektrode 102, die mit dem Ladungs-Entladungsbereich 115 verbunden ist, können abwechselnd angeordnet werden.
Es wird jedoch keine elektrostatische Kraft in der Tastelektrode 102 erzeugt, die mit dem Ladungs-Entladungsbereich 115 verbunden ist. Um eine Abnahme der Tastempfindung zu verhindern, wird daher die Anzahl von Tastelektroden 102, an die ein Spannungssignal angelegt wird, größer gemacht als die Anzahl der Tastelektroden 102, die mit dem Ladungs-Entladungsbereich 115 verbunden sind, oder die Zeit zum Verbinden des Ladungs-Entladungsbereichs 115 wird kürzer gemacht als die Zeit zum Anlegen eines Spannungssignals. Auf diese Weise wird die wirksame Fläche des leitfähigen elastischen Bereichs 6, die eine elektrostatische Kraft mit der Tastelektrode 102 erzeugt, vorzugsweise größer gemacht als die wirksame Fläche des leitfähigen elastischen Bereichs 6, der eine Kapazität mit dem Ladungs-Entladungsbereich 115 bildet.
37 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration in dem Fall veranschaulicht, in dem die Tastelektrode 102 so getrieben wird, dass zumindest einer der leitfähigen elastischen Bereiche 6, der in zwei oder mehr geteilt wird, wie in 36 gezeigt, eine elektrostatische Kapazität mit der Tastelektrode 102 bildet, und zumindest einer mit der Tastelektrode 102 verbunden ist, die über die dielektrische Schicht 106 mit Erde verbunden ist. Im Bestimmungszeitraum P4 (siehe 32) bestimmt die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 die Position, wo der Tastdarstellungsknopf 3 platziert ist, aus den Berührungs-Koordinaten-Daten, bestimmt einen Bereich, wo eine Tastempfindung dargestellt wird, teilt den Bereich in zwei oder mehr Flächen und bestimmt einen Bereich, wo ein Tastdarstellungs-Signal eingegeben wird, und einen Bereich, der mit GND verbunden ist.
Die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 wählt eine Tastdarstellungs-Signal-Wellenform entsprechend Koordinaten eines Anzeigebildschirms und des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Basis der Eingabe von der Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen aus. Die „Tastdarstellungs-Signal-Wellenform“ definiert eine Wellenform des Spannungssignals V_a und des Spannungssignals V_b. Es sei angemerkt, dass eine Wellenform-Differenz zwischen dem Spannungssignal V_a und dem Spannungssignal V_b typischerweise eine Frequenzdifferenz ist. Die Tastdarstellungs-Signal-Wellenform ist innerhalb oder außerhalb der Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 vorgegeben.
Die Anzahl von Typen von Tastdarstellungs-Signal-Wellenformen kann eins oder mehr als eins betragen. Für den Fall, dass es nur einen Typ von Tastdarstellungs-Signal-Wellenform gibt, ist die Verarbeitung zum Auswählen der Tastdarstellungs-Signal-Wellenform nicht notwendig. Für den Fall, dass es nur mehr als einen Typ von Tastdarstellungs-Signal-Wellenform gibt, wird der Typ der Tastdarstellungs-Signal-Wellenform auf der Basis der Eingabe von der Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen ausgewählt.
Als Nächstes erzeugt im Tastdarstellungs-Signal-Anlegezeitraum P5 (siehe 32) die Tastdarstellungs-Steuerungsschaltung 114 ein Tastdarstellungs-Signal mit der Tastdarstellungs-Signal-Wellenform. Außerdem wird der Schalter 40, der mit der Tastelektrode 102 in einer Region verbunden ist, wo das Tastdarstellungs-Signal eingegeben wird, von der Umschalt-Schaltung 112 mit der Tastdarstellungsspannungs-Erzeugungsschaltung 113, verbunden, und der Schalter 40, der mit der Tastelektrode 102 in einer Region verbunden ist, die mit GND verbunden ist, wird mit GND verbunden.
Der Schalter 40, der mit der Tastelektrode 102 in einer Region verbunden ist, wo kein Tastdarstellungs-Signal eingegeben wird, wird mit GND verbunden, oder die Tastelektrode 102 wird im Floating-Zustand belassen, ohne dass der Schalter 40 eingeschaltet wird. Auf diese Weise wird ein Signal an die Tastelektrode 102 angelegt, und eine Tastempfindung wird dargestellt. In dem Beispiel gemäß 24 wird ein AC-Signal mit einem H-Pegel (hohen Pegel) und einem L-Pegel (niedrigen Pegel) an die Tastelektrode 102 angelegt.
Die Tastelektrode 102 wird mit einer hohen Spannung der positiven Elektrode geladen, typischerweise einige zehn Volt plus, und zwar in einem Zeitraum des H-Pegels, sie wird in einem Zeitraum mit Nullpegel entladen, und sie wird mit einer hohen Spannung der negativen Elektrode, typischerweise einige zehn Volt minus, beim L-Pegel geladen. Der Erzeugungszyklus und der Erzeugungszeitraum eines Impulssignals können geeignet vorgegeben werden, und zwar auf der Basis der Eingabe von der Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen.
Nach dem Tastdarstellungs-Signal-Anlegezeitraum P5 springt die Verarbeitung zum Berührungs-Detektions-Zeitraum P1 zurück. Durch das oben Beschriebene wird der oben beschriebene Betrieb wiederholt. Auf diese Weise kann die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 die Positions-Detektion des Tastdarstellungsknopfs 3 und die Tastdarstellung gemäß der Position des Tastdarstellungsknopfes 3 und eines Anzeigebildschirms durchführen.
Es sei angemerkt, dass bei der ersten Ausführungsform ein GND-Anschluss als der Ladungs-Entladungsbereich 115 verwendet wird. Die übrigen Konfigurationen können jedoch verwendet werden, solange die elektrischen Ladungen, die im leitfähigen elastischen Bereich 6 akkumuliert sind, entladen werden können. Beispielsweise kann eine positive Spannung oder eine negative Spannung zum wirksamen Entladen von Ladungen angelegt werden, anstelle eines GND-Anschlusses, und zwar gemäß dem Leitungsgrad der elektrischen Ladungen, die im leitfähigen elastischen Bereich 6 akkumuliert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Tastdarstellungs-Signal-Anlegezeitraum P5 die Wellenform eines Spannungssignals, die Zeit, während der das Spannungssignal angelegt wird, und ein Signalausbildungszyklus geändert, um die Drehbetätigung des Tastdarstellungsknopfs 3 für einen optionalen Zeitraum anzuhalten. Auf diese Weise werden ein betätigbarer Bereich, der durch den herkömmlichen Tastdarstellungsknopf nicht dargestellt werden konnte, und eine neutrale Position dargestellt, die als eine Betriebsreferenz dient. Ein spezifisches Beispiel von diesen wird später noch beschrieben.
Unterschied zwischen Elektrodenstruktur des Tastdarstellungsbildschirms und Elektrodenstruktur des Berührungs-Bildschirms
Als eine bevorzugte Bedingung für die Tastelektrode 102 ist zunächst eine Konfiguration erwünscht, bei der der Indikator 2 in Kontakt mit der Tastelektrode 102 sein kann, ohne dass ein Bestandteil, der von der dielektrischen Schicht 106 verschieden ist, zwischen diesen eingefügt ist. Daher ist die Tastelektrode 102, die mit der dielektrischen Schicht 106 bedeckt ist, vorzugsweise an der äußersten Oberfläche der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 angeordnet.
Zweitens kann, je kürzer der Abstand zwischen dem Indikator 2 und der Tastelektrode 102 ist, eine umso größere Tastempfindung erzeugt werden. Unter diesem Blickwinkel die Dicke der dielektrischen Schicht 106 vorzugsweise klein, die dielektrische Schicht 106 hat vorzugsweise eine hohe Dielektrizitätskonstante.
Drittens ist es bevorzugt, dass die Tastelektroden 102 dicht vorhanden sind, um die elektrostatische Kapazität C_NE (siehe 34) zur Zeit der Erzeugung der Tastempfindung groß zu machen, während es bevorzugt ist, dass die Kapazität C_E zwischen den Tastelektroden 102, d. h. die Kapazität zwischen den Elektroden, zur Zeit der Detektion der Berührungsposition (siehe 32) klein sein kann, so dass die Ausbildung der Kapazität C_ND nicht behindert wird.
In dem Fall, in dem die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 eine größere Größe hat als der Tastdarstellungsknopf 3 und der Bereich, wo der Tastdarstellungsknopf 3 nicht platziert ist, als ein Berührungsbedienfeld verwendet wird, das eine Tastempfindung nicht darstellt, wird dann, wenn der Indikator 2 nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist, ein Betriebs-Timing (siehe 30) von dann, wenn der Indikator 2 nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist, für die gesamte Fläche der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 wiederholt.
Wenn eine Berührung in einem Bereich detektiert wird, der als eine Berührungs-Platte verwendet wird, die nicht eine Tastdarstellung durchführt, wird eine Berührungsposition berechnet und ausgegeben. Wenn der Indikator 2 in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 kommt, wird die Berührungs-Detektion in einem Bereich gestoppt, wo der Tastdarstellungsknopf 3 nicht platziert ist, und der Betrieb wird mit einem Betriebs-Timing durchgeführt, wenn der Indikator 2 in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 kommt, wie oben beschrieben (siehe 32), und zwar nur in einem Bereich, wo der Tastdarstellungsknopf 3 platziert ist.
In dem Fall, in dem der Bereich, wo der Tastdarstellungsknopf 3 nicht platziert ist, als eine Berührungs-Platte verwendet wird, die eine Tastempfindung darstellt, wird dann, wenn der Indikator 2 nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist, ein Betriebs-Timing (siehe 30) von dann, wenn der Indikator 2 nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 kommt, für die gesamte Fläche der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 wiederholt. Wenn eine Berührungs-Detektion auf einem Bereich durchgeführt wird, der als eine Berührungs-Platte verwendet wird, die eine Tastdarstellung durchführt, wird der Betrieb mit einem Betriebs-Timing von dann durchgeführt, wenn der Indikator 2 in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 ist, wie oben beschrieben (siehe 32).
Wenn der Indikator 2 in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 kommt, wird die Berührungs-Detektion in einem Bereich gestoppt, wo der Tastdarstellungsknopf 3 nicht platziert ist, und der Betrieb wird mit einem Betriebs-Timing durchgeführt, wenn der Indikator 2 in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 kommt, wie oben beschrieben (siehe 32), und zwar nur in einem Bereich, wo der Tastdarstellungsknopf 3 platziert ist.
Als eine bevorzugte Bedingung für die Anregungselektrode 202 und die Detektionselektroden 203 ist zunächst, um die Empfindlichkeit und Linearität für die Berührungsposition-Detektion zu gewährleisten, eine Matrixstruktur notwendig, mit der die Berührungsposition genau identifiziert werden kann. Da zweitens der Indikator 2 und die Detektionselektrode 203 die Berührungsposition mittels der elektrostatischen Kapazität C_ND detektieren, die durch den Tastdarstellungsbildschirm 150 gebildet wird, ist es notwendig, einen vorbestimmten Abstand (einige hundert µm oder mehr und einige mm oder weniger) zwischen der Anregungselektrode 202 und der Detektionselektrode 203 auszubilden, so dass sich ein elektrisches Feld in Lateralrichtung ausdehnt.
Wie oben beschrieben, gibt es einen Unterschied zwischen einer bevorzugten Bedingung der Tastelektrode 102 und einer bevorzugten Bedingung der Anregungselektrode 202 und der Detektionselektrode 203. Um beide Bedingungen zu optimieren, ist es nicht wünschenswert, für diese ähnliche Strukturen zu verwenden.
Einzelheiten der Herausführungs-Verdrahtungsschicht
Die Herausführungs-Verdrahtungsschichten 105 (15) des Tastdarstellungsbildschirms 150 weisen insbesondere Herausführungs-Verdrahtungsschichten Ld(1) bis Ld(j) und Herausführungs-Verdrahtungsschichten Lu(1) bis Lu(j) auf. Angenommen, dass eine Ganzzahl irgendeiner der Zahlen 1 bis j einen Wert k hat, ist jede der Herausführungs-Verdrahtungsschichten Ld(k) und Lu(k) mit der k-ten Tastelektrode 102 verbunden. Jede der Herausführungs-Verdrahtungsschichten Ld(k) und Lu(k) ist mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende in Verlaufsrichtung einer der Tastelektroden 102 verbunden.
Der Verdrahtungswiderstand jeder der Tastelektroden 102, die auf dem Tastdarstellungsbildschirm 150 ausgebildet ist, hat wünschenswerterweise einen hohen Widerstand, und zwar unter dem Gesichtspunkt, die Berührungs-Detektion durch den Berührungs-Bildschirm 250 nicht zu behindern, und ist wünschenswerterweise beispielsweise 10⁴ Ohm oder mehr. Für den Fall, dass der Verdrahtungswiderstand hoch ist, wie oben beschrieben, ist es wahrscheinlich, dass eine Ausbreitungsverzögerung des Spannungssignals in einer Verdrahtungsschicht auftritt. Wie oben beschrieben, ist die Herausführungs-Verdrahtungsschicht 105 mit jedem von dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Tastelektrode 102 verbunden, so dass eine Ausbreitungsverzögerung unterbunden werden kann.
Die Herausführungs-Verdrahtungsschichten Ld(1) bis Ld(j) sind außerhalb des Tastdarstellbarkeitsbereichs angeordnet und verlaufen zu entsprechenden Elektroden, und zwar in der Reihenfolge von einer näher am Zentrum eines Array der Tastdarstellungsplatten-Anschlussbereiche 107, so dass der im Wesentlichen kürzeste Abstand von den Tastdarstellungsplatten-Anschlussbereichen 107 erhalten werden kann. Der Tastdarstellungsplatten-Anschlussbereich 107 ist in der Nähe des Zentrums der Langseite des transparenten Isoliersubstrats 101 entlang der Langseite angeordnet.
Die Herausführungs-Verdrahtungsschichten Ld(1) bis Ld(j) sind so dicht wie möglich angeordnet, während die gegenseitige Isolierung gewährleistet wird. Die Herausführungs-Verdrahtungsschichten Lu(1) bis Lu(j) sind ähnlich außerhalb der Region angeordnet, die von den Herausführungs-Verdrahtungsschichten Ld(1) bis Ld(j) eingenommen wird. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, die Fläche eines Bereichs außerhalb des Tastdarstellbarkeitsbereichs des transparenten Isoliersubstrats 101 klein zu halten.
Die Herausführungs-Verdrahtungsschicht 105, genauer gesagt die Herausführungs-Verdrahtungsschichten Ld(1) bis Ld(j) und die Herausführungs-Verdrahtungsschichten Lu(1) bis Lu(j), sind vorzugsweise aus entweder einer Einzelschicht-Metallschicht oder einer laminierten Schicht aus einer Einzelschicht-Metallschicht und einer Einzelschicht-Nichtmetallschicht gebildet, in dem Fall, in dem die laminierte Schicht eine untere Schicht und eine obere Schicht hat, die die untere Schicht bedeckt, kann die obere Schicht als eine Schutzschicht für die untere Schicht dienen.
Beispielsweise kann die als Schutzschicht dienende obere Schicht die untere Schicht vor einem Ätzmittel während eines Ätzprozesses schützen, das zum Herstellen des Tastdarstellungsbildschirms 150 verwendet wird. Alternativ kann die obere Schicht als eine Kappenschicht dienen, die die Korrosion in der unteren Schicht während der Herstellung oder Verwendung des Tastdarstellungsbildschirms 150 verhindert. Wenn das Material der unteren Schicht ein Material ist, das eine ausgezeichnetere Adhäsion an das transparente Isoliersubstrat 101 aufweist als das Material der oberen Schicht, kann das Auftreten einer Ablösung der Herausführungs-Verdrahtungsschichten 105 unterbunden werden.
Tastdarstellungs-Berührungsplatte, die eine Anzeigeplatte aufweist
38 ist ein Blockdiagramm, das einen Umriss einer Relation zwischen einer Anzeige-Platte, einer Berührungs-Platte und der Tastdarstellungsplatte veranschaulicht. Die Berechnungsschaltung 220 für Knopf-Bewegungswerte (siehe 28 und 37) gibt Informationen (Rotationsinformationen) über einen Bewegungswert (Drehwinkel) des Knopfes an die Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen und die Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung 321 aus, und zwar auf der Basis von Koordinaten auf der Berührungs-Platte 200 des Knopfes, die von der Berührungs-Detektionsschaltung 210 erhalten werden.
Die Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung 321 wählt eine Anzeige-Verarbeitungsbedingung entsprechend einem Bewegungswert des Knopfes in einem im Voraus in einer Anzeigeverarbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung 322 (Anzeigebedingungs-Speichervorrichtung) gespeicherten Muster aus. Dann wird die Bildinformation 330 auf der Basis der ausgewählten Anzeigeverarbeitungsbedingung editiert, und Bilddaten werden an eine Bildsignal-Zuführungsschaltung 320 übertragen.
Die Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen wählt eine Tastempfindungs-Ausbildungsbedingung entsprechend einem Bewegungswert des Knopfes in einem Muster aus, das im Voraus in einer Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungs-Speichervorrichtung 121 (Tastempfindungs-Bedingungs-Speichervorrichtung) gespeichert ist, beispielsweise die Taststärke. Dann führt die Spannungsversorgungsschaltung 110 ein Spannungssignal an die Tastdarstellungsplatte 100 zu, und zwar auf der Basis der ausgewählten Tastempfindungs-Ausbildungsbedingung. Daher wird eine Anzeigeänderung der Anzeige-Platte gemäß dem Rotationswert des Tastdarstellungsknopfs 3 mit der Tastempfindung synchronisiert, die vom Knopf erhalten wird.
39 ist ein Ablaufdiagramm, das die Synchronisations-Verarbeitung veranschaulicht. Die Synchronisations-Verarbeitung wird begonnen, wenn der Indikator 2 (siehe 31) in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 (siehe 31) ist (Knopf-Berührung) oder Energie an die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 angelegt wird (Energie an), und Positions-Koordinaten des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Berührungs-Platte 200 zu der Zeit, wenn die Synchronisations-Verarbeitung begonnen wird oder zu der Zeit, wenn ein Initialisierungssignal des Tastdarstellungsknopfs 3 der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 zugeführt wird, werden als eine Anfangsposition gespeichert (Schritt S0).
In einem Fall, in dem ein Kontaktzustand zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und dem Indikator 2 in einem vorbestimmten Zyklus bestimmt wird (Schritt S1) und bestimmt wird, dass der Tastdarstellungsknopf 3 und der Indikator 2 nicht miteinander in Kontakt sind (Fall „Nein“), wird bestimmt, dass ein Hand-Loslösevorgang (Kontakt-Lösung) durchgeführt wird, und die Verarbeitung fährt mit einer Hand-Loslösevorgangs-Verarbeitung fort (Schritt S14). In einem Fall wiederum, in dem der Kontaktzustand bestimmt wird (Fall „Ja“), wird die Position des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Berührungs-Platte 200 detektiert, und gegenwärtige Koordinaten werden erfasst (Schritt S2). Dann wird ein Bewegungswert (Drehwinkel) des Tastdarstellungsknopfs 3 aus den erfassten gegenwärtigen Koordinaten und Anfangskoordinaten berechnet (Schritt S3), und die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Bewegung wird aus dem Bewegungswert bestimmt (Schritt S4).
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Tastdarstellungsknopf 3 nicht bewegt werden soll (Fall „Nein“) wird bestimmt, ob die Betätigung im vorherigen Zyklus Rotation oder Translation ist (Schritt S11). Im Falle einer Translation fährt die Verarbeitung mit einer Translations-Betriebs-Verarbeitung fort (Schritt S15). Im Falle einer Rotation wiederum wird auf eine Winkel-Tastempfindungs-Umwandlungstabelle mit dem Drehwinkel zum vorherigen Zyklus Bezug genommen (Schritt S12), und ein Signal wird an die Tastelektrode unter der Bedingung angelegt, wo die gleiche Tastempfindung wie im vorherigen Zyklus ausgebildet wird (Schritt S8).
Außerdem wird in einem Fall, in dem der Betrieb im vorherigen Zyklus die Rotation ist, eine Anzeigeverarbeitung gemäß dem Drehwinkel des vorherigen Zyklus durchgeführt (Schritt S13).
In einem Fall wiederum, wenn im Schritt S4 bestimmt wird, dass sich der Tastdarstellungsknopf 3 bewegt (Fall „Ja“), wird bestimmt, ob oder ob nicht die Drehbetätigung durchgeführt wird (Schritt S5). Diese Bestimmung wird beispielsweise durch ein Verfahren vorgenommen, das unter Bezugnahme auf 26 beschrieben ist. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Betätigung nicht die Drehbetätigung ist (Fall „Nein“), wird bestimmt, dass die Betätigung die Translations-Betätigung ist, und die Verarbeitung fährt mit der Translations-Betriebs-Verarbeitung fort (Schritt S15). In einem Fall wiederum, in dem bestimmt wird, dass die Betätigung die Drehbetätigung ist (Fall „Ja“), wird bestimmt, ob die Rotationsrichtung die gleiche ist wie die Rotationsrichtung im vorherigen Zyklus (Schritt S6). Im Falle der Drehbetätigung wird außerdem eine Anzeigeverarbeitung gemäß dem im Schritt S3 berechneten Drehwinkel durchgeführt (Schritt S9).
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass sie die gleiche Rotationsrichtung im Schritt S6 ist (Fall „Ja“), wird auf die gleiche Winkel-Tastempfindungs-Umwandlungstabelle wie im vorherigen Zyklus Bezug genommen (Schritt S7), und ein Signal wird an die Tastelektrode 102 angelegt (Schritt S8).
In dem Fall wiederum, in dem im Schritt S6 bestimmt wird, dass die Rotationsrichtung nicht die gleiche wie die Rotationsrichtung im vorherigen Zyklus ist (Fall „Nein“), wird angenommen, dass die Rotation in Gegenrichtung durchgeführt wird, und eine Änderung wird an einer Umwandlungstabelle vom Drehwinkel für die Gegenrichtung zu einer Tastempfindung (Schritt S10) durchgeführt, auf die geänderte Winkel-Tastempfindungs-Umwandlungstabelle wird Bezug genommen (Schritt S7), und ein Signal wird an die Tastelektrode 102 angelegt (Schritt S8).
Nachdem die Spannung an die Tastelektrode 102 angelegt worden ist, fährt die Verarbeitung damit fort, einen Kontaktzustand zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und dem Indikator 2 im nächsten Zyklus zu prüfen.
40 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Hand-Loslösevorgangs-Verarbeitung im Schritt S14 nach der Verarbeitung von Schritt S1 gemäß 39 zeigt. Bei der Hand-Loslösevorgangs-Verarbeitung wird eine Matrix, bei der die Verarbeitung eines Rotationswerts des Tastdarstellungsknopfs 3 und die Bildverarbeitung der Anzeige-Platte 300 einander zugeordnet werden, wie in 41 gezeigt, im Voraus vorbereitet, und die Verarbeitung wird durchgeführt. Wie in 41 veranschaulicht, schließen Beispiele für ein Muster einer Bildschirmanzeige Folgendes ein: Ein Muster, bei dem die Bildschirmanzeige kontinuierlich aktualisiert wird, ein Muster, bei dem die Bildschirm- (gegenwärtige Bildschirm-) Anzeige eines vorherigen Zyklus gehalten wird und kontinuierlich angezeigt wird, und ein Muster, bei die Bildschirmanzeige initialisiert wird (der anfängliche Bildschirm oder Anfangsbildschirm angezeigt wird).
40 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für eine Anzeigeverarbeitung durch den Betrieb des Tastdarstellungsknopfs veranschaulicht. Bei der in 40 gezeigten Hand-Loslösevorgangs-Verarbeitung wird eine Bildverarbeitung durchgeführt, nachdem die Verarbeitungsvorgaben, wie in der oben beschriebenen Matrix gezeigt, geprüft werden (Schritt S20), und ein Anzeigebildschirm wird geprüft (Schritt S21), und eine Verarbeitung eines Rotationswerts wird geprüft, die nach der Knopf-Information durchgeführt wird (Schritt S27).
Bei der Bildverarbeitung wird bestimmt, ob oder ob nicht der Anzeigebildschirm aktualisiert wird (Schritt S22), und in dem Fall, dass der Anzeigebildschirm nicht aktualisiert wird (Fall „Nein“) wird der gegenwärtig angezeigte Anzeigebildschirm gehalten (Schritt S25). Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem der Anzeigebildschirm aktualisiert wird (Fall „Ja“), der Typ der Aktualisierung bestimmt (Schritt S23).
Als Typ der Aktualisierung gibt es, wie in 41 veranschaulicht, einen Fall der Initialisierung und einen Fall der Fortsetzung der Aktualisierung. Im Fall der Initialisierung wird der Anzeigebildschirm unter Verwendung der Anzeigeinformationen des Anfangsbildschirms aktualisiert (Schritt S26). Im Fall der Fortsetzung der Aktualisierung wird der Anzeigebildschirm gemäß einem Anzeige-Betätigungswert auf der Basis des gegenwärtigen Drehwinkels aktualisiert (derselbe wie der Drehwinkel im vorherigen Zyklus) (Schritt S24).
Im Gegensatz dazu weist - wie in 41 veranschaulicht - die Verarbeitung eines Rotationswerts eine Verarbeitung zum Speichern eines Rotationswerts zum Fortsetzen der Verarbeitung bis zur Gegenwart für die nächste Betätigung des Tastdarstellungsknopfs 3 (gegenwärtige Rotationswert-Speicherung) und eine Verarbeitung der Initialisierung eines Rotationswerts und ein Vorgeben des Rotationswerts auf Null (Rotationswert-Nullvorgabe) auf, um die nächste Betätigung des Tastdarstellungsknopfs 3 vom Anfangszustand (Rotationswert Null) aus durchzuführen, und zunächst wird bestimmt, ob oder ob nicht die Initialisierung durchgeführt wird (Schritt S28).
Wenn im Schritt S28 bestimmt wird, dass die Initialisierung durchgeführt wird (Fall „Ja“), wird der Rotationswert bei der gegenwärtigen Position des Tastdarstellungsknopfs 3 initialisiert und auf Null gesetzt (Schritt S29). Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Initialisierung nicht durchgeführt wird (Fall „Nein“) der Rotationswert gespeichert (Schritt S30). Die Translations-Betriebs-Verarbeitung, die im Schritt S 15 gemäß 39 gezeigt ist, wird später unter Bezugnahme auf 80 beschrieben.
Als Winkel-Tastempfindungs-Umwandlungstabelle, die im Schritt S7 gemäß 39 verwendet wird, ist beispielsweise in dem Fall, wo die Rotationsrichtung weg von der Anfangsposition die Vorwärtsrichtung (erste Richtung) ist und die Rotationsrichtung mit Annäherung an die Anfangsposition die Rückwärtsrichtung (zweite Richtung) ist, ein Beispiel der Umwandlungstabelle (erstes Muster) vom Drehwinkel in Vorwärtsrichtung zu einer Tastempfindung in 42 dargestellt. In 42 ist zur Vereinfachung die Umwandlungstabelle als Graph einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) bezogen auf den Drehwinkel gezeigt.
Im Graphen wird in dem Fall, in dem der Tastdarstellungsknopf 3 in der Nähe der Anfangsposition (in der Nähe eines Drehwinkels von Null) ist, ein Zustand beibehalten, in dem ein Betätigungsgefühl niedrig ist, und wenn ein Bewegungswert (Drehwinkel) von der Anfangsposition zunimmt, wird ein Betätigungsgefühl (Widerstandsgefühl) proportional zum Drehwinkel dargestellt.
Eine Winkelbreite θ1, bei der ein Zustand, in dem das Betätigungsgefühl niedrig ist, wird beibehalten, und eine Neigung in einem proportionalen Bereich kann geeignet gemäß einem Anzeige-Vorgabezustand, die Größe des Tastdarstellungsknopfs 3 und dergleichen vorgegeben werden. Die in 42 gezeigte Umwandlungstabelle trägt zur Verhinderung eines fehlerhaften Betriebs bei, wenn der Drehwinkel erhöht wird.
Ähnlich ist ein weiteres Beispiel der Umwandlungstabelle vom Drehwinkel in Vorwärtsrichtung zur Tastempfindung in 43 veranschaulicht. In der in 43 veranschaulichten Tabelle (Graph) wird in dem Fall, wo der Tastdarstellungsknopf 3 in der Nähe der Anfangsposition (in der Nähe eines Drehwinkels von Null) ist, ein Zustand beibehalten, in dem ein Betätigungsgefühl hoch ist, und wenn ein Bewegungswert (Drehwinkel) von der Anfangsposition zunimmt, wird ein Betätigungsgefühl (Widerstandsgefühl) proportional zum Drehwinkel verringert. Eine Winkelbreite 02, bei der ein Zustand, in dem das Betätigungsgefühl hoch ist, wird beibehalten, und eine Neigung in einem proportionalen Bereich kann geeignet gemäß einem Anzeige-Vorgabezustand, die Größe des Tastdarstellungsknopfs 3, und dergleichen vorgegeben werden.
Es sei angemerkt, dass das Betätigungsgefühl beim Drehwinkel, bei dem das Betätigungsgefühl im hohen Zustand ist, zur Abnahme übergeht, diskontinuierlich sein kann. Die in 43 veranschaulichte Umwandlungstabelle trägt zur Verhinderung eines fehlerhaften Betriebs bei, wenn der Indikator 2 in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 kommt.
Bei der in 42 gezeigten Umwandlungstabelle ist die Zunahmerate des Betätigungsgefühls konstant (proportional). Die Umwandlungstabelle kann jedoch auch so sein, dass die Zunahmerate des Betätigungsgefühls verringert wird, wenn der Drehwinkel erhöht wird, wie in 44 gezeigt, oder sie kann so sein, dass die Zunahmerate des Betätigungsgefühls zunimmt, wenn der Drehwinkel erhöht wird, wie in 45 gezeigt.
Die in 44 gezeigte Umwandlungstabelle ist in einem Fall wirksam, wo der betätigbare Bereich der Rotation weit ist, aber der Rotationsbereich, der für die Anzeigeverarbeitung geeignet ist, klein ist, und die in 45 gezeigte Umwandlungstabelle ist in einem Fall wirksam, wo der Rotationsbereich, der für die Anzeigeverarbeitung geeignet ist, groß ist. Es sei angemerkt, dass in den 44 und 45 der Fall dargestellt ist, in dem die Winkelbreite θ1 = 0 beträgt.
Ferner ist ein weiteres Beispiel der Umwandlungstabelle in 46 dargestellt. Die Tabelle (Graph), die in 46 dargestellt ist, ist eine Tabelle, bei der ein Betätigungsgefühl bis zu einem vorbestimmten Drehwinkel θ3 zunimmt, das Betätigungsgefühl stark abnimmt, wenn der Drehwinkel θ3 überschritten wird, und sich das Betätigungsgefühl danach nicht ändert. Dies ist wirksam, um die Tatsache zu erkennen, dass der Betätigungsbereich überschritten ist, und zum Verhindern, dass die Signalintensität zum Bereitstellen eines Betätigungsgefühls übermäßig wird, und zwar in einer Region, die den Betätigungsbereich überschreitet, und die Tastdarstellungs-Berührungsplatte beschädigt wird. Es sei angemerkt, dass gemäß 46 die Relation zwischen dem Drehwinkel bis zum Drehwinkel θ3 und das Betätigungsgefühl eines sein können, das in 42 oder 45 veranschaulicht ist.
Die Bereitstellung eines Betätigungsgefühls mittels der Umwandlungstabelle, die in 42 bis 45 gezeigt ist, ist mit der Anzeigeverarbeitung der Anzeige-Platte verknüpft, und sie wird durch einen Graphen eines Drehwinkels und einen Anzeige-Verarbeitungswert dargestellt, wie beispielsweise in 47 veranschaulicht. In dem in 47 veranschaulichten Graphen nimmt der Anzeige-Verarbeitungswert zu oder ab, wenn der Drehwinkel zu- oder abnimmt. Wie oben beschrieben, kann - da die Betätigung des Tastdarstellungsknopfs 3, das Betätigungsgefühl und der Anzeigezustand verknüpft sind - ein fehlerhafter Betrieb unterbunden werden.
Die Bereitstellung eines Betätigungsgefühls mittels der Umwandlungstabelle, die in 46 gezeigt ist, kann mit dem Anzeigebetrieb der Anzeige-Platte verknüpft, und beispielsweise kann eine Relation verwendet werden, wie in 48 und 49 gezeigt. In dem Fall des Graphen, der in 48 veranschaulicht ist, sind der Drehwinkel und der Anzeige-Verarbeitungswert bis zum vorbestimmten Drehwinkel θ3 synchronisiert, und ein Anzeige-Verarbeitungswert ist fixiert, wenn der Drehwinkel θ3 überschritten wird.
Daher wird in dem Fall, in dem - als Anzeige-Verarbeitungswert - beispielsweise die Reihenfolge von Symbolen (Objekten) (nachfolgend als Liste bezeichnet), die in optionaler Reihenfolge angeordnet sind, indiziert wird, die Verknüpfung der Positions-(Koordinaten-) Information der Daten, bei denen ein Bereich bestimmt wird, unterstützt, so dass die Anzeige auf einem Symbol am Ende der Liste (einem ersten Symbol in dem Fall, in dem der Drehwinkel -θ3 ist) fixiert ist, selbst wenn die Drehbetätigung über das letzte Symbol hinweg durchgeführt wird.
In dem Fall des in 49 veranschaulichten Graphen sind der Drehwinkel und der Anzeige-Verarbeitungswert bis zum vorbestimmten Drehwinkel θ3 synchronisiert, und der Anzeige-Verarbeitungswert wird Null, wenn der vorbestimmte Drehwinkel θ3 überschritten wird. Aus diesem Grund wird beispielsweise in dem Fall, wo die Geschwindigkeit der Änderung vom gegenwärtigen Symbol zum nächsten Symbol oder die Geschwindigkeit der Wiederholung einer Liste (nachfolgend als Zuführungs-Geschwindigkeit bezeichnet) bei einer Betätigung, bei der wiederholt eine Liste (Symbole oder dergleichen, die in optionaler Reihenfolge angeordnet sind) angezeigt wird, als der Anzeige-Verarbeitungswert indiziert ist, eine Bewegungsgeschwindigkeits-Information der Anzeigedaten unterstützt, so dass die Zuführungs-Geschwindigkeit auf Null gesetzt ist, wenn eine Drehbetätigung durchgeführt wird, die eine vorgegebene Zuführungs-Geschwindigkeit überschreitet. In dem Fall, in dem die Betätigung durch eine Bedienperson über einen Grenzwert hinaus durchgeführt wird, ist es möglich, Betätigungs-Invalidierungs-Informationen sowohl von einer visuellen Wahrnehmung, als auch einer Tastempfindung zu erhalten.
50 veranschaulicht ein Beispiel der Umwandlungstabelle (zweites Muster) eines Falles, in dem die Rotation in Vorwärtsrichtung mittels der Umwandlungstabelle, die in 42 veranschaulicht ist, zur Rotation in Rückwärtsrichtung geändert wird. 50 ist ein Graph, bei dem ein Betätigungsgefühl auf ein voreingestelltes Betätigungsgefühl (erste Taststärke) abnimmt, und zwar bei einem Drehwinkel 04, bei dem ein Umschalten aus der Vorwärtsrichtung in die Rückwärtsrichtung durchgeführt wird, und das Betätigungsgefühl zunimmt, wenn der Tastdarstellungsknopf 3 zur Anfangsposition (Winkel = Null) zurückgeführt wird. Daher ist es möglich, vom Tastdarstellungsknopf 3 zu erkennen, dass die Anfangsposition nahe ist.
Ähnlich ist die in 50 gezeigte Umwandlungstabelle auch in dem Fall anwendbar, in dem die Rotation in Vorwärtsrichtung mittels der 44 und 45 gezeigten Umwandlungstabelle zur Rotation in Rückwärtsrichtung geändert wird.
Außerdem ist ein weiteres Beispiel der Umwandlungstabelle in dem Fall, in dem die Rotation in Vorwärtsrichtung zur Rotation in Rückwärtsrichtung geändert wird, in 51 gezeigt. 51 ist ein Graph, bei dem - nachdem das Betätigungsgefühl auf das voreingestellte Betätigungsgefühl beim Drehwinkel θ4 verringert worden ist, bei dem die Umschaltung von der Vorwärtsrichtung zur Rückwärtsrichtung durchgeführt wird - das Betätigungsgefühl bis zur Anfangsposition fortgesetzt wird, und ein voreingestelltes Betätigungsgefühl (zweite Taststärke) wird bei der Anfangsposition dargestellt. Die Umwandlungstabelle ist wirksam in dem Fall, wo die Betätigung glatt bis zur Anfangsposition durchgeführt wird.
Ähnlich ist ein weiteres Beispiel der Umwandlungstabelle in dem Fall, in dem die Rotation in Vorwärtsrichtung zur Rotation in Rückwärtsrichtung geändert wird, in 52 gezeigt. 52 ist ein Graph, bei dem das Betätigungsgefühl auf das voreingestellte Betätigungsgefühl beim Drehwinkel θ4 abnimmt, bei dem die Umschaltung von der Vorwärtsrichtung zur Rückwärtsrichtung durchgeführt wird, und dann eine Anstiegsrate des Betätigungsgefühls zunimmt, wenn sich der Drehwinkel Null (Anfangsposition) annähert. Diese Umwandlungstabelle ist in einem Fall wirksam, wo die Betätigung glatt bis zur Nähe der Anfangsposition durchgeführt wird und veranlasst wird, dass ein Annähern an die Anfangsposition in der Nähe der Anfangsposition gefühlt wird.
53 veranschaulicht ein Beispiel für die Umwandlungstabelle in dem Fall, indem eine Änderung von einem Anschluss eines Betätigungsbereichs in der in 43 dargestellten Umwandlungstabelle vorgenommen wird und ein Drehwinkel, der den Drehwinkel θ3 in der in 46 veranschaulichten Umwandlungstabelle überschreitet, zur Rotation in Rückwärtsrichtung. 53 ist ein Graph, in dem das Betätigungsgefühl zur Zeit des Umschaltens bis zur Anfangsposition fortgesetzt wird und ein voreingestelltes wahrgenommenes Betätigungsgefühl an der Anfangsposition dargestellt wird. Es sei angemerkt, dass in dem Fall, dass auf die in 46 gezeigte Umwandlungstabelle Bezug genommen wird, das Betätigungsgefühl bei Null beibehalten wird.
Außerdem kann das Betätigungsgefühl in dem Fall geändert werden, dass zur Anfangsposition zurückgekehrt wird, und zwar in Abhängigkeit vom Drehwinkel, wie in 50 oder 52 gezeigt.
54 und 55 zeigen Beispiele eines Betätigungsgefühls, das in der Umwandlungstabelle umgewandelt ist, und einer Spannungs-Anlegebedingung an die Tastelektrode 102. Ein Graph der Tastempfindungs-Vermittlungssignalintensität bezogen auf die Tastempfindung (Betätigungsgefühl) ist auf der linken Seite in 54 veranschaulicht, ein Graph der Tastempfindungs-Vermittlungssignals-Anlegezeit bezogen auf die Tastempfindung (Betätigungsgefühl) ist auf der linken Seite in 55 veranschaulicht, und ein Wellenform-Diagramm des Tastempfindungs-Vermittlungssignals ist auf der rechten Seite in beiden Diagrammen veranschaulicht.
Wie in dem Wellenform-Diagramm veranschaulicht, ist in 54 der Maximalwert (Maximalamplitude) der anzulegenden Tastsignalspannung erhöht, und zwar gemäß der Verbesserung des Betätigungsgefühls. Eine Tastempfindung kann klar geändert werden, indem die angelegte Spannung des anzulegenden Tastsignals geändert wird.
Im Gegensatz dazu ist in 55 - wie im Wellenform-Diagramm gezeigt - die Zeit zum Anlegen eines Tastsignals gemäß der Verbesserung des Betätigungsgefühls erhöht. Die Tastempfindung kann klar geändert werden, indem die Anlegezeit des anzulegenden Tastsignals geändert wird.
Es sei angemerkt, dass in 54 die Relation zwischen dem Betätigungsgefühl und der Signalintensität als ein Muster mit einer spezifischen Steigung mit einer spezifischen Signalintensität als Achsenabschnitt dargestellt ist, und in 55 die Relation zwischen dem Betätigungsgefühl und der Signal-Anlegezeit als ein Muster mit einer spezifischen Steigung mit einer spezifischen Anlegezeit als Achsenabschnitt dargestellt ist. Der Achsenabschnitt und die Steigung können jedoch geeignet in Abhängigkeit vom Zustand des Tastdarstellungsplattes 100, des Tastdarstellungsknopfs 3 und des Indikators 2 ausgewählt werden. Wie durch die durchgezogene Linie in 56 angezeigt, kann ein Muster verwendet werden, bei dem ein Änderungswert der Signalbedingung mit einem Anstieg des Betätigungsgefühls abnimmt, oder es kann, wie mit der unterbrochenen Linie angezeigt, ein Muster verwendet werden, bei dem ein Änderungswert der Signalbedingung mit einem Anstieg des Betätigungsgefühls ansteigt.
Weitere Anwendungsbeispiele
In der obigen Beschreibung wird ein visuell erkanntes Bild auf der Anzeige-Platte 300 angezeigt, die in der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 aufgenommen ist. Wie in 57 veranschaulicht, kann jedoch auch ein Bild, das von der Anzeige-Platte 300 verschieden ist, beispielsweise Karteninformationen oder dergleichen, auf einer Anzeige 500 dargestellt werden, die separat von der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 installiert ist, und die Anzeige kann mit der Betätigung des Tastdarstellungsknopfs 3 verknüpft sein, der auf der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 angeordnet ist. Ferner kann eine Region, wo die Information auf eine Windschutzscheibe mittels eines Projektionsverfahrens oder dergleichen projiziert wird, als eine separat installierte Anzeige 501 verwendet werden. Auf diese Weise kann die Verwendung des Tastdarstellungsknopfs 3 ausgeweitet werden.
Anzuzeigende Informationen
Beispiele für die Bildinformation 330 im Blockdiagramm von 38 schließen Folgendes ein: Eine Symbolliste, Innenraum-Umgebungs-Vorgabewerte, wie z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Volumen, Platz, Fläche, Anlagenname, TV-Sendername, Radio-Sendername und Sendefrequenz, Zeichenliste von Musik, Videotitel, Nachrichten, Website-Namen, Telefonverzeichnis und dergleichen, Karteninformationen (2D, 3D) und Videoinformationen, wie z. B. Routen-Informationen, Drama, Film, Animation, Nachrichten und Aufzeichnung.
Beispiele für die Bearbeitungsverarbeitung der Bildinformationen 330 mittels der Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung 321 schließen Folgendes ein: Position einer Anzeigeliste, Listenanzeige gemäß einer Aktualisierungsgeschwindigkeit der Listenanzeige, Bewegung von Karteninformationen in Links-Rechts- und Aufwärts-Abwärts-Richtung, Kartenanzeige gemäß Bewegungsgeschwindigkeit der Karteninformationen in Links-Rechts- und Aufwärts-Abwärts-Richtung, Skalierungsanzeige von Karteninformationen, Karteninformationsanzeige gemäß der Position des Routenverlaufs, stereoskopische Anzeige gemäß Blickfeld-Rotationswert auf dreidimensionaler Karte, stereoskopische Anzeige gemäß Geschwindigkeitsvorgabe der Blickfeld-Rotation, Anzeige eines Zeitpunkts der Zeitachsenbewegung gemäß Vorgabe von Video (Überspringen), Anzeige gemäß Vorgabe einer Zeitachsen-Bewegungsgeschwindigkeit von Video (schneller Vorlauf, schneller Rücklauf) und dergleichen.
Wirkung
Gemäß der ersten Ausführungsform gilt Folgendes: wenn der Benutzer eine Betätigung durch Verwendung des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 durchführt, werden eine Tastempfindung des Betätigungsgefühls und ein Betätigungswert des Tastdarstellungsknopfs 3 dem Benutzer dargestellt, und es wird ein Betätigungsgefühl des Wählknopfes erhalten, das eine intuitive Bedienung auf Basis der Tastempfindung durch den Benutzer ermöglicht und nutzerfreundlich ist, so dass die Betätigungsgenauigkeit auf der Basis der Tastempfindung verbessert werden kann und die Zuverlässigkeit der Betätigung erhalten werden kann.
Außerdem wird die Anzeige gemäß dem Betätigungswert des Tastdarstellungsknopfs 3 aktualisiert, so dass ferner eine Empfindung der Vollständigkeit der Betätigung erhalten werden kann.
Indem die Umwandlungstabelle eines Rotationswerts und eines Betätigungsgefühls geeignet vorgegeben wird, wird die Folgendes verbessert: Die Bedienbarkeit des Tastdarstellungsknopfs 3 durch Verhinderung einer fehlerhaften Betätigung zur Zeit der Berührung des Tastdarstellungsknopfs 3 und zur Zeit des Betätigungsbeginns, die Verdeutlichung eines Rotations-Vorgabebereichs, die Ungültigmachung bzw. Außerkraftsetzung der Verarbeitung in einem Fall, wo die Drehbetätigung nach außerhalb eines Rotations-Vorgabebereichs durchgeführt wird, und die Zurverfügungstellung eines Gefühls der Rückkehr zur Anfangsposition.
Da außerdem die Tastempfindung für den Benutzer elektrostatisch dargestellt wird, kann die Tastempfindung genau dargestellt werden.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform hat eine Konfiguration, bei die Information über einen Knopf-Bewegungswert in der ersten Ausführungsform vom Drehwinkel zu einer Drehgeschwindigkeit geändert wird. Daher sind die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400, der Tastdarstellungsknopf 3 und dergleichen strukturell gleich, und eine redundante Beschreibung wird weggelassen.
Die Synchronisations-Verarbeitung einer Anzeigeänderung der Anzeige-Platte gemäß einem Rotationswert des Tastdarstellungsknopfs 3 und einer Tastempfindung, die vom Knopf erhalten wird, werden unter Bezugnahme auf das in 58 veranschaulichte Ablaufdiagramm beschrieben.
Gemäß 58 gilt Folgendes: Die Synchronisations-Verarbeitung wird begonnen, wenn der Indikator 2 (siehe 31) in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 (siehe 31) ist (Knopf-Berührung) oder Energie an die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 angelegt wird (Energie an), und Positions-Koordinaten des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Berührungs-Platte 200 zu der Zeit, wenn die Synchronisations-Verarbeitung begonnen wird oder zu der Zeit, wenn ein Initialisierungssignal des Tastdarstellungsknopfs 3 der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 zugeführt wird, werden als eine Anfangsposition gespeichert (Schritt S40).
In einem Fall, in dem ein Kontaktzustand zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und dem Indikator 2 in einem vorbestimmten Zyklus bestimmt wird (Schritt S41) und bestimmt wird, dass der Tastdarstellungsknopf 3 und der Indikator 2 nicht miteinander in Kontakt sind (Fall „Nein“), wird bestimmt, dass ein Hand-Loslösevorgang (Kontakt-Lösung) durchgeführt wird, und die Verarbeitung fährt mit einer Hand-Loslösevorgangs-Verarbeitung fort (Schritt S53).
In einem Fall wiederum, in dem der Kontaktzustand bestimmt wird (Fall „Ja“), wird die Position des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Berührungs-Platte 200 detektiert, und gegenwärtige Koordinaten werden erfasst (Schritt S42). Dann wird ein Bewegungswert (Drehgeschwindigkeit) des Tastdarstellungsknopfs 3 aus den erfassten gegenwärtigen Koordinaten und Anfangskoordinaten berechnet (Schritt S43), und die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Bewegung wird aus dem Bewegungswert bestimmt (Schritt S44).
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Tastdarstellungsknopf 3 nicht bewegt werden soll (Fall „Nein“) wird bestimmt, ob die Betätigung im vorherigen Zyklus Rotation oder Translation ist (Schritt S52). Im Falle einer Translation fährt die Verarbeitung mit einer Translations-Betriebs-Verarbeitung fort (Schritt S54). Im Gegensatz dazu fährt im Falle der Rotation die Verarbeitung damit fort, den Kontaktzustand zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und dem Indikator 2 im nächsten Zyklus zu prüfen.
In einem Fall wiederum, wenn im Schritt S44 bestimmt wird, dass sich der Tastdarstellungsknopf 3 bewegt (Fall „Ja“), wird bestimmt, ob oder ob nicht die Drehbetätigung durchgeführt wird (Schritt S45). Diese Bestimmung wird beispielsweise durch ein Verfahren vorgenommen, das unter Bezugnahme auf 26 beschrieben ist. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Betätigung nicht die Drehbetätigung ist (Fall „Nein“), wird bestimmt, dass die Betätigung die Translations-Betätigung ist, und die Verarbeitung fährt mit der Translations-Betriebs-Verarbeitung fort (Schritt S54). Außerdem wird in einem Fall, in dem sich der Tastdarstellungsknopf 3 bewegt, die Anfangsposition im nächsten Zyklus durch die gegenwärtige Position des Tastdarstellungsknopfs 3 ersetzt, und die Drehgeschwindigkeit im nächsten Zyklus wird berechnet.
In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Betätigung die Drehbetätigung ist (Fall „Ja“) im Schritt S45, wird bestimmt, ob die Rotationsrichtung die gleiche ist wie die Rotations-Beschleunigungsrichtung im vorherigen Zyklus (Schritt S46). In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass sie die gleiche Rotations-Beschleunigungsrichtung ist (Fall „Ja“), wird auf die gleiche Geschwindigkeits-Tastempfindungs-Umwandlungstabelle wie im vorherigen Zyklus Bezug genommen (Schritt S47), und ein Signal wird an die Tastelektrode 102 angelegt (Schritt S48). Im Falle der Drehbetätigung wird außerdem eine Anzeigeverarbeitung gemäß der im Schritt S43 berechneten Drehgeschwindigkeit durchgeführt (Schritt S50).
Als Geschwindigkeits-Tastempfindungs-Umwandlungstabelle, die im Schritt S47 verwendet wird, wird beispielsweise in dem Fall, wo die Richtung der Beschleunigungs-Rotation des Tastdarstellungsknopfs 3 als Beschleunigungsrichtung (erste Richtung) definiert ist und die Richtung des Anhaltens der Rotation des Tastdarstellungsknopfs 3 als Stopprichtung (zweite Richtung) definiert ist, eine Umwandlungstabelle (erstes Muster) von der Drehgeschwindigkeit in Beschleunigungsrichtung zu einer Tastempfindung erhalten.
In dem Fall wiederum, in dem im Schritt S46 bestimmt wird, dass die Rotationsrichtung nicht die gleiche wie die Rotations-Beschleunigungsrichtung im vorherigen Zyklus ist (Fall „Nein“), wird angenommen, dass die Rotation in Stopprichtung durchgeführt wird, und eine Änderung wird an einer Umwandlungstabelle (zweites Muster) von der Drehgeschwindigkeit für die Verlangsamungsrichtung zu einer Tastempfindung (Schritt S51) durchgeführt, auf die geänderte Geschwindigkeits-Tastempfindungs-Umwandlungstabelle wird Bezug genommen (Schritt S47), und ein Signal wird an die Tastelektrode 102 angelegt (Schritt S48).
Nachdem die Spannung an die Tastelektrode 102 angelegt worden ist, fährt die Verarbeitung damit fort, einen Kontaktzustand zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und dem Indikator 2 im nächsten Zyklus zu prüfen.
Bei der ersten Ausführungsform gilt Folgendes: Da der Drehwinkel des Tastdarstellungsknopfs 3 als Information über einen Bewegungswert verwendet wird, werden das Betätigungsgefühl und der Anzeigebildschirm selbst in einem Fall aktualisiert, in dem der Tastdarstellungsknopf 3 nicht bewegt wird. Die Drehgeschwindigkeit ist jedoch in dem Fall Null, wo der Tastdarstellungsknopf 3 nicht bewegt wird. Daher werden in der zweiten Ausführungsform in dem Fall, in dem es keine Bewegung bei der Bestimmung der Bewegung gibt und bestimmt wird, dass die Betätigung die Drehbetätigung ist, und zwar bei der Bestimmung der Betätigung im vorherigen Zyklus, die Ausbildung der Tastempfindung und die Aktualisierung des Anzeigebildschirms gemäß einer Drehgeschwindigkeit nicht durchgeführt, und es wird auf den nächsten Zyklus gewartet.
Da außerdem die Berechnung der Drehgeschwindigkeit durch Vergleichen zwischen der Position im vorherigen Zyklus mit der gegenwärtigen Position auch bei der Bewegungswert-Berechnung durchgeführt wird, wird die Position des Tastdarstellungsknopfs 3 im vorherigen Zyklus als Anfangsposition in einem Zyklus nach Übergang aus dem Anfangszustand ersetzt, und die Drehgeschwindigkeit wird berechnet.
Um einen Fehler infolge des Einflusses von Störungen oder dergleichen zu verringern, kann die Drehgeschwindigkeit unter Verwendung der Positionen des Tastdarstellungsknopfs 3 in einer Mehrzahl von Zyklen berechnet werden. In einem Fall, in dem die Position der Tastdarstellungsknöpfe 3 in einer Mehrzahl von Zyklen verwendet werden, gibt es beispielsweise ein gleitendes Durchschnittsverfahren und ein Frequenzfilterungsverfahren.
59 veranschaulicht ein Beispiel der Geschwindigkeits-Tastempfindungs-Umwandlungstabelle, die im Schritt S47 von 58 verwendet wird. In 59 ist zur Vereinfachung die Umwandlungstabelle als Graph einer Tastempfindung (Betätigungsgefühl) bezogen auf die Drehgeschwindigkeit gezeigt. Im Graphen wird in dem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit des Tastdarstellungsknopfs 3 in der Nähe von Null ist, ein Zustand beibehalten, in dem ein Betätigungsgefühl hoch ist, und wenn die Drehgeschwindigkeit zunimmt, wird ein Betätigungsgefühl (Widerstandsgefühl) proportional zum Drehwinkel verringert. Eine Drehgeschwindigkeit ω1, bei der ein Zustand, in dem das Betätigungsgefühl hoch ist, wird beibehalten, und eine Neigung in einem proportionalen Bereich kann geeignet gemäß einem Anzeige-Vorgabezustand, der Größe des Tastdarstellungsknopfs 3, und dergleichen vorgegeben werden.
Ein besonders beachtenswerter Punkt in der Umwandlungstabelle von 59 ist, dass die Drehgeschwindigkeit konstant wird, wenn eine Kraft zum Beschleunigen der Rotation des Tastdarstellungsknopfs 3 und des Widerstands infolge eines Betätigungsgefühls ausgeglichen bzw. ausbalanciert sind, und demzufolge ist es nicht notwendig, absichtlich das Betätigungsgefühl zu erhöhen, um den Bereich der Drehgeschwindigkeit zu begrenzen.
Es sei angemerkt, dass ein Betätigungsgefühl bei einer Drehgeschwindigkeit, bei der das Betätigungsgefühl in einem hohen Zustand ist, zu einer Abnahme übergeht, diskontinuierlich sein kann, wie bei der in 60 gezeigten Umwandlungstabelle, und dies ist wirksam beispielsweise für eine schnelle Seitenzuführungs-Operation eines Dokuments oder dergleichen in einem Fall, wo es wünschenswert ist, eine fehlerhafte Betätigung beim Beginn der Rotation zu verhindern und die Betätigungslast während der Drehbetätigung zu verringern.
Wenn im Gegensatz dazu die Drehgeschwindigkeit abnimmt, ist es nicht notwendig, zur Anfangsposition zurückzukehren, wie bei der in 61 gezeigten Umwandlungstabelle, und folglich ist es nicht notwendig, ein anderes Betätigungsgefühl in der Nähe der Drehgeschwindigkeit von Null auszubilden.
Wie oben beschrieben, unterscheidet sich die Umwandlungstabelle der Drehgeschwindigkeit und des Betätigungsgefühls in der zweiten Ausführungsform von derjenigen in der ersten Ausführungsform. Die Relation zwischen der Drehgeschwindigkeit und dem Anzeige-Verarbeitungswert in der zweiten Ausführungsform wird jedoch durch den Graphen des Drehwinkels und des Anzeige-Verarbeitungswerts (Scroll-Geschwindigkeit) dargestellt, der in 62 gezeigt ist, und ist das gleiche Muster wie der Graph des Drehwinkels und des Anzeige-Verarbeitungswerts, der in 47 gezeigt ist.
Indem die Umwandlungstabelle in einem Fall verwendet wird, wo sich eine kontinuierlich Auftreffgeschwindigkeit gemäß einer Drehgeschwindigkeit ändert, oder in einem Fall beispielsweise, wo sich die Bewegungsgeschwindigkeit eines Wesens von Gehen zu Laufen ändert, gemäß einer Drehgeschwindigkeit in einer Spielbetriebsszene oder in einem Fall, wo eine Reproduktionsgeschwindigkeit einer langsamen Reproduktion oder einer Reproduktion mit schnellem Vorlauf in einer Bewegungsbild-Wahrnehmungsszene ändert, führt dies zu einem Gefühl der Einheitlichkeit zwischen der Betätigung und dem Anzeigebildschirm.
63 und 65 zeigen Beispiele eines Betätigungsgefühls, das in der Umwandlungstabelle umgewandelt ist, und einer Spannungs-Anlegebedingung an die Tastelektrode 102. Ein Graph der Tastempfindungs-Vermittlungssignalintensität bezogen auf die Tastempfindung (Betätigungsgefühl) ist auf der linken Seite in 63 veranschaulicht, ein Graph der Tastempfindungs-Vermittlungssignals-Anlegezeit bezogen auf die Tastempfindung (Betätigungsgefühl) ist auf der linken Seite in 64 veranschaulicht, ein Graph eines Tastempfindungs-Vermittlungssignalzyklusses bezogen auf die Tastempfindung (Betätigungsgefühl) ist auf der linken Seite in 65 veranschaulicht, und ein Wellenform-Diagramm des Tastempfindungs-Vermittlungssignals ist auf der rechten Seite in allen Diagrammen veranschaulicht.
In 63 wird der Maximalwert der anzulegenden Tastsignalspannung gemäß der Verbesserung des Betätigungsgefühls erhöht, wie im Wellenform-Diagramm veranschaulicht, und in 64 wird die Zeit zum Anlagen des Tastsignals gemäß der Verbesserung des Betätigungsgefühls erhöht, wie im Wellenform-Diagramm veranschaulicht, und ein Verfahren zum Ausbilden einer Differenz in der Tastempfindung ist das gleiche wie in der ersten Ausführungsform.
Im Gegensatz dazu wird in 65 das Betätigungsgefühl verringert, indem der Ausgabezyklus der angelegten Spannung zum Ausbilden einer Tastempfindung erhöht wird, wie im Wellenform-Diagramm veranschaulicht. Die Tastempfindung kann klar geändert werden, indem der Zyklus zwischen den Anlegevorgängen des anzulegenden Tastsignals geändert wird.
Wirkung
Gemäß der zweiten Ausführungsform gilt Folgendes: wenn der Benutzer eine Betätigung durch Verwendung des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 durchführt, werden eine Tastempfindung des Betätigungsgefühls und ein Betätigungswert des Tastdarstellungsknopfs 3 dem Benutzer dargestellt, und die Umwandlungstabelle eines Rotationswerts und eines Betätigungsgefühls wird geeignet vorgegeben, so dass die Zuverlässigkeit der Betätigung durch Verhinderung einer fehlerhaften Betätigung zu einem Zeitpunkt erhalten werden kann, zu dem der Tastdarstellungsknopf 3 berührt wird, und zur Zeit des Betätigungs-Beginns. Außerdem wird die Anzeige gemäß dem Betätigungswert des Tastdarstellungsknopfs 3 aktualisiert, so dass ferner eine Empfindung der Vollständigkeit der Betätigung erhalten werden kann.
Wirkung der kombinierten Verwendung von Drehgeschwindigkeiten
Es sei angemerkt, dass in der zweiten Ausführungsform die Konfiguration beschrieben ist, bei der der Drehwinkel durch die Drehgeschwindigkeit ersetzt ist, und zwar als Information über den Knopf-Bewegungswert in der ersten Ausführungsform. Sowohl der Drehwinkel, als auch die Drehgeschwindigkeit in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform können jedoch verwendet werden. Für den Fall beispielsweise, dass eine Verarbeitung einer Titelnamenszufuhr in einem Musikalbum auf der Basis des Drehwinkels durchgeführt wird und abwechselnd die Titelnamenszufuhr und die Albenzufuhr durch die Verarbeitung des Drehwinkels ausgewählt werden, durch eine Betätigung, bei der rapide die Drehgeschwindigkeit auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder mehr erhöht wird, ist es möglich, verschiedene Tastempfindungen gemäß der Art der Betätigung des Tastdarstellungsknopfs darzustellen, und ferner ist es möglich, ein Gefühl einer Vollständigkeit der Betätigung zu erhalten.
Dritte Ausführungsform
66 ist ein Blockdiagramm, das einen Umriss einer Relation zwischen einer Anzeige-Platte, einer Berührungs-Platte, der Tastdarstellungsplatte und einem beweglichen Körper gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht. Die Relation zwischen der Anzeige-Platte, der Berührungs-Platte und der Tastdarstellungsplatte ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, und demzufolge wird die Beschreibung der Relation weggelassen, und es werden nur die sich unterscheidenden Komponenten beschrieben.
Eine Information über einen Bewegungswert (Drehwinkel) des Knopfes wird an eine Antriebsversorgungs-Steuerungsschaltung 611 (Antriebs-Steuerungsschaltung) zusätzlich zur Umwandlungsschaltung 120 für Tastempfindungs-Ausbildungsbedingungen und der Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung 321 ausgegeben.
Die Antriebsversorgungs-Steuerungsschaltung 611 wählt eine Antriebsversorgungs-Bedingung entsprechend einem Bewegungswert des Knopfes in einem im Voraus in einer Antriebssteuerungsbedingungs-Speichervorrichtung 612 gespeicherten Muster aus und gibt Antriebsbedingungsdaten, die auf der Basis der ausgewählten Antriebsversorgungs-Bedingung erzeugt werden, an eine Antriebsversorgungs-Vorrichtung 610 aus. Die Antriebsversorgungs-Vorrichtung 610 steuert den Bewegungszustand eines beweglichen Körpers 600 auf der Basis der Antriebsbedingungsdaten.
67 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Synchronisations-Verarbeitung einer Anzeigeänderung der Anzeige-Platte gemäß einem Rotationswert des Tastdarstellungsknopfs 3 und einer vom Knopf erhaltenen Tastempfindung darstellt, sowie die Steuerung des oben beschriebenen beweglichen Körpers 600. Es sei angemerkt, dass die gleichen Schritte wie in dem Ablaufdiagramm der ersten Ausführungsform, wie in 39 dargestellt, mit der gleichen Schrittnummer bezeichnet ist und die redundante Beschreibung weggelassen wird.
Für den Fall, dass im Schritt S5 gemäß 67 bestimmt wird, dass die Betätigung die Drehbetätigung ist, wird eine Anzeigeverarbeitung gemäß dem im Schritt S3 berechneten Drehwinkel vorgenommen (Schritt S9), und außerdem wird die Antriebssteuerung des beweglichen Körpers 600 gemäß dem Drehwinkel durchgeführt (Schritt S110).
Für den Fall, dass im Schritt S11 bestimmt wird, dass die Betätigung die Drehung ist, wird außerdem eine Anzeigeverarbeitung gemäß dem im vorherigen Zyklus berechneten Drehwinkel vorgenommen (Schritt S13), und außerdem wird die Antriebssteuerung des beweglichen Körpers 600 gemäß dem Drehwinkel des vorherigen Zyklusses durchgeführt (Schritt S111).
Wie oben beschrieben, können bei der dritten Ausführungsform das Betätigungsgefühl des Tastdarstellungsknopfs 3, die Änderung der Bildanzeige und die Antriebssteuerung des beweglichen Körpers 600 gemäß dem Drehwinkel des Tastdarstellungsknopfs 3 durchgeführt werden.
68 veranschaulicht ein Beispiel einer Umwandlungstabelle von einem Drehwinkel in Vorwärtsrichtung des Tastdarstellungsknopfs 3 zu einer Tastempfindung. In der dritten Ausführungsform gilt Folgendes: Da der Bewegungszustand des beweglichen Körpers 600 gesteuert wird, wie in 68 gezeigt, wird ein Graph erhalten, bei dem ein hohes Betätigungsgefühl dargestellt wird, um eine fehlerhafte Betätigung zu verhindern, bis der Drehwinkel einen vorbestimmten Winkel θ2 (ersten Drehwinkel) in der Nähe des Anfangszustands erreicht, und wenn θ2 überschritten wird, wird das Betätigungsgefühl verringert, wenn der Drehwinkel zunimmt.
Ähnlich ist ein weiteres Beispiel der Umwandlungstabelle vom Drehwinkel in Vorwärtsrichtung zur Tastempfindung in 69 veranschaulicht. Die Tabelle (Graph), die in 69 veranschaulicht ist, ist ein Graph, bei dem eine Abnahme des Betätigungsgefühls, nachdem der Drehwinkel den vorbestimmten Winkel θ2 in der Nähe des Anfangszustands überschreitet, konstant wird, wenn der Drehwinkel einen vorbestimmten Winkel θ5 (zweiten Drehwinkel) überschreitet, und das Betätigungsgefühl nimmt rapide von einem vorbestimmten Drehwinkel θ6 (dritter Drehwinkel) nahe einem Abschluss des Betätigungsbereichs in Richtung des Drehwinkels θ3 beim Abschluss des Betätigungsbereichs zu. Dies ist ein Muster, das auf den Betrieb angewendet werden, kann, bei dem ein Gaspedal gedrückt wird, und zwar in dem Fall, in dem der bewegliche Körper 600 ein Fahrzeug oder dergleichen ist.
Ähnlich ist ein weiteres Beispiel der Umwandlungstabelle vom Drehwinkel in Vorwärtsrichtung zur Tastempfindung in 70 veranschaulicht. Die in 70 gezeigte Tabelle (Graph) ist ein Graph, in dem ein Betätigungsgefühl jenseits des Drehwinkels θ3 (vierter Drehwinkel) stark verringert wird, und zwar am Ende des Betätigungsbereichs, und danach wird das Betätigungsgefühl nicht verändert. Es ist möglich, zu wissen, dass der Betätigungsbereich infolge des Verschwindens des Betätigungsgefühls überschritten ist.
Ein Beispiel der Umwandlungstabelle in dem Fall, in dem die Rotation in Vorwärtsrichtung mittels der in 68 gezeigten Umwandlungstabelle zur Rotation in Rückwärtsrichtung geändert wird, ist in 71 gezeigt. Ein Beispiel der Umwandlungstabelle in dem Fall, in dem die Rotation in Vorwärtsrichtung mittels der in 69 gezeigten Umwandlungstabelle zur Rotation in Rückwärtsrichtung geändert wird, ist in 72 gezeigt. Ein Beispiel der Umwandlungstabelle in dem Fall, in dem die Rotation in Vorwärtsrichtung mittels der in 70 gezeigten Umwandlungstabelle zur Rotation in Rückwärtsrichtung geändert wird, ist in 73 gezeigt.
In den 71 bis 73 ist ein Betätigungsgefühl auf einem niedrigen Zustand vorgegeben, um die Betätigung zu erleichtern, bis die Position die Anfangsposition erreicht, und ein klares Betätigungsgefühl wird im Anfangszustand erzeugt, um zu erkennen, dass ein Zurückkehren in den Anfangszustand stattfindet. Es sei angemerkt, dass wie in der Umwandlungstabelle gemäß 52, die in der ersten Ausführungsform gezeigt ist, das Muster derart sein kann, dass ein Betätigungsgefühl von der Nähe des Anfangszustands aus ausgebildet wird.
Ferner ist bei der dritten Ausführungsform die Ausbildung eines Betätigungsgefühls mit der Anzeigebetätigung und einem Treiber-Steuerungswert der Anzeige-Platte verknüpft. Die Bereitstellung eines Betätigungsgefühls mittels der Umwandlungstabelle, die in 68 bis 69 gezeigt ist, wird ferner durch einen Graphen eines Drehwinkels und einen Anzeige-Verarbeitungswert dargestellt, wie beispielsweise in 74 veranschaulicht.
Die Bereitstellung eines Betätigungsgefühls mittels der Umwandlungstabelle, die in 70 gezeigt ist, wird ferner durch einen Graphen eines Drehwinkels und einen Anzeige-Verarbeitungswert dargestellt, wie beispielsweise in 74 veranschaulicht. Wenn der Drehwinkel 03, der ein Betätigungsbereich ist, überschritten wird, steht die Anzeigeverarbeitung auch im Anfangszustand im Zusammenhang mit dem Verschwinden des Betätigungsgefühls.
Im Gegensatz dazu wird der Treiber-Steuerungswert durch die Umwandlungstabelle, die in 68 bis 69 veranschaulicht ist, durch einen Graphen eines Drehwinkels und einen Treiber-Steuerungswert dargestellt, wie beispielsweise in 76 veranschaulicht.
Außerdem wird ein Treiber-Steuerungswert mittels der Umwandlungstabelle, die in 70 dargestellt ist, durch einen Graphen eines Drehwinkels, einen Anzeige-Verarbeitungswert, einen Treiber-Steuerungswert dargestellt, wie beispielsweise in 77 dargestellt. Wenn der Drehwinkel θ3, der ein Betätigungsbereich ist, überschritten wird, steht der Treiber-Steuerungswert auch im Anfangszustand im Zusammenhang mit dem Verschwinden des Betätigungsgefühls. Es sei angemerkt, dass das Vorgeben eines Treiber-Steuerungswerts auf den Anfangszustand einen Zustand einschließt, in dem der bewegliche Körper 600 sicher gesteuert und betrieben werden kann, und zwar abhängig von einem Antriebsziel.
Beispiele für einen beweglichen Körper, der bei der dritten Ausführungsform gesteuert wird, schließen ein Automobil, ein Schienenfahrzeug, ein Schiff und ein fliegendes Objekt in Relation zum Fahrtbetrieb bzw. zu einer Antriebsbetätigung ein. Beispiele schließen Roboter für landwirtschaftliche Ausrüstung, Bauausrüstung, Verarbeitungsausrüstung und medizinische Ausrüstung in Relation zur Antriebsbetätigung eines begleitenden Werkzeugs ein und können in einem weiten Bereich von Anwendungen verwendet werden.
Daher ist es notwendig, die Hand-Loslösevorgangs-Verarbeitung und die Translations-Betriebs-Verarbeitung in dem Verarbeitungsablauf in 67 zuzuweisen und eine Drückbetätigungsverarbeitung, die später in einer vierten Ausführungsform beschrieben wird, der Antriebsbetätigung und Werkzeugbetätigung zuzuweisen, und die Zuweisungsinformation wird in der Antriebssteuerungsbedingungs-Speichervorrichtung 612 gespeichert (siehe 66).
Beispiele für den Vorgang, der als Zuweisung der Antriebsbetätigung eines Automobil oder dergleichen gespeichert ist, schließen Folgendes ein: Antriebskraft-Lösung (Gaspedal aus), Bremsen (Bremse), Gang hochschalten, Gang runterschalten, Vorwärtsbewegung (Antriebseinrichtung-Normal-Rotation), Rückwärtsbewegung (Antriebseinrichtung-Umkehr), Klappe hoch, Klappe runter, Rechts-Rotation, Links-Rotation.
Da die Betätigung, die sich auf die Bewegung von landwirtschaftlicher Ausrüstung, Bauausrüstung und Verarbeitungsausrüstung bezieht, in Abhängigkeit von der Anwendung variiert, werden als ein Verallgemeinerungs-Verfahren der Ausrüstungs-Name, die Verwendungs-Anwendung der Ausrüstung und der Betätigungsinhalt in der Antriebssteuerungsbedingungs-Speichervorrichtung 612 in einer baumartigen Liste gespeichert. Wenn die Tastdarstellungs-Berührungsplatte in der Ausrüstung installiert ist, werden die entsprechende Ausrüstung, Anwendung und Betätigung aus der Liste ausgewählt, und die Entsprechung zwischen der Betätigung der Ausrüstung und der Betätigung des Tastdarstellungsknopfs 3 wird vorgegeben, so dass die Umwandlungstabelle eines Betätigungswerts (Drehwinkel und Translationswert) des Tastdarstellungsknopfs 3 und der Betätigungsinhalt der Ausrüstung aus der Antriebssteuerungsbedingungs-Speichervorrichtung 612 verwendet werden können.
Es sei angemerkt, dass in der dritten Ausführungsform die Beschreibung unter der Annahme des Bewegungswerts des Knopfes als Drehwinkel erfolgt. Alternativ kann der Bewegungswert des Knopfes auch die Drehgeschwindigkeit wie in der zweiten Ausführungsform sein, oder es kann sowohl der Drehwinkel, als auch die Drehgeschwindigkeit verwendet werden.
Es sei angemerkt, dass bei der ersten bis dritten Ausführungsform nur der Tastdarstellungsknopf 3 als Eingabevorrichtung gezeigt ist. Um die Sicherheit des beweglichen Körpers zu verbessern, kann jedoch beispielsweise in einem Fall, in dem ein Näherungssensor, ein Humansensor oder dergleichen installiert ist, ein Prozess zum Durchführen einer Verarbeitung, wie z. B. eine Anzeige auf einem Alarm-Schirm, eine Erhöhung eines Betätigungsgefühls in Beschleunigungsrichtung, und eine Verringerung des Treiber-Steuerungswerts durch Absetzen eines Alarms auf der Basis einer Gefahr-Vorhersage-Information unter Verwendung der Gefahr-Vorhersage-Information von diesen Sensoren als Eingabe hinzugefügt sein.
Wirkung
Gemäß der dritten Ausführungsform gilt Folgendes: In dem Fall, in dem verschiedene Ausrüstungselemente vom Tastdarstellungsknopf 3 bedient werden, ist es möglich, eine Zuverlässigkeit infolge eines Betätigungsgefühls zu erzielen, und eine fehlerhafte Betätigung zu verhindern. Da verschiedene Betätigungen im Voraus gespeichert sind, können ferner die Bedienungsplatte und ein Betätigungshebel vereinfacht werden, und die Kosten beim Entwurf und bei der Herstellung einer Vorrichtung können verringert werden.
Vierte Ausführungsform
78 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Synchronisations-Verarbeitung einer Anzeigeänderung der Anzeige-Platte gemäß einem Rotationswert des Tastdarstellungsknopfs 3 und einer vom Knopf erhaltenen Tastempfindung darstellt. Es sei angemerkt, dass in 78 der Betrieb, der sich nicht auf die vierte Ausführungsform bezieht, in einer vereinfachten Weise dargestellt ist.
Die Synchronisations-Verarbeitung wird begonnen, wenn der Indikator 2 (siehe 31) in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 (siehe 31) ist (Knopf-Berührung) oder Energie an die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 angelegt wird (Energie an), und Positions-Koordinaten des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Berührungs-Platte 200 zu der Zeit, wenn die Synchronisations-Verarbeitung begonnen wird oder zu der Zeit, wenn ein Initialisierungssignal des Tastdarstellungsknopfs 3 der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 zugeführt wird, werden als eine Anfangsposition gespeichert (Schritt S60).
In einem Fall, in dem ein Kontaktzustand zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und dem Indikator 2 in einem vorbestimmten Zyklus bestimmt wird (Schritt S61) und bestimmt wird, dass der Tastdarstellungsknopf 3 und der Indikator 2 nicht miteinander in Kontakt sind (Fall „Nein“), wird bestimmt, dass ein Hand-Loslösevorgang (Kontakt-Lösung) durchgeführt wird, und die Verarbeitung fährt mit einer Hand-Loslösevorgangs-Verarbeitung fort (Schritt S67).
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Tastdarstellungsknopf 3 und der Indikator 2 im Kontaktzustand sind (Fall „Ja“), bestimmt, ob die Betätigung zum Drücken des Tastdarstellungsknopfs 3 durchgeführt wird (Schritt S62). In einem Fall wiederum, in dem die Betätigung des Drückens des Tastdarstellungsknopfs 3 nicht durchgeführt wird (Fall „Nein“), wird die Position des Tastdarstellungsknopfs 3 auf der Berührungs-Platte 200 detektiert, und gegenwärtige Koordinaten werden erfasst (Schritt S63). Dann wird ein Bewegungswert (Drehwinkel) des Tastdarstellungsknopfs 3 aus den erfassten gegenwärtigen Koordinaten und Anfangskoordinaten berechnet (Schritt S64).
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, indem im Schritt S62 bestimmt wird, dass die Betätigung zum Drücken des Tastdarstellungsknopfs 3 durchgeführt wird (Fall „Ja“), die Verarbeitung durchgeführt, die gemäß der Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und eines Anzeige-Verarbeitungswerts bis zu einem vorherigen Zyklus durchgeführt wird, beispielsweise eine Anhalte-Verarbeitung (Schritt S68), bei der eine Aktualisierungsgeschwindigkeits-Vorgabe (Scroll-Betrieb) der Listenanzeige auf Null vorgegeben wird.
Nachdem ein Bewegungswert des Tastdarstellungsknopfs 3 im Schritt S64 berechnet worden ist, wird bestimmt, ob oder ob nicht die Drehbetätigung durchgeführt wird (Schritt S65). Diese Bestimmung wird beispielsweise durch ein Verfahren vorgenommen, das unter Bezugnahme auf 26 beschrieben ist. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Betätigung nicht die Drehbetätigung ist (Fall „Nein“), wird bestimmt, dass die Betätigung die Translations-Betätigung ist, und die Verarbeitung fährt mit der Translations-Betriebs-Verarbeitung fort (Schritt S69).
In einem Fall wiederum, in dem bestimmt wird, dass die Betätigung die Drehbetätigung ist (Fall „Ja“), wird bestimmt, ob die Rotationsrichtung die gleiche ist wie die Rotationsrichtung im vorherigen Zyklus (Schritt S6). Außerdem wird in dem Fall der Drehbetätigung der im Schritt S64 berechnete Drehwinkel in einen Anzeige-Verarbeitungswert unter Verwendung der Umwandlungstabelle umgewandelt (Schritt S66).
Es sei angemerkt, dass für die Verarbeitung, die gemäß der Umwandlungstabelle eines Drehwinkels und eines Anzeige-Verarbeitungswerts bis zum vorherigen Zyklus durchgeführt wird, in einem Fall, in dem ein Drücken des Tastdarstellungsknopfs 3 durchgeführt wird, bei der ersten Ausführungsform ein Muster, das nicht in der ersten Ausführungsform ausgewählt wird, aus dem Muster der Bildschirmanzeige ausgewählt wird, das unter Bezugnahme auf 40 und 41 beschrieben ist. In dem Fall beispielsweise, in dem „Speicherung des gegenwärtigen Drehwinkels“ - „Bildschirmanzeige-Aktualisierungs-Fortsetzung“ als Betrieb der Hand-Loslösevorgangs-Verarbeitung ausgewählt ist, kann „Drehwinkel-Nullvorgabe“ - „Bildschirmanzeige-Initialisierung“ als Drückbetätigungsverarbeitung ausgewählt und zugeordnet werden.
Ferner kann in dem Fall, indem der Drehwinkel einer Element-Position in der Anzeigeliste entspricht, der Betrieb zum Auswählen eines entsprechenden Elements in der Liste durchgeführt werden. Beispielsweise kann der Betrieb so sein, dass eine Anlage, die dem Drehwinkel entspricht, in einer Liste angezeigt wird, in der Anlagennamen in der Reihenfolge angeordnet sind, und die angezeigte Anlage wird als Ziel bei der Routenführung durch die Drückbetätigung registriert.
Außerdem wird in dem Fall der Anwendung auf die dritte Ausführungsform eine Betätigungsverarbeitung der Ausrüstung entsprechend der Drückbetätigung durchgeführt, die in der Antriebssteuerungsbedingungs-Speichervorrichtung 612 (siehe 66) gespeichert ist.
Es sei angemerkt, dass bei der vierten Ausführungsform die Beschreibung unter der Annahme des Bewegungswerts des Knopfes als Drehwinkel erfolgt. Alternativ kann der Bewegungswert des Knopfes auch die Drehgeschwindigkeit wie in der zweiten Ausführungsform sein, oder es kann sowohl der Drehwinkel, als auch die Drehgeschwindigkeit verwendet werden.
Wirkung
Gemäß der vierten Ausführungsform kann die Drückbetätigung zur Anzeigebetätigung zusätzlich zu der Drehbetätigung, der Translationsbetätigung und dem Hand-Loslösevorgang des Tastdarstellungsknopfs 3 hinzugefügt werden, so dass die Vielseitigkeit des Tastdarstellungsknopfs 3 erweitert werden kann.
Fünfte Ausführungsform
- ist ein Diagramm, das schematisch den Betrieb eines Tastdarstellungsknopfs 31 darstellt, der auf der Tastdarstellungs-Berührungsplatte angeordnet ist, gemäß einer fünften Ausführungsform. Wie in 79 veranschaulicht, hat der Tastdarstellungsknopf 31 eine Konfiguration, bei der eine joystick-artige Betätigung zur Bewegungsbetätigung, d. h. eine hin- und hergehende Betätigung von hoch, runter, links und rechts ohne Rotation in Richtung der Fläche der Tastdarstellungs-Berührungsplatte durchgeführt werden kann.
Auf diese Weise wird im Tastdarstellungsknopf 3 der ersten bis vierten Ausführungsform eine Bildschirm-Aktualisierung (Scroll-Betrieb) grob durch die Drehbetätigung für eine Liste durchgeführt, bei der einige zehn Musiktitel angeordnet sind, und zwar für alle fünf Titel auf einem Bildschirm, auf dem ein Auswahlziel-Titel und zwei Titel vor und nach dem Auswahlziel-Titel angezeigt werden. Im Gegensatz dazu kann in der fünften Ausführungsform eine detaillierte Bildschirm-Aktualisierung (Anzeigerahmen-Fortschreiten) in einer Minimaleinheit (für jeden Titel) durch die Joystick-Betätigung des Tastdarstellungsknopfs 31 durchgeführt werden.
Die detaillierte Bildschirm-Aktualisierung in der Minimaleinheit wird beispielsweise durchgeführt, in einem Fall, in dem eine Joystick-Betätigung zum Bewegen des Tastdarstellungsknopfs 31 in Aufwärtsrichtung (+y-Richtung) durchgeführt wird, sie zu einem nächsten Listen-Element bewegt wird, und in einem Fall, in dem eine Joystick-Betätigung zum Bewegen in Abwärtsrichtung (-y-Richtung) durchgeführt wird, wobei die Anzeigeverarbeitung zum Bewegen zu einem vorherigen Listen-Element durchgeführt wird.
80 ist ein Ablaufdiagramm der Anzeigeverarbeitung mittels der Joystick-Betätigung. Die Joystick-Betätigung entspricht der Translations-Betriebs-Verarbeitung in der ersten bis vierten Ausführungsform, und sie entspricht beispielsweise der Translations-Betriebs-Verarbeitung im Schritt S15 beim Fortschreiten vom Schritt S5 oder vom Schritt S11 in 39 der ersten Ausführungsform.
In dem Fall, dass zur Translations-Betriebs-Verarbeitung fortgeschritten wird, werden die Translationsrichtung und Verarbeitungszeit zur Zeit der Verarbeitung gespeichert (Schritt S70). Da es einen Fall gibt, in dem es keine Bewegung vom vorherigen Zyklus in der Translations-Betriebs-Verarbeitung gibt, wird bestimmt, ob oder ob nicht es eine Bewegung gibt (Schritt S71). In dem Fall, in dem es keine Bewegung gibt (Fall „Nein“), wird der gegenwärtige Betätigungstyp aus dem Inhalt der Umwandlungstabelle der translatorischen Betätigung und der Anzeigeverarbeitung im vorherigen Zyklus bestimmt, wie in 82 veranschaulicht (Schritt S77).
Im Fall einer Abfolge von hin- und hergehenden Bewegungen (Fall „Nein“) wird der Anzeigebildschirm im vorherigen Zyklus, d. h. der gegenwärtige angezeigte Anzeigebildschirm (gegenwärtiger Schirm) gehalten (Schritt S79). Im Gegensatz dazu wird in dem Fall einer Eine-Richtung-Betätigung (Fall „Ja“) die gleiche Anzeigeverarbeitung wie bei der Betätigung im vorherigen Zyklus vorgegeben, und zwar auf der Basis der Umwandlungstabelle des Bewegungswerts und der Anzeigeverarbeitung im vorherigen Zyklus (Schritt S80), und die vorgegebene Anzeigeverarbeitung wird durchgeführt (Schritt S75).
In dem Fall, in dem im Schritt S71 bestimmt wird, dass es eine Bewegung gibt (Fall „Ja“), wird die Stärkerelation zwischen der verstrichenen Zeit t von der vorherigen Bewegung und einem vorbestimmten Intervall t0 bestimmt, und es wird bestimmt, ob eine Abfolge von Translations-Betätigungen oder eine neue Translations-Betätigung durchgeführt wird (Schritt S72). Dann wird in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass eine neue Translations-Betätigung durchgeführt wird (Fall t > t0) die Anzeigeverarbeitung der Vorwärtsbetätigung auf der Basis der Umwandlungstabelle eines Bewegungswerts und Anzeigeverarbeitung als Vorwärtsbetätigung vorgegeben (Schritt S78), und die vorgegebene Anzeigeverarbeitung wird durchgeführt (Schritt S75).
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem im Schritt S72 bestimmt wird, dass eine Abfolge von Translations-Betätigungen durchgeführt wird (Fall t≤t0), bestimmt, ob oder ob nicht die entsprechende Betätigung die gleiche wie die Bewegungsrichtung im vorherigen Zyklus ist (Schritt S73). In dem Fall, in dem die Bewegungsrichtung nicht die gleiche ist (Fall „Nein“), wird die Anzeigeverarbeitung vorgegeben, die auf der Basis des Betätigungstyps bestimmt wird (Schritt S76), und die vorgegebene Anzeigeverarbeitung wird durchgeführt (Schritt S75).
In dem Fall, in dem der Betätigungstyp die Eine-Richtungs-Betätigung ist, wie in 100 und 101 veranschaulicht, wird ein Anzeige-Verarbeitungswert auf der Basis der Umwandlungstabelle eines Translations-Bewegungswerts und eines Anzeige-Verarbeitungswerts vorgegeben. Das heißt, in 100 ändert sich der Anzeige-Verarbeitungswert mit der Änderung des Translations-Bewegungswerts, und in 101 ändert sich der Anzeige-Verarbeitungswert diskret mit einer Änderung des Translations-Bewegungswerts.
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall einer Abfolge von hin- und hergehenden Bewegungen der vorbestimmte Anzeige-Verarbeitungswert nur in einem Zyklus vorgegeben, in dem die Betätigung von der Vorwärtsbetätigung zur Rückwärtsbetätigung übergeht, und der Anzeige-Verarbeitungswert wird in den übrigen Zyklen auf Null gesetzt (Anzeige wird nicht aktualisiert).
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem die Bewegungsrichtung die gleiche ist wie im Schritt S73 (Fall „Ja“), bestimmt, ob die Bewegungsroute die Vorwärtsrichtung oder die Rückwärtsrichtung ist (Schritt S74), und in dem Fall, in dem die Bewegungsroute die Vorwärtsrichtung ist (Fall „Ja“), wird die auf der Basis des Betätigungstyps bestimmte Anzeigeverarbeitung vorgegeben, und die vorgegebene Anzeigeverarbeitung wird durchgeführt (Schritt S75).
In dem Fall, in dem der Betätigungstyp die Eine-Richtungs-Betätigung ist, wie in 100 und 101 veranschaulicht, werden ein Translations-Bewegungswert und ein Anzeige-Verarbeitungswert vorgegeben. Das heißt, in 100 ändert sich der Anzeige-Verarbeitungswert mit der Änderung des Translations-Bewegungswerts, und in 101 ändert sich der Anzeige-Verarbeitungswert diskret mit einer Änderung des Translations-Bewegungswerts. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall einer Abfolge von hin- und hergehenden Bewegungen der Anzeige-Verarbeitungswert auf Null gesetzt (die Anzeige wird nicht aktualisiert).
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem im Schritt S74 bestimmt wird, dass die Bewegungsrichtung die Rückwärtsrichtung ist (Fall „Nein“) die gleiche Anzeigeverarbeitung wie diejenige in dem Fall, in dem die Bewegungsrichtung geändert wird, als Rückwärtsbetätigung vorgegeben (Schritt S76), und die vorgegebene Anzeigeverarbeitung wird durchgeführt (Schritt S75).
81 ist ein Diagramm, das schematisch ein Beispiel für eine Abfolge von hin- und hergehenden Bewegungen des Tastdarstellungsknopfs 31 veranschaulicht. 81 veranschaulicht eine Joystick-Betätigung, bei der der Tastdarstellungsknopf 31 kontinuierlich die Rückwärtsbetätigung zum Bewegen in einer Richtung entgegengesetzt zur Vorwärtsrichtung bei der Vorwärtsbetätigung durchführt, wie durch einen Pfeil angezeigt.
Außerdem veranschaulicht 82 eine Umwandlungstabelle zwischen einer Aktualisierung des Anzeigebildschirms und der Anzeigeverarbeitung und der Betätigung des Tastdarstellungsknopfs 31. Wie in 82 gezeigt, werden in einem Fall, in dem die Eine-Richtungs-Betätigung durchgeführt wird, der Anzeigebildschirm und die Anzeigeverarbeitung gemäß einem Translations-Bewegungswert aktualisiert, und in einer Abfolge von hin- und hergehenden Bewegungen werden der Anzeigebildschirm und die Anzeigeverarbeitung nur in einem Zyklus aktualisiert, in dem die Umkehr der Route auftritt.
83 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für eine Anzeigeverarbeitung durch den Betrieb des Tastdarstellungsknopfs veranschaulicht. Bei der Verarbeitung der Translations-Betätigung, wie in 80 gezeigt, wird die Vorgabe der Translations-Betätigung geprüft (Schritt S90), und es wird bestimmt, ob oder ob nicht die Verarbeitung übernommen werden soll, und zwar auf der Basis der Umwandlungstabelle aus Drehwinkel und Anzeigeverarbeitung (Schritt S91).
Dann werden in einem Fall, in dem die Verarbeitung übernommen wird (Fall „Ja“) eine Bildverarbeitung, die durchgeführt wird, indem ein Anzeigebildschirm geprüft wird (Schritt S100), und eine Verarbeitung eines Rotationswerts durchgeführt, die durchgeführt wird, indem eine Knopf-Information geprüft wird (Schritt S102).
Als ein Beispiel für die Bildverarbeitung - wie in 101 veranschaulicht - wird eine Listen-Anzeige-Zuführung in einer Minimaleinheit, d. h. ein Anzeigerahmen-Fortschreiten-Betrieb zum Bewegen und Anzeigen von Elementen in einer Liste, die in einer Reihenfolge angeordnet sind, und zwar eins nach dem anderen (Schritt S 101). Für die Verarbeitung des Rotationswerts wird im Gegensatz dazu bestimmt, ob oder ob nicht eine Drehwinkel-Information initialisiert oder aktualisiert werden soll, und zwar auf der Basis einer voreingestellten Bedingung (Schritt S103).
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Initialisierung durchgeführt werden wird (Fall „Ja“), wird der Drehwinkel des Tastdarstellungsknopfs 31 bei der gegenwärtigen Position auf den Anfangswinkel (Null) vorgegeben (Schritt S 104). Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass eine Aktualisierung durchgeführt werden soll (Fall „Nein“), ein Rotationswert entsprechend der Listenanzeigezuführung in der Minimaleinheit zum Rotationswert im vorherigen Zyklus addiert oder von diesem subtrahiert, so dass der Drehwinkel bei der gegenwärtigen Position erhalten wird (Schritt S105).
Sogar in dem Fall, in dem ein Feineinstellungsvorgang durch translatorische Betätigung durchgeführt wird, ist es möglich, ein kontinuierliches Gefühl der Aktualisierung der Bildschirmanzeige gemäß dem Rotationswert durch die Drehbetätigung mittels der Aktualisierungsverarbeitung im Schritt S105 durchzuführen. Beispielsweise gilt bei der Bedienung zum Scrollen einer Kartenanzeige auf einem Kartenbildschirm und Prüfen der Topographie und dergleichen in der Umgehung eines Ortes Folgendes: Wenn ein minimaler Scrollwert der Kartenanzeige bei der Drehbetätigung um 200 m bewegt wird, wird der minimale Scrollwert (mittels Feineinstellungs-Betätigung) in Einheiten von 10 m bewegt, indem die Translations-Betätigung durchgeführt wird, und wenn die Drehbetätigung erneut durchgeführt wird, kann die Bewegung von einem bewegten Ort aus begonnen werden, und zwar mittels der Feineinstellungs-Betätigung. Es sei angemerkt, dass die Kartenskalierung zur Zeit der Drehbetätigung und die Kartenskalierung zur Zeit der Translations-Betätigung gemäß einer minimalen Scroll-Einheit geändert werden können.
In dem Fall wiederum, in dem im Schritt S91 bestimmt wird, dass die Verarbeitung auf der Basis der Umwandlungstabelle aus Drehwinkel und Anzeigeverarbeitung nicht übernommen wird, wird bestimmt, ob oder ob nicht der Inhalt der Umwandlungstabelle aus Bewegungswert und Anzeigeverarbeitung neu vorgegeben werden soll (Schritt S92).
Für den Fall, dass der Inhalt neu vorgegeben wird (Fall „Ja“), wird dann ein Verarbeitungsmenü angezeigt (Schritt S95), und die Verarbeitung fährt mit einem Auswahlvorgang im nächsten Zyklus fort. Es sei angemerkt, dass das Verarbeitungsmenü Informationen enthält, die in der Anzeigeverarbeitungsbedingungs-Speichervorrichtung 322 gespeichert sind, neu von außerhalb übertragene Informationen und dergleichen.
In dem Fall wiederum, in dem im Schritt S92 bestimmt wird, dass der Inhalt nicht neu vorgegeben wird (Fall „Nein“), wird der Anzeigebildschirm geprüft (Schritt S93), und die Anzeigeverarbeitung wird gemäß der Umwandlungstabelle aus Bewegungswert und Anzeigeverarbeitung durchgeführt, die bereits vorgegeben waren, und ein weiterer Anzeigebildschirm wird angezeigt (Schritt S94).
Außerdem wird die Knopf-Information geprüft (Schritt S96), und es wird bestimmt, ob die Bewegungsinformation (Drehwinkel) des Tastdarstellungsknopfs 3 gehalten oder initialisiert werden soll (Schritt S97). Wenn bestimmt wird, dass die Bewegungsinformation initialisiert wird (Fall „Ja“), wird der Drehwinkel bei der gegenwärtigen Position des Tastdarstellungsknopfs 31 auf den Anfangswinkel (Null) vorgegeben (Schritt S98). In dem Fall wiederum, in dem bestimmt wird, dass die Initialisierung nicht durchgeführt wird (Fall „Nein“), wird der Drehwinkel des vorherigen Zyklusses gespeichert (Schritt S99).
Weitere Anwendungsbeispiele
In der obigen Beschreibung wird die Joystick-Betätigung unter Verwendung der Feineinstellungs-Betätigung der Listenanzeige-Zuführung beschrieben. Die Joystick-Betätigung kann jedoch auch auf andere Szenarien übertragen werden. In einem Fall beispielsweise, in dem eine Routenverfolgung durch eine Drehbetätigung auf einem Karteninformationsbildschirm durchgeführt wird, kann der Verfolgungsbewegungsabstand auf ein vorbestimmtes Verhältnis desjenigen zur Zeit der Rotation durch Ändern auf die Joystick-Betätigung verringert werden. Ferner kann in dem Fall, in dem eine Liste zur Zeit der Drehbetätigung als große Klassifikations-Elemente angezeigt wird, kann eine Listenbewegung von kleinen Klassifikations-Elementen durch die Joystick-Betätigung durchgeführt werden.
Als ein Beispiel zum Ändern der Verarbeitung gibt es wiederum ein Beispiel, bei dem eine Verfolgungs-Verarbeitung an einem Punkt während der Verfolgung in der Routenverfolgungsverarbeitung mittels der Drehbetätigung zur Verarbeitung der Skalierungs-Karteninformationen mittels der Joystick-Betätigung geändert wird.
Wirkung
Gemäß der fünften Ausführungsform kann zusätzlich zu der Drehbetätigung, der Translationsbetätigung, dem Hand-Loslösevorgang und der Drückbetätigung des Tastdarstellungsknopfs die Joystick-Betätigung zum Anzeigeverarbeitungsinhalt hinzugefügt werden, so dass die Vielseitigkeit des Tastdarstellungsknopfs noch weiter erweitert werden kann. Indem die Joystick-Betätigung auf die Feineinstellungsverarbeitung der Drehbetätigung angewendet wird, ist es außerdem möglich, eine weniger belastende Betätigung durchzuführen.
Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs, der die Joystick-Betätigung ermöglicht Für den Fall, dass eine joystick-artige Betätigung durchgeführt wird, ist es schwierig, die joystick-artige Betätigung mit dem Tastdarstellungsknopf zu verwirklichen, an dem die Basis eines Schafts fixiert ist. Der Tastdarstellungsknopf 31 der fünften Ausführungsform hat die unten beschriebene Konfiguration, um die joystick-artige Betätigung zu ermöglichen.
84 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs 31 veranschaulicht. Eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Ansicht von unten sind in dieser Reihenfolge von oben auf der linken Seite des Diagramms veranschaulicht, und eine Querschnittsansicht in Pfeilrichtung entlang der Linie A-A in der Ansicht von unten ist auf der rechten Seite des Diagramms veranschaulicht.
In 84 ist Folgendes gezeigt: Da der Drehschaftbereich 5a ebenfalls beweglich ist, wird dann, wenn der Rotationsbereich 4 rotiert wird, der Drehschaftbereich 5a wünschenswerterweise nicht während der Rotation bewegt, um eine stabile Drehbetätigung durchzuführen. Daher ist die statische Kraft des Drehschaftbereichs 5a, wenn der Rotationsbereich 4 rotiert, vorzugsweise größer als die statische Kraft des Rotationsbereichs 4.
Das heißt, die Region, wo der Drehschaftbereich 5a in Kontakt mit der Tastdarstellungsplatte ist, ist außerhalb einer Region angeordnet, wo der Rotationsbereich 4 in Kontakt mit der Tastdarstellungsplatte ist, und zwar bei Betrachtung vom Rotationszentrum aus. Um die optionale Position des Rotationsbereichs 4 während der Drehbetätigung zu detektieren, ist es wiederum bevorzugt, dass die Positions-Detektionseinheit 7 an einer Position angeordnet ist, die weiter als das Rotationszentrum weg ist, und zwar zur Berechnung des Rotationswerts, und die Positions-Detektionseinheit 7 ist so konfiguriert, dass sie in der Nähe der äußeren Peripherie des Tastdarstellungsknopfs 31 angeordnet ist.
Der Rotationsbereich 4 weist Folgendes auf: einen Rotationsbereich-Innenschaftbereich 30 (erster rotierender Körper), eine Rotationsbereich-Seitenfläche 10 (zweiter rotierender Körper), und eine obere Rotationsbereich-Flächenplatte 12, und der Drehschaftbereich 5a ist so angeordnet, dass er den Rotationsbereich-Innenschaftbereich 30 umgibt. Eine Mehrzahl der leitfähigen elastischen Bereiche 6 mit einer Fächerform in der Draufsicht ist auf einer Bodenfläche des Rotationsbereich-Innenschaftbereichs 30 angeordnet, und eine Mehrzahl von Schaftstruktur-Haltebereichen 17a (erste Struktur-Haltebereiche) mit einer Fächerform in der Draufsicht ist auf einer Bodenfläche des Drehschaftbereichs 5a angeordnet.
Das Anordnen einer Mehrzahl der Positions-Detektionseinheiten 7 verbessert die Genauigkeit der Positions-Detektion des Tastdarstellungsknopfs 31, und das Anordnen einer Mehrzahl der Schaftstruktur-Haltebereiche 17a ermöglicht das Halten des Tastdarstellungsknopf 31, ohne die Bewegung des Tastdarstellungsknopf 31 zu behindern.
Mit einer solchen Konfiguration ermöglicht der Tastdarstellungsknopfs 31 die Joystick-Betätigung.
Da der Drehschaftbereich 5a von der Tastdarstellungsplatte abnehmbar ist, gilt ferner Folgendes: Eine Struktur, bei der ein Schaftbereich- Vorsprung 31b auf der Innenwand des Drehschaftbereichs 5a ausgebildet ist und ein Rotationsbereich-Vorsprung 31a auf der Außenwand des Rotationsbereich-Innenschaftbereichs 30 ausgebildet ist, kann verwendet werden, wie beispielsweise in 85 dargestellt, so dass der Drehschaftbereich 5a und der Rotationsbereich 4 nicht voneinander gelöst werden.
Es sei angemerkt, dass ein Freiraum c1 zwischen dem Drehschaftbereich 5a und dem Rotationsbereich-Vorsprung 31a und ein Freiraum c2 zwischen dem Rotationsbereich-Innenschaftbereich 30 und dem Schaftbereich-Vorsprung 31b im gleichen Bereich wie die Innendurchmesser-Toleranz 0 bis +0,5 mm des Fixierlochs 9 des Tastdarstellungsknopfs 3 liegt, wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben. Auf diese Weise kann der Rotationsbereich 4 glatt rotieren.
Wie in 86 dargestellt, kann außerdem ein Lager 32 zwischen dem Rotationsbereich-Innenschaftbereich 30 und dem Drehschaftbereich 5a angeordnet sein, um den Drehschaftbereich 5a mit dem Rotationsbereich 4 zu verbinden. Indem die obige Konfiguration verwendet wird, werden ein Rütteln infolge eines Spalts zwischen dem Drehschaftbereich 5a und dem Rotationsbereich-Innenschaftbereich 30 und die Reibungskraft zwischen diesen zur Zeit des Kontakts verringert, so dass eine unbeabsichtigte Bewegung des Drehschaftbereichs 5a unterbunden werden kann.
87 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs 31 veranschaulicht, und die Anordnung im Diagramm ist die gleiche wie in 84.In 87 ist der Drehschaftbereich 5a innerhalb des Rotationsbereich-Innenschaftbereichs 30 angeordnet, und der Schaftbereich 14 des Drehschaftbereichs 5a ist vom Rotationsbereich-Innenschaftbereich 30 umgeben.
Dann werden der Schaftbereich 14 und der Fixiertisch 13 mittels eines elastischen Elements 33 verbunden. Aus diesem Grund kann der Rotationsbereich 4 vorwärts, rückwärts, nach links und nach rechts bewegt werden. Es sei angemerkt, dass als Typ des elastischen Elements 33 eine Kombination aus einer Schraubenfeder und einer flachen Blattfeder geeignet ist.
Eine Mehrzahl von Schaftstruktur-Haltebereichen 17 mit einer Fächerform in der Draufsicht ist auf einer Bodenfläche des Fixiertischs 13 angeordnet, und eine Mehrzahl von leitfähigen elastischen Bereich 6a mit einer Fächerform in der Draufsicht ist auf einer Rotationsbereich-Bodenfläche 130 einer äußereren Seite als der Schaftstruktur-Haltebereich 17a angeordnet.
In dem Fall, dass eine solche Konfiguration verwendet wird, kann der leitfähige elastische Bereich 6 als Positions-Detektionseinheit 7 verwendet werden. Wie in 88 veranschaulicht, kann jedoch auch eine Mehrzahl von Positions-Detektionseinheiten 7 an Positionen angeordnet sein, die von den leitfähigen elastischen Bereichen 6 sandwichartig umgeben sind, und zwar auf der Rotationsbereich-Bodenfläche 130 so weit wie möglich vom Rotationszentrum entfernt. Indem eine Mehrzahl der Positions-Detektionseinheiten 7 angeordnet werden, wird die Genauigkeit der Detektion des Drehwinkels verbessert.
89 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration des elastischen Elements 33 zeigt, das den Schaftbereich 14 mit dem Fixiertisch 13 verbindet, und zeigt eine Seitenansicht und eine Draufsicht in zwei Richtungen in einem Zustand, wo der Schaftbereich 14 und der Fixiertisch 13 mittels des elastischen Elements 33 verbunden sind.
Wie in 89 gezeigt, weist das elastische Element 33 eine linke und rechte Biegeblattfeder 33a (erste flache Blattfeder) und eine vordere und hintere Biegeblattfeder 33b (zweite flache Blattfeder) auf und kann den Rotationsbereich 4 vorwärts, rückwärts, nach links und nach rechts bewegen. Obwohl 89 ein Beispiel zeigt, in dem die linke und rechte Biegeblattfeder 33a auf Seiten des Schaftbereichs 14 angeordnet ist und die vordere und hintere Biegeblattfeder 33b unterhalb der linken und rechten Biegeblattfeder 33a angeordnet ist, können die Blattfedern auch andersherum bzw. auf dem Kopf stehend angeordnet sein.
Da der Drehschaftbereich 5a von der Tastdarstellungsplatte abnehmbar ist, gilt ferner Folgendes: Eine Struktur, bei der der Schaftbereich-Vorsprung 31b auf der Außenwand des Drehschaftbereichs 14 ausgebildet ist und der Rotationsbereich-Vorsprung 31a auf der Innenwand des Rotationsbereich-Innenschaftbereichs 30 ausgebildet ist, kann verwendet werden, wie beispielsweise in 90 dargestellt, so dass der Drehschaftbereich 5a und der Rotationsbereich 4 nicht voneinander gelöst werden.
In diesem Fall gilt Folgendes: Da die Bodenfläche des Schaftbereichs 14 und die Bodenfläche des Rotationsbereich-Innenschaftbereichs 30 so konfiguriert sind, dass sie um einen Abstand c3 beabstandet sind, ist es möglich, zu verhindern, dass der Rotationsbereich-Vorsprung 31a zu einem Bereich vorsteht, der das elastische Element 33 auf Seiten des Fixiertisches 13 bildet, und zwar durch Betätigung des Tastdarstellungsknopfs 31.
In dem Fall, in dem eine Konfiguration verwendet wird, bei der der Schaftbereich 14 und der Fixiertisch 13 mittels des elastischen Elements 33 verbunden sind, besteht die Möglichkeit, dass der Schaftbereich 14 in Kontakt mit dem Rotationsbereich 4 im geneigten Zustand durch das elastische Element 33 kommt, und es besteht die Möglichkeit, dass die Rotation des Rotationsbereichs 4 behindert wird, wenn der Schaftbereich 14 geneigt ist.
Angesichts des oben Genannten ist - wie in 91 veranschaulicht - ein Schaftbereich 34 (zweite Drehwelle) außerhalb des Schaftbereichs 14 (erste Drehwelle) angeordnet, und der Rotationsbereich 4 ist außerhalb des Schaftbereichs 34 angeordnet. Indem der Schaftbereich 34 angeordnet wird, ist es möglich, den Einfluss eines Falles zu unterbinden, in dem der Schaftbereich 14 geneigt ist. Es sei angemerkt, dass ein Schaftstruktur-Haltebereich 35 (zweiter Struktur-Haltebereich), der in Richtung der Seite der Tastdarstellungsplatte vorsteht, an einer unteren Außenkante des Schaftbereichs 34 angeordnet ist und zum Halten des Schaftbereichs 34 beiträgt.
Wie in 92 gezeigt, kann außerdem in einem Fall, in dem eine Schaftbereich-Führung 36a (erste Schaftbereich-Führung), die ihre Form entlang des Schaftbereichs 34 ändert, wo der Schaftbereich 14 geneigt ist, auf einer Seitenfläche des Schaftbereichs 14 angeordnet sein, und eine Schaftbereich-Führung 36b (zweite Schaftbereich-Führung) kann an einer Position entsprechend der Schaftbereich-Führung 36a auf einer Innenfläche des Schaftbereichs 34 angeordnet sein, so dass sie die Schaftbereich-Führung 36a sandwichartig umgibt. Der Eingriff der Schaftbereich-Führung 36a und der Schaftbereich-Führung 36b trägt zum Halten des Schaftbereichs 34 bei.
93 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs 31 veranschaulicht. Eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Ansicht von unten sind in dieser Reihenfolge von oben auf der linken Seite des Diagramms veranschaulicht, und eine Querschnittsansicht in Pfeilrichtung entlang der Linie D-D in der Ansicht von unten ist auf der rechten Seite des Diagramms veranschaulicht.
Wie in 93 gezeigt, gilt Folgendes: Der Schaftbereich 14 ist mit dem Fixiertisch 13 verbunden. Der Schaftbereich 14 ist in einen hohlen Bereich des Rotationsbereich-Innenschaftbereichs 30 eingeführt und hat einen Spalt 37 mit dem Rotationsbereich-Innenschaftbereich 30. Der Rotationsbereich 4 ist so konfiguriert, dass er dazu imstande ist, zurück und nach vom und nach rechts und links innerhalb deines Abstandsbereichs des Spalts 37 bewegt zu werden.
Um ein Gefühl auszubilden, bei dem ein Joystick zurückgeführt wird, kann eine Spannung im Spalt 37 ausgebildet werden, wie in 94 gezeigt. Als Spannung sind eine Mehrzahl von elastischen Elementen 33 mit einer Seitenfläche des Schaftbereichs 14 verbunden, und ein Gleitbereich 38, der eine Innenfläche des Rotationsbereich-Innenschaftbereichs 30 des Rotationsbereichs 4 während der Rotation berührt, um ein Fangen zu verringern, ist an der Spitze des elastischen Elements 33 ausgebildet. Die Spannungen werden an zumindest zwei oder mehr Orten ausgebildet, und sie sind so angeordnet, dass die Kräfte durch die elastischen Elemente 33 ausgeglichen sind.
Wie in 95 veranschaulicht, kann außerdem eine Mehrzahl von piezoelektrischen Elementen 39 auf einer Seitenfläche des Schaftbereichs 14 ausgebildet sein, und eine Betätigung in translatorischer Richtung kann so konfiguriert sein, dass sie von einer Bewegungsdetektionsschaltung detektiert wird, die separat auf Seiten der Tastdarstellungs-Berührungsplatte ausgebildet wird, indem eine Spannungsinformation der piezoelektrischen Elemente 39 verwendet wird. Da der Tastdarstellungsknopf 31 separat von der Bewegungsdetektionsschaltung ist, die auf Seiten der Tastdarstellungs-Berührungsplatte angeordnet ist, wird ein Signal vorzugsweise an die Tastdarstellungs-Berührungsplatte unter Verwendung eines elektromagnetischen Feldes oder dergleichen übertragen.
96 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Konfiguration des Tastdarstellungsknopfs 31 veranschaulicht. Eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Ansicht von unten sind in dieser Reihenfolge von oben auf der linken Seite des Diagramms veranschaulicht, und eine Querschnittsansicht in Pfeilrichtung entlang der Linie E-E in der Ansicht von unten ist auf der rechten Seite des Diagramms veranschaulicht.
Wie in 96 gezeigt, gilt Folgendes: Der Schaftbereich 14 ist mit dem Fixiertisch 13 verbunden. Der Schaftbereich 14 ist in das Fixierloch des Rotationsbereich-Innenschaftbereichs 30 eingeführt. Ein Spalt zwischen dem Schaftbereich 14 und dem Rotationsbereich-Innenschaftbereich 30 ist klein. Eine Verschiebung in Vorwärts-Rückwärtsrichtung und Links-Rechtsrichtung des Rotationsbereichs 4 ist klein.
Wie in 96 veranschaulicht, sind eine Bodenfläche des Schaftstruktur-Haltebereichs 17a und eine Bodenfläche des leitfähigen elastischen Bereichs 6 in derselben Ebene wie eine Fläche der Tastdarstellungsplatte. In einem Fall, in dem die Rotations- und Translations-Betätigungen durchgeführt werden, ist jedoch eine Bodenfläche einer Positions-Detektionseinheit 7b so angeordnet, dass sie nicht in Kontakt mit der Fläche der Tastdarstellungsplatte ist. In einem Fall, in dem die Drückbetätigung durchgeführt wird, ist die Bodenfläche der Positions-Detektionseinheit 7b in Kontakt mit der Fläche der Tastdarstellungsplatte, so dass die Position der Positions-Detektionseinheit 7b detektiert wird. Auf diese Weise kann die Drückbetätigung des Tastdarstellungsknopfs 31 detektiert werden, ohne eine zusätzliche Detektionseinheit vorzusehen.
97 ist eine Querschnittsansicht, die die Konfiguration eines Kontaktbereichs zwischen dem Schaftbereich 14 und der oberen Rotationsbereich-Flächenplatte 12 des Rotationsbereichs 4 veranschaulicht. Wie in 97 dargestellt, hat der obere Bereich des Schaftbereichs 14 eine Bogenform, und die obere Rotationsbereich-Flächenplatte 12 hat einen Bereich, der dem Schaftbereich 14 zugewandt ist, und zwar in konischer Form mit einer Neigung mit einem Rotationszentrum als maximaler Höhe.
In dem Fall, in dem eine Drückbetätigung auf der Tastdarstellungs-Berührungsplatte auf eine Weise durchgeführt wird, die von der Vertikalrichtung verschoben ist, bewegt sich der Rotationsbereich in Horizontalrichtung, wie durch den Pfeil in 98 gezeigt, und infolge der Formen des Schaftbereichs 14 und der Seite in Kontakt mit dem Schaftbereich 14 der oberen Rotationsbereich-Flächenplatte 12 wird der Rotationsbereich 4 um c4 bezogen auf vor der Bewegung angehoben (durch eine unterbrochene Linie dargestellt), und eine Kraft in Rotationsrichtung wird in der Umgebung des Kontaktpunkts zwischen dem Schaftbereich 14 und der oberen Rotationsbereich-Flächenplatte 12 ausgeübt, so dass der Rotationsbereich 4 geringfügig geneigt ist, wie durch den Pfeil in 99 dargestellt.
Die Positions-Detektionseinheit 7b kommt infolge dieser geringfügigen Neigung in Kontakt mit der Tastdarstellungsplatte, und die Bewegungsrichtung kann leicht detektiert werden, indem die Position detektiert wird. Obwohl die Beschreibung für den Fall erfolgt ist, in dem die Form eines Bereichs, der dem Schaftbereich 14 der oberen Rotationsbereich-Flächenplatte 12 zugewandt ist, eine konische Form hat, kann die Form irgendeine Form sein, solange die Neigung vermittelt wird, die eine Wirkung hat, mit der die obere Rotationsbereich-Flächenplatte 12 angehoben wird.
Obwohl das Verfahren zum Halten der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 17a nicht im Detail beschrieben ist, ist ein Modus bevorzugt, bei dem der Schaftstruktur-Haltebereich 17a in Kontakt mit einer Fläche der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 ist, und zwar in einem Zustand, in dem die Reibungskraft stark ist. Beispiele für ein Verfahren zum Veranlassen, dass die Reibungskraft zwischen dem Schaftstruktur-Haltebereich 17a und der Fläche der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 höher wird als die Reibungskraft einer Kombination aus Materialien, schließen Folgendes ein: Ein Verfahren, das eine elektrostatische Anziehungskraft durch die Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 verwendet, und ein Verfahren, das eine Magnetfeld-Anziehungskraft mittels eines Magneten, einer Spule oder dergleichen verwendet, die auf einer hinteren Fläche der Tastdarstellungs-Berührungsplatte 400 angeordnet sind.
Sechste Ausführungsform
Außerkraftsetzung der Betätigung außerhalb des Betätigungsbereichs und Darstellung der Tastempfindung
102 ist eine Schnittansicht, die eine Beispiel einer Konfiguration der Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 veranschaulicht. Wie in 102 veranschaulicht, ist bei einer sechsten Ausführungsform ein Ultraschallwellen-Element 60 auf einem Außenumfangsbereich einer Fläche gegenüber einer Fläche in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf 3 des transparenten Isoliersubstrats 101 installiert. Die übrige Konfiguration ist im Wesentlichen die gleiche wie diejenige der ersten Ausführungsform, und demzufolge ist die Beschreibung der Konfiguration hier weggelassen.
Eine Reibungskraft zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und dem transparenten Isoliersubstrat 101 kann mittels einer Ultraschallwelle gesteuert werden. In diesem Fall ist der Wellenlängenbereich der Ultraschallwelle niedriger als der Frequenzbereich, in dem eine Luftschicht zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und dem transparenten Isoliersubstrat 101 erzeugt wird und keine Reibungskraft erzeugt wird.
Die Ultraschallwellen-Elemente 60 sind wünschenswerterweise an symmetrischen Position im Außenumfangsbereich des transparenten Isoliersubstrats 101 installiert. Indem das Vibrations-Timing des Ultraschallwellen-Elements 60 gesteuert wird, kann die Position, wo die Vibration einer Fläche des transparenten Isoliersubstrats 101 in Resonanz ist, an der gleichen Position vorgegeben werden wie die Indikator-Position 50 des Tastdarstellungsknopfs 3.
In diesem Fall ist es möglich, eine Vibration mit einer äquivalenten Amplitude mit einer kleineren Spannung als derjenigen in dem Fall zu erzeugen, wo die Ultraschallwellen-Elemente 60 synchron arbeiten, was zur Verringerung der Gesamtleistungsaufnahme der Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 beitragen kann.
Wirkung
Gemäß der sechsten Ausführungsform wird eine Fläche des transparenten Isoliersubstrats 101 unter Verwendung des Ultraschallwellen-Elements 60 in Vibration versetzt, um eine Reibungskraft zwischen dem Tastdarstellungsknopf 3 und dem transparenten Isoliersubstrat 101 zu erzeugen. In einem Fall, in dem die Tastdarstellungs-Berührungsanzeige 1 im Außenbereich verwendet wird, wie z. B. auf dem Meer, kann daher der Tastdarstellungsknopf 3 verwendet werden.
Abwandlung
Die erste bis sechste Ausführungsform werden unter Verwendung eines Beispiels beschrieben, bei dem eine Drehbetätigung um die Drehwelle des Knopfes durchgeführt wird. Jede Ausführungsform kann jedoch auch auf einen Fall angewendet werden, wo die Drehwelle nicht verwendet wird und der Knopf wie ein Schiebeschalter gleiten kann. Insbesondere ist es möglich, den Knopf wie einen Griffel zu verwenden, und zwar nicht nur durch ein vertikales, horizontales oder schräglineares Gleiten, sondern auch durch ein kreisförmiges Gleiten, bei dem ein Kreis gezeichnet wird, oder ein Zickzack-Gleiten.
Es sei angemerkt, dass bei der ersten bis sechsten Ausführungsform, die oben beschrieben sind, der Fall beschrieben wird, bei dem der Tastdarstellungsknopf 3 oder der Tastdarstellungsknopf 31 verwendet wird und die Drehbetätigung um die Drehwelle des Knopfes durchgeführt wird. Die vorliegende Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt. Beispielsweise kann jede der ersten bis sechsten Ausführungsform auch auf einen Fall angewendet werden, wo der Tastdarstellungsknopf 3 oder der Tastdarstellungsknopf 31 wie ein Schiebeschalter gleiten kann. Indem der Tastdarstellungsknopf 3 oder der Tastdarstellungsknopf 31 wie in Griffel verwendet wird, können insbesondere nicht bloß ein vertikales, horizontales oder schräglineares Gleiten, sondern auch ein kreisförmiges Gleiten, bei dem ein Kreis gezeichnet wird, oder ein Zickzack-Gleiten durchgeführt werden.
Es sei angemerkt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform innerhalb des Umfangs der Erfindung bevorzugte Ausführungsformen frei miteinander kombiniert werden können, oder dass jede bevorzugte Ausführungsform geeignet modifiziert werden kann oder dabei Merkmale weggelassen werden können.
Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben ist, ist die obige Erläuterung in sämtlichen Aspekten nur beispielhaft, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Erläuterung beschränkt. Es versteht sich, dass zahlreiche Abwandlungen denkbar sind, die nicht beispielhaft erwähnt sind, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 6570799 B2 [0017]
JP 2015 [0081]
JP 9000076 A [0081]

Claims

Tastdarstellungsplatte, die einen Tastdarstellungsknopf aufweist, der ein leitfähiges Element aufweist, das auf einer Betätigungsoberfläche angeordnet ist und eine Tastempfindung einem Benutzer über den Tastdarstellungsknopf bereitstellt, wobei die Tastdarstellungsplatte Folgendes aufweist: - eine Bewegungswert-Berechnungsschaltung, die einen Bewegungswert des Tastdarstellungsknopfes aus gegenwärtigen Koordinaten auf der Tastdarstellungsplatte des Tastdarstellungsknopfes und vergangenen Koordinaten des Tastdarstellungsknopfes berechnet; - eine Taststärke-Berechnungsschaltung, die eine Taststärke, die auf den Benutzer ausgeübt werden soll, auf der Basis des Bewegungswerts berechnet; und - eine Tastdarstellungsschaltung, die eine Spannungssignal-Wellenform auf der Basis der Taststärke vorgibt, wobei der Bewegungswert zumindest einer von einem Drehwinkel und einer Drehgeschwindigkeit des Tastdarstellungsknopfs ist.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: ein Berührungsbedienfeld, wobei die Tastdarstellungsplatte als eine Tastdarstellungs-Berührungsplatte fungiert.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1 oder 2, die ferner Folgendes aufweist: eine Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung, die einen Anzeigebildschirm, der auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird, auf der Basis des Bewegungswerts ändert.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 3, wobei die Anzeigevorrichtung separat von der Tastdarstellungsplatte angeordnet ist.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 3, die ferner Folgendes aufweist: eine Anzeigebedingungs-Speichervorrichtung, die eine Relation zwischen dem Inhalt der Verarbeitung des Anzeigebildschirms und der Verarbeitung des Anzeigebildschirms auf der Basis des Bewegungswerts speichert.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 5, wobei die Anzeigebedingungs-Speichervorrichtung eine Relation mit der Verarbeitung des Anzeigebildschirms auf der Basis des Bewegungswerts als ein Muster speichert, und die Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung auf der Basis des Musters arbeitet.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine Tastempfindungs-Bedingungs-Speichervorrichtung, die eine Relation mit der Taststärke auf der Basis des Bewegungswerts und eine Relation zwischen der Taststärke und der Spannungssignal-Wellenform speichert.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 7, wobei die Tastempfindungs-Bedingungs-Speichervorrichtung eine Relation mit der Taststärke auf der Basis des Bewegungswerts als ein Muster speichert, und die Taststärke-Berechnungsschaltung auf der Basis des Musters arbeitet.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 8, wobei in einem Fall, in dem der Bewegungswert des Tastdarstellungsknopfs der Drehwinkel ist, das Muster Folgendes aufweist: ein erstes Muster entsprechend der Rotation in einer ersten Richtung des Tastdarstellungsknopfs; und ein zweites Muster entsprechend der Rotation in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung, wobei die erste Richtung eine Richtung ist, die weg von einer Anfangsposition führt, wobei die zweite Richtung eine Richtung ist, bei der eine Annäherung an die Anfangsposition erfolgt, und das erste Muster und das zweite Muster verschieden sind.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 9, wobei das erste Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke zunimmt, wenn der Drehwinkel von der Anfangsposition des Tastdarstellungsknopfs zunimmt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 9, wobei im ersten Muster der Anstiegsgrad der Taststärke in einer peripheren Region der Anfangsposition des Tastdarstellungsknopfs größer ist als in einer Abschlussregion eines Betätigungsbereichs des Tastdarstellungsknopfs.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 9, wobei im ersten Muster der Anstiegsgrad der Taststärke in einer peripheren Region der Anfangsposition des Tastdarstellungsknopfs kleiner ist als in einer Abschlussregion eines Betätigungsbereichs des Tastdarstellungsknopfs.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 9, wobei das erste Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke abnimmt, wenn der Drehwinkel von der Anfangsposition des Tastdarstellungsknopfs zunimmt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 9, wobei das erste Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke zunimmt, wenn der Drehwinkel von der Anfangsposition des Tastdarstellungsknopfs zunimmt, und die Taststärke diskontinuierlich abnimmt, wenn der vorgegebene Drehwinkel überschritten wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 14, die ferner Folgendes aufweist: eine Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung, die einen Anzeigebildschirm, der auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden soll, auf der Basis des Bewegungswerts ändert, wobei die Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung die Änderung des Anzeigebildschirms stoppt, wenn der vorgegebene Drehwinkel überschritten wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 9, wobei das erste Muster ein Muster ist, bei dem sich die Taststärke in einer peripheren Region der Anfangsposition des Tastdarstellungsknopfs nicht ändert.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 9, wobei das zweite Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke von der Taststärke des Tastdarstellungsknopfs im ersten Muster auf eine vorbestimmte erste Taststärke abnimmt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 17, wobei das zweite Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke von der ersten Taststärke auf eine vorbestimmte zweite Taststärke bei der Anfangsposition des Tastdarstellungsknopfs zunimmt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 17, wobei das zweite Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke von der ersten Taststärke in Richtung einer vorbestimmten zweiten Taststärke zunimmt, wenn die Anfangsposition des Tastdarstellungsknopfs näher ist.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 8, wobei in einem Fall, in dem der Bewegungswert des Tastdarstellungsknopfs die Drehgeschwindigkeit ist, das Muster Folgendes aufweist: ein erstes Muster einer Beschleunigungsrichtung des Tastdarstellungsknopfs; und ein zweites Muster in Stopprichtung des Tastdarstellungsknopfs, und das erste Muster und das zweite Muster verschieden sind.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 20, wobei das erste Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke abnimmt, wenn die Drehgeschwindigkeit vom Stoppzustand des Tastdarstellungsknopfs zunimmt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 20, wobei das erste Muster ein Muster ist, bei dem sich die Taststärke bis zu einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit nicht ändert.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 20, wobei das erste Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke kontinuierlich abnimmt, wenn eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit überschritten wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1, wobei die Taststärke geändert wird, wenn eine maximale Amplitude eines Spannungssignals, das eine Mehrzahl von Frequenzen hat, geändert wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1, wobei die Taststärke geändert wird, wenn eine Anlegezeit eines Spannungssignals, das eine Mehrzahl von Frequenzen hat, geändert wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1, wobei die Taststärke geändert wird, wenn ein Ausbildungszyklus eines Spannungssignals, das eine Mehrzahl von Frequenzen hat, geändert wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 2, die ferner Folgendes aufweist: eine Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung, die einen Anzeigebildschirm, der auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden soll, auf der Basis des Bewegungswerts ändert, wobei die Berührungs-Platte Folgendes aufweist: eine Detektionsschaltung, die einen Kontakt des Benutzers mit dem Tastdarstellungsknopf detektiert; und eine Speichervorrichtung, die eine gegenwärtige Rotationsinformation des Tastdarstellungsknopfs, einen gegenwärtigen Anzeigebildschirm und ein Anzeigeverarbeitungsverfahren des Anzeigebildschirms speichert, und zwar in einem Fall, in dem der Benutzer nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf ist.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 27, wobei in einem Fall, in dem der Benutzer nicht in Kontakt mit dem Tastdarstellungsknopf ist, irgendeines der Folgenden: Initialisierung der gegenwärtigen Rotationsinformationen oder Halten der gegenwärtigen Rotationsinformationen, Initialisierung des gegenwärtigen Anzeigebildschirms oder Halten des gegenwärtigen Anzeigebildschirms, und Aktualisierung des Anzeigebildschirms gemäß einem Anzeigeverarbeitungsverfahren des Anzeigebildschirms ausgewählt wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1, wobei die Bewegungswert-Berechnungsschaltung den Bewegungswert des Tastdarstellungsknopfs an eine Antriebs-Steuerungsschaltung ausgibt, die eine Antriebssteuerung eines beweglichen Körpers durchführt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 29, wobei die Antriebs-Steuerungsschaltung die Antriebssteuerung des beweglichen Körpers unter Bezugnahme auf ein Betätigungsmustermuster durchführt, das zusammenhängt mit der Rotation des Tastdarstellungsknopfs und der Bewegung in Horizontalrichtung des Tastdarstellungsknopfs und der Betätigung zum Lösen des Kontakts vom Tastdarstellungsknopf, und das in einer Speichervorrichtung gespeichert ist.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 29, die ferner Folgendes aufweist: eine Tastempfindungs-Bedingungs-Speichervorrichtung, die eine Relation mit der Taststärke auf der Basis des Bewegungswerts und eine Relation zwischen der Taststärke und der Spannungssignal-Wellenform speichert. wobei die Tastempfindungs-Bedingungs-Speichervorrichtung - als ein Muster - eine Relation mit der Taststärke auf der Basis des Bewegungswerts speichert, die Taststärke-Berechnungsschaltung auf der Basis des Musters arbeitet, und in einem Fall, in dem der Bewegungswert des Tastdarstellungsknopfs der Drehwinkel ist, das Muster Folgendes aufweist: ein erstes Muster entsprechend der Rotation in einer ersten Richtung des Tastdarstellungsknopfs; und ein zweites Muster entsprechend der Rotation in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung, und das erste Muster und das zweite Muster verschieden sind.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 31, wobei das erste Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke von einer Anfangsposition des Tastdarstellungsknopfs bis zu einem ersten Drehwinkel konstant ist und die Taststärke abnimmt, wenn der Drehwinkel zunimmt, wenn der erste Drehwinkel überschritten ist.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 31, wobei im ersten Muster wenn ein zweiter Drehwinkel überschritten wird, die Taststärke konstant wird, und wenn ein dritter Drehwinkel überschritten wird, die Taststärke zunimmt, wenn der Drehwinkel zunimmt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 33, die ferner Folgendes aufweist: eine Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung, die einen Anzeigebildschirm, der auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden soll, auf der Basis des Bewegungswerts ändert, wobei im ersten Muster wenn ein vierter Drehwinkel überschritten wird, die Taststärke diskontinuierlich abnimmt, und die Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung die Änderung des Anzeigebildschirms stoppt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 31, wobei das zweite Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke von der Taststärke des Tastdarstellungsknopfs im ersten Muster auf eine vorbestimmte erste Taststärke abnimmt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 35, wobei das zweite Muster ein Muster ist, bei dem die Taststärke von der ersten Taststärke auf eine vorbestimmte zweite Taststärke bei der Anfangsposition des Tastdarstellungsknopfs zunimmt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 29, wobei die Betätigung des beweglichen Körpers mittels des Tastdarstellungsknopfs Folgendes einschließt: Betätigung zum Lösen einer Antriebskraft, Bremsen, Hochschalten eines Ganges, Herunterschalten eines Ganges, Vorwärtsfahren, Rückwärtsfahren, Klappe hoch, Klappe runter, nach rechts drehen und nach links drehen, was am beweglichen Körper durchgeführt wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 29, wobei der bewegliche Körper ein Automobil, landwirtschaftliche Ausrüstung, Bauausrüstung, ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, einen fliegenden Körper und einen Roboter einschließt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 2, die ferner Folgendes aufweist: eine Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung, die einen Anzeigebildschirm, der auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden soll, auf der Basis des Bewegungswerts ändert, wobei die Tastdarstellungsplatte Folgendes aufweist: eine Anzeigebedingungs-Speichervorrichtung, die eine Relation zwischen dem Inhalt der Verarbeitung des Anzeigebildschirms und der Verarbeitung des Anzeigebildschirms auf der Basis des Bewegungswerts speichert, die Berührungs-Platte Folgendes aufweist: - eine Detektionsschaltung, die einen Kontakt des Benutzers mit dem Tastdarstellungsknopf detektiert, die Detektionsschaltung eine Rotation des Tastdarstellungsknopfs, eine Bewegung in Horizontalrichtung des Tastdarstellungsknopfs, ein Lösen des Kontakts des Tastdarstellungsknopfs und eine Drückbetätigung des Tastdarstellungsknopfs detektiert, und die Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung den Anzeigebildschirm auf der Basis der detektierten Betätigung ändert.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 2, die ferner Folgendes aufweist: eine Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung, die einen Anzeigebildschirm, der auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden soll, auf der Basis des Bewegungswerts ändert, wobei die Tastdarstellungsplatte Folgendes aufweist: eine Anzeigebedingungs-Speichervorrichtung, die eine Relation zwischen dem Inhalt der Verarbeitung des Anzeigebildschirms und der Verarbeitung des Anzeigebildschirms auf der Basis des Bewegungswerts speichert, die Berührungs-Platte Folgendes aufweist: eine Detektionsschaltung, die einen Kontakt des Benutzers mit dem Tastdarstellungsknopf detektiert, die Detektionsschaltung eine Rotation des Tastdarstellungsknopfs, eine Bewegung in Horizontalrichtung des Tastdarstellungsknopfs, ein Lösen des Kontakts des Tastdarstellungsknopfs, eine Drückbetätigung des Tastdarstellungsknopfs, und eine Betätigung mit Hin- und Herbewegung des Tastdarstellungsknopfs detektiert, und die Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung den Anzeigebildschirm auf der Basis der detektierten Betätigung ändert.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 39 oder 40, wobei die Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung eine Verarbeitung zum Stoppen der Verarbeitung des Anzeigebildschirms auf der Basis des Bewegungswerts durchführt, die in der Anzeigebedingungs-Speichervorrichtung gespeichert ist, und zwar in einem Fall, in dem die Drückbetätigung des Tastdarstellungsknopfs durchgeführt wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 39 oder 40, wobei eine Änderung des Anzeigebildschirms mittels der Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung ein Feineinstellungsvorgang des Anzeigebildschirms ist.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 42, wobei der Feineinstellungsvorgang ein Rahmen-Fortschreit-Vorgang beim Bildschirm-Scrolling ist.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 39 oder 40, wobei eine Änderung des Anzeigebildschirms mittels der Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung einen Bildschirm-Scrollvorgang von Folgendem einschließt: grobes Ändern des Anzeigebildschirms durch Drehbetätigung des Tastdarstellungsknopfs, und feines Ändern des Anzeigebildschirms durch Betätigung des Tastdarstellungsknopfs, die von der Drehbetätigung verschieden ist.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 39 oder 40, wobei eine Änderung des Anzeigebildschirms mittels der Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung eine Betätigung zum Skalieren des Anzeigebildschirms einschließt.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 39 oder 40, wobei eine Änderung des Anzeigebildschirms mittels der Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung auf der Basis von Informationen durchgeführt wird, die in der Anzeigebedingungs-Speichervorrichtung gespeichert sind, oder Informationen, die von außerhalb übertragen werden.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 39 oder 40, wobei eine Änderung des Anzeigebildschirms mittels der Anzeigebildschirm-Verarbeitungsschaltung durch eine Betätigung mit Hin- und Herbewegen des Tastdarstellungsknopfs durchgeführt wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 39 oder 40, wobei in einem Fall, in dem der Anzeigebildschirm durch eine Drehbetätigung des Tastdarstellungsknopfs geändert wird, eine Information über einen Drehwinkel mittels der Drehbetätigung irgendeiner von Initialisierung, Halten und Verarbeiten mit Addieren oder Subtrahieren eines Winkels entsprechend einer Feineinstellung auf einen oder von einem Drehwinkel unterzogen wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1, wobei die Darstellung einer Tastempfindung für den Benutzer elektrostatisch durchgeführt wird.
Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1, wobei die Darstellung einer Tastempfindung für den Benutzer zusammen mit einer Ultraschallwelle durchgeführt wird.
Tastdarstellungsknopf, der auf der Betätigungsoberfläche der Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1 platziert ist, und der Folgendes aufweist: eine Drehwelle mit einer hohlen Struktur; einen ersten rotierenden Körper, der in einem hohlen Bereich der Drehwelle angeordnet ist; einen zweiten rotierenden Körper, der die Drehwelle aufnimmt; einen leitfähigen elastischen Bereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, des ersten rotierenden Körpers; einen Struktur-Haltebereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, der Drehwelle; eine Positions-Detektionseinheit, die auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, des zweiten rotierenden Körpers; und eine obere Flächenplatte, die den ersten rotierenden Körper und den zweiten rotierenden Körper auf einer Seite gegenüber der Betätigungsoberfläche verbindet.
Tastdarstellungsknopf nach Anspruch 51, wobei der Durchmesser des hohlen Bereichs der Drehwelle größer ist als der Durchmesser des ersten rotierenden Körpers, und zwar höchstens um 0,5 mm.
Tastdarstellungsknopf, der auf der Betätigungsoberfläche der Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1 platziert ist, und der Folgendes aufweist: eine Drehwelle; einen ersten rotierenden Körper, der die Drehwelle aufnimmt; einen zweiten rotierenden Körper, der den ersten rotierenden Körper aufnimmt; einen Struktur-Haltebereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, der Drehwelle; einen leitfähigen elastischen Bereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, des zweiten rotierenden Körpers; und eine obere Flächenplatte, die den ersten rotierenden Körper und den zweiten rotierenden Körper auf einer Seite gegenüber der Betätigungsoberfläche verbindet, wobei die Drehwelle Folgendes aufweist: einen Schaftbereich; einen Fixiertisch, der der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, wobei der Struktur-Haltebereich dazwischen eingefügt ist; und ein elastisches Element, das den Fixiertisch mit dem Schaftbereich verbindet.
Tastdarstellungsknopf nach Anspruch 53, wobei das elastische Element eine Schraubenfeder aufweist.
Tastdarstellungsknopf nach Anspruch 54, wobei das elastische Element Folgendes aufweist: zwei oder mehr von ersten flachen Blattfedern, die so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind; und zwei oder mehr von zweiten flachen Blattfedern, die so angeordnet sind, dass sie einander in einer Richtung senkrecht zur ersten flachen Blattfeder zugewandt sind.
Tastdarstellungsknopf nach Anspruch 53, wobei im ersten rotierenden Körper eine Bodenfläche auf Seiten der Betätigungsoberfläche so angeordnet ist, dass sie nicht zu einem Bereich vorsteht, der das elastische Element auf Seiten des Fixiertisches der Drehwelle bildet.
Tastdarstellungsknopf, der auf der Betätigungsoberfläche der Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1 platziert ist, und der Folgendes aufweist: eine erste Drehwelle; eine zweite Drehwelle, die die Drehwelle aufnimmt; einen ersten rotierenden Körper, der die zweite Drehwelle aufnimmt; einen zweiten rotierenden Körper, der den ersten rotierenden Körper aufnimmt; einen ersten Struktur-Haltebereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, der ersten Drehwelle; einen zweiten Struktur-Haltebereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, der zweiten Drehwelle; einen leitfähigen elastischen Bereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, des zweiten rotierenden Körpers; und eine obere Flächenplatte, die den ersten rotierenden Körper und den zweiten rotierenden Körper auf einer Seite gegenüber der Betätigungsoberfläche verbindet, wobei die Drehwelle Folgendes aufweist: einen Schaftbereich; einen Fixiertisch, der der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, wobei der Struktur-Haltebereich dazwischen eingefügt ist; und ein elastisches Element, das den Fixiertisch mit dem Schaftbereich verbindet.
Tastdarstellungsknopf nach Anspruch 57, der ferner Folgendes aufweist: eine erste Schaftbereich-Führung, die so ausgebildet ist, dass sie von einer Seitenfläche des Schaftbereichs der ersten Drehwelle vorsteht; und eine zweite Schaftbereich-Führung, die von einer Position entsprechend der ersten Schaftbereich-Führung auf einer Innenfläche der zweiten Drehwelle vorsteht und mit der ersten Schaftbereich-Führung in Eingriff steht.
Tastdarstellungsknopf, der auf der Betätigungsoberfläche der Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1 platziert ist, und der Folgendes aufweist: eine Drehwelle; einen ersten rotierenden Körper, der die Drehwelle aufnimmt; einen zweiten rotierenden Körper, der den ersten rotierenden Körper aufnimmt; einen Struktur-Haltebereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, der Drehwelle; einen leitfähigen elastischen Bereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, des zweiten rotierenden Körpers; und eine obere Flächenplatte, die den ersten rotierenden Körper und den zweiten rotierenden Körper auf einer Seite gegenüber der Betätigungsoberfläche verbindet, wobei die Drehwelle Folgendes aufweist: einen Schaftbereich; und einen Fixiertisch, der der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, wobei der Struktur-Haltebereich dazwischen eingefügt ist; und ein Spalt zwischen einer Seitenfläche des Schaftbereichs der Drehwelle und einer Innenfläche des ersten rotierenden Körpers enthalten ist, wobei es der Spalt ermöglicht, dass sich ein Rotationsbereich inklusive dem ersten rotierenden Körper, dem zweiten rotierenden Körper und der oberen Flächenplatte rückwärts, vorwärts, nach rechts und nach links in Ebenenrichtung bewegt.
Tastdarstellungsknopf nach Anspruch 59, wobei der Spalt eine Mehrzahl von Aufhängungen aufweist, die die Drehwelle und den ersten rotierenden Körper trennen, und jede der Mehrzahl von Aufhängungen ein elastisches Element aufweist, dessen erstes Ende mit dem Schaftbereich verbunden ist, sowie einen Gleitbereich, der mit einem zweiten Ende des elastischen Elements verbunden ist, wobei der Gleitbereich in Kontakt mit einer Innenfläche des ersten rotierenden Körpers ist und auf dieser gleitet.
Tastdarstellungsknopf nach Anspruch 59, wobei der Spalt eine Mehrzahl von piezoelektrischen Elementen aufweist, die die Drehwelle und den ersten rotierenden Körper trennen, und jede der Mehrzahl von piezoelektrischen Elementen einen Gleitbereich aufweist, dessen erstes Ende mit dem Schaftbereich verbunden ist und dessen zweites Ende in Kontakt mit einer Innenfläche des ersten rotierenden Körpers ist und auf dieser gleitet.
Tastdarstellungsknopf, der auf der Betätigungsoberfläche der Tastdarstellungsplatte nach Anspruch 1 platziert ist, und der Folgendes aufweist: eine Drehwelle; einen ersten rotierenden Körper, der die Drehwelle aufnimmt; einen zweiten rotierenden Körper, der den ersten rotierenden Körper aufnimmt; einen Struktur-Haltebereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, der Drehwelle; einen leitfähigen elastischen Bereich, der auf einer Seite angeordnet ist, die der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, des zweiten rotierenden Körpers; eine Positions-Detektionseinheit, die außerhalb des leitfähigen elastischen Bereichs angeordnet ist; und eine obere Flächenplatte, die den ersten rotierenden Körper und den zweiten rotierenden Körper auf einer Seite gegenüber der Betätigungsoberfläche verbindet, wobei die Drehwelle Folgendes aufweist: einen Schaftbereich; und einen Fixiertisch, der der Betätigungsoberfläche zugewandt ist, wobei der Struktur-Haltebereich dazwischen eingefügt ist; und die Positions-Detektionseinheit so ausgebildet ist, dass sie dünner ist als der Struktur-Haltebereich und der leitfähige elastische Bereich, so dass eine Bodenfläche nicht in Kontakt mit der Betätigungsoberfläche kommt, und zwar bei der Drehbetätigung und der Translations-Betätigung des Tastdarstellungsknopfs.
Tastdarstellungsknopf nach Anspruch 62, wobei der Schaftbereich der Drehwelle einen oberen Bereich mit einem Querschnitt in Bogenform hat, und in der oberen Flächenplatte ein Bereich, der dem oberen Bereich des Schaftbereichs zugewandt ist, eine konische Form mit einer Neigung mit einem Rotationswert als maximaler Höhe aufweist.
Tastdarstellungsknopf nach einem der Ansprüche 51, 53, 57, 59 und 62, wobei der Struktur-Haltebereich in eine Mehrzahl von Bereichen geteilt sind, die in Intervallen voneinander angeordnet sind, und der leitfähige elastische Bereich in eine Mehrzahl von Bereichen geteilt ist, die in Intervallen voneinander angeordnet sind.
Tastdarstellungsknopf nach Anspruch 51 oder 62, wobei die Positions-Detektionseinheit in eine Mehrzahl von Bereichen geteilt ist, die in Intervallen voneinander angeordnet sind.