JP2002259059A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用者が入力操作を行う場合に混乱を来すこ
となく確実に入力でき、しかも複雑な機能に対しても、
簡単な操作、少ない指動作によって入力でき、また、使
用者の指の触覚に力覚による帰還を可能にした入力装置
を提供すること。 【解決手段】 本発明の入力装置１に組み込まれている
第１実施形態の２段型タッチパネル２５Ａは、両面に透
明電極２５３４、２５３５が成膜されている透明な可撓
性のある中間電極シート２５３０を挟んで、前記両透明
電極からそれぞれ所定の均一な間隙Ｇａ、Ｇｂを開け
て、入力操作側に透明電極２５３４に対面した透明電極
２５１４が成膜された透明な可撓性のある上側電極シー
ト２５１０が、そして表示装置２４側の透明電極２５３
５に対面した透明電極２５２４が成膜された透明な下側
電極シート２５２０がそれぞれ積層されて構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力装置に係り、
特に押圧による入力操作が確実に行われたことを使用者
が実感できる入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図１３乃至図２０を参照しなが
ら、従来技術の入力装置を説明する。

【０００３】図１３は入力装置の正面図、図１４は図１
３に示した入力装置の一部拡大正面図、図１５は図１３
に示した入力装置の表示部の分解斜視図、図１６は図１
３に示した入力装置の表示部の断面側面図、図１７は図
１６に示した表示部を構成する従来技術の１段タッチパ
ネルの分解斜視図、図１８は図１６に示した１段タッチ
パネルの断面側面図、図１９は図１７に示した１段タッ
チパネルの動作を説明するための図１６に示した表示部
の断面側面図、そして図２０は図１６に示した従来技術
の１段タッチパネルの押圧力Ｐ-変位δ特性曲線であ
る。

【０００４】図１３において、符号１は従来技術の入力
装置を指す。この入力装置１は、情報端末等の小型携帯
型情報入力装置、カーナビゲーションシステム、コンピ
ュータ等に用いられている。

【０００５】この入力装置１は、扁平な直方体状をなす
外筐１０を備えるとともに、外筐１０の両側端にはそれ
ぞれフレ−ム１１が結合されて補強されている。そして
外筐１０の上面にはタッチパネルを兼用する表示部１２
が設けられている。この表示部１２の下側には入力パネ
ル１３が設けられると共に、入力パネル１３の下方に複
数の操作釦１４が配されている。

【０００６】入力装置１はその表示部１２上にタッチパ
ネル機能を具備し、表示部１２の表示によって映出され
た釦、スイッチ、メニュ−、アイコンなどと座標系が１
対１で対応しており、図１４、図１６に示したように、
使用者が選択したい項目の箇所のタッチパネル（後記）
を指示具１８または指１９などで押圧することによって
入力イベントを受付けるようになっている。

【０００７】表示部１２は、図１５及び図１６に示すよ
うに、下から表示パネル２４、タッチパネル２５から構
成されている。その表示パネル２４は所定の表示を行な
うようになされており、液晶ディスプレイ、有機ＥＬデ
ィスプレイ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂ
ｅ）ディスプレイ等、平面ディスプレイや曲面ディスプ
レイ等がある。タッチパネル２５は入力操作を伴ってス
イッチング動作を行なうように構成されており、抵抗膜
式、その他の方式がある。このような表示パネル２４及
びタッチパネル２５は、図１６に示したように、重ね合
わされ、外筐１０に収められて使用される。

【０００８】なお、表示パネル２４には、配線引き出し
の為の、例えば、フレキシブル配線板、ディスプレイを
駆動する為のドライバ回路、更に、特にＬＣＤパネルに
関しては、発光部、導光板、拡散板、昇圧回路などのパ
ックライト部が接続されるが、ここでは、それらの図示
を省略した。

【０００９】従来技術のタッチパネル２５は１段階の入
力機能のみしか備えていない。即ち、抵抗膜式タッチパ
ネルを例に挙げて、その構造を説明すると、図１７及び
図１８に示したように、上側電極シート２５１０と下側
電極シート２５２０とがスペ−サ２６（図１９）により
均一に僅かな間隙Ｇを開けて構成されている。

【００１０】上側電極シート２５１０は可撓性を持った
透明プラスティック製のシート基材２５１１の外側、内
側両面に反射防止膜２５１２、２５１３が成膜されてお
り、その内の内側反射防止膜２５１３の表面に透明電極
２５１４が成膜されている。この透明電極２５１４とし
ては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉ
ｄｅ：インジウム錫酸化物）薄膜などが好ましい。同様
に、下側電極シート２５２０も可撓性を持った透明プラ
スティック製のシート基材２５２１の外側、内側両面に
反射防止膜２５２２、２５２３が成膜されており、その
内の内側反射防止膜２５２３の表面に透明電極２５２４
が成膜されている。なお、反射防止膜２５１２、２５１
３、２５２２、２５２３は透過光の反射を抑制するため
の膜である。それぞれの透明電極２５１４、２５２４に
はそれぞれ引出線２５１５、２５２５が導出されている
（図１７）。そして前記タッチパネル２５は両透明電極
２５１４、２５２４を向き合わせ、前記のように、スペ
−サ２６を用いて僅かな間隙Ｇを開けて上側電極シート
２５１０と下側電極シート２５２０とを配置した構造の
ものである。

【００１１】次に、このタッチパネル２５の動作及びそ
の特性を図１９及び図２０を用いて説明する。

【００１２】前記のように、使用者が指示具１８または
指１９で表示パネル２４で表示部１２に表示された項
目、ファイルなどを選択、押圧することにより入力され
る。即ち、この入力操作によって、タッチパネル２５の
特定位置の上側電極シート２５１０は押圧されて、その
透明電極２５１４が下側電極シート２５２０の透明電極
２５２４に接触する。この両者の接触点Ｐまでの抵抗値
を測定することで入力位置座標を特定することができ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
入力操作の際に、従来技術のタッチパネル２５では、そ
のタッチパネル２５自体の押下げ力Ｐに対する上側電極
シート２５１０の変位δをグラフで示すと、図２０に示
すようなＰ−δ曲線１になる。即ち、押し始めの際、先
ず上側電極シート２５１０の弾性により、曲線の傾きが
小さい１を辿り、屈折点２において双方のシート２５１
０、２５２０が接触する。更に押し込むと、下側電極シ
ート２５２０を押すことになり、直線３のように曲線１
の傾きがより大きくなる。しかし、このような入力操作
の場合に、使用者にはどの時点でタッチパネル２５がＯ
Ｎになって入力イベントが発生したか判り難い。

【００１４】また、このような１段階の入力装置を用い
る限り、前記のように項目やファイルなどを選択するこ
とはできるが、これに実行などの指示を与えたり、異な
った操作を加える時には、時系列的な入力の組み合わ
せ、例えば、或る一定時間以上押し続けたり、或いは或
る一定時間内に同一箇所を２回以上連続して押す操作が
必要であった。

【００１５】このような方法は、小型携帯機器における
小さな表示画面上では難しく、また、一定の実時間を要
するため、素早い操作が難しくなる。また、実時間を測
定するタイマーからの割り込み処理が信号処理作業に負
荷を掛けることになる。

【００１６】更にまた、タッチパネル２５には入力操作
を行なう使用者の指１９などに対して、反力を帰還（フ
イードバック）させる機能が無く、音声出力から出力さ
れる音であったり、表示部１２の一部の表示を変化させ
ることで、入力操作受付の帰還を行なっていた。しか
し、使用者が表示部１２を見ないで行なう入力操作や素
早い入力操作に対し、操作自体が機器側に受け入れられ
たのかどうかが、使用者には判りづらかった。

【００１７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、使用者の入力操作に対して、使用者が
入力操作を行う場合に混乱を来すことなく確実に入力で
き、しかも複雑な機能に対しても、簡単な操作、少ない
指動作によって入力でき、また、使用者の指の触覚に力
覚による帰還を可能にした入力装置を提供することを目
的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】従って、本願の主発明の
入力装置は、平面座標系において、同一座標軸上に少な
くとも２つの接点が形成されているタッチパネルを備え
た入力装置に関するものである。

【００１９】そのタッチパネルには、２つの接点のそれ
ぞれに厚み方向に間隙が形成されており、そして、その
タッチパネルはその少なくとも被入力領域が透明で、表
示装置の表示面に重ね合わせて用いて好適である。

【００２０】また、本願の他の主発明の入力装置では、
前記タッチパネルが前記各接点の通電に連動して作動す
るアクチュエータ及びそのドライバ回路を備えており、
更にまた、前記アクチュエータは同一座標上の各接点毎
に応じて動作態様が変化する力覚を帰還させることであ
る。

【００２１】更にまた、本願に含まれる発明の好ましい
実施態様の入力装置は、両面に透明電極が成膜されてい
る所定の厚みの透明な可撓性のある中間電極シートを挟
んで、前記両透明電極からそれぞれ所定の均一な間隙を
開けて、入力操作側に前記一方の透明電極に対面した透
明電極が成膜された透明な可撓性のある上側電極シート
が、そして表示装置側に前記他方の透明電極に対面した
透明電極が成膜された透明な下側電極シートがそれぞれ
積層されて構成されているタッチパネルを備えており、
その中間電極シートは複数枚、所定の間隙を開けて配設
されて多段のタッチパネルとしてもよい。また、この多
段タッチパネルは前記中間電極シートと前記上側電極シ
ートとで１段目タッチパネルが、前記中間電極シートと
前記下側電極シートとで最終段目タッチパネルが構成さ
れるものである。

【００２２】従って、本発明によれば、指示具或いは指
が接触する表面の電極シートを指示具或いは指で押圧す
ると、先ず、その表面の電極シートが押し込まれて直下
の間隙を潰し、対面する両透明電極が接触し、更に押圧
すること中間の電極シートも押し込まれて、その直下の
間隙も潰され、対面する中間電極シートの透明電極と対
向する下側電極シートの透明電極とが接触する。中間電
極シートが多層積層されておれば、以下同様に多段にわ
たって間隙を潰し、対向する両透明電極を接触させるこ
とができ、同一座標上で透明電極を複数接触させること
ができる。

【００２３】このような多段タッチパネルに構成すれ
ば、各段の接点に力覚帰還機構を具備させることがで
き、従って、各接点毎に動作態様を異ならせることもで
きる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の入力装置の実施形
態を図を用いて説明する。

【００２５】図１は本発明に用いて好適な第１実施形態
の２段型タッチパネルの分解斜視図、図２は図１に示し
た２段型タッチパネルの一部の断面側面図、図３は図１
に示した２段型タッチパネルを組み立てた状態で、指で
最初の段階の入力を行った状態を示す断面側面図、図４
は図３の状態から指で更に押圧した状態の２段型タッチ
パネルの断面側面図、図５は図１に示した第１実施形態
の２段型タッチパネルの押圧力特性曲線、図６は第２実
施形態の力覚帰還機構を付加した２段型タッチパネルの
断面側面図、図７は図６に示した第２実施形態の２段型
タッチパネルの押圧力特性曲線、図８は図６に示した第
２実施形態の２段型タッチパネルの他の押圧力特性曲
線、図１０は２段型タッチパネルで入力した場合のフロ
ーチャート、図１０は本実施形態の２段型タッチパネル
と力覚帰還も含めた使用者への帰還を行うための処理回
路のブロック図、図１１は図１０に示した処理回路の変
形を示した他の処理回路のブロック図、そして図１２は
図１１に示した処理回路の動作を説明するためのタイム
チャートである。

【００２６】先ず、図１乃至図３を用いて、本発明の入
力装置に用いて好適な一実施形態の多段タッチパネルを
説明する。

【００２７】なお、以下の実施形態においては、多段タ
ッチパネルの一形態として２段型タッチパネルを例示し
て説明する。そして、従来技術の１段タッチパネルの構
成部分と同一の構成部分には同一の符号を付して説明す
る。

【００２８】また、本多段タッチパネルも［従来の技
術］の項で説明したように、情報端末等の小型携帯型情
報入力装置、カーナビゲーションシステム、コンピュー
タ等に用いられる入力装置であって、その装置の一例は
図１３に示したものと同様である。従って、以下の説明
では、図１３、図１４、図１５に相当する図面は省略す
る。

【００２９】図１において、符号２５Ａは全体として２
段型タッチパネルを指す。この２段型タッチパネル２５
Ａは、上側電極シート２５１０、下側電極シート２５２
０、中間電極シート２５３０、及び上段スペ−サ２６ａ
と下段スペ−サ２６ｂとからなる。なお、上側電極シー
ト２５１０と下側電極シート２５２０の構造は従来技術
のものと同一であるので、それらの説明は省略する。

【００３０】中間電極シート２５３０は、これも可撓性
を持った透明プラスティック製のものであって、シート
基材２５３１の外側、内側両面に反射防止膜２５３２、
２５３３が成膜されており、更に、それらの反射防止膜
２５３２、２５３３の表面に透明電極２５３４、２５３
５が成膜されている。そしてそれぞれの透明電極２５３
４、２５３５にはそれぞれ引出線２５３６、２５３７が
導出されている。なお、反射防止膜２５２２、２５２３
は反射防止膜２５１２、２５１３、２５２２、２５２３
と同様に透過光の反射を抑制するための膜である。

【００３１】シート基材２５１１、２５２１、２５３１
の透明プラスティックとしては、ＰＥＴ（ポリエチレン
テレフタレート）、ＰＭＭＡ（アクリル：ポリメタクリ
ル酸メチル）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥ（ポリエチレ
ン）、ポリウレタンのような軟質のプラスチックを用い
ることができる。また、下側のシート基材２５２１には
ガラスなどの透明な材料を用いてもよい。更にまた、透
明電極２５３４、２５３５としては、透明電極２５１
４、２５２４と同様に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ
Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）薄膜など
を用いることができる。

【００３２】このような３枚の上側電極シート２５１
０、下側電極シート２５２０及び中間電極シート２５３
０は、図３に示したように、下側電極シート２５２０の
上に下段スペ−サ２６ｂを用いて中間電極シート２５３
０を支持し、両者間に所定の間隙を形成し、同様に中間
電極シート２５３０の上に上段スペ−サ２６ａを用いて
上側電極シート２５１０を支持し、両者間に所定の間隙
を形成して組み立てることにより２段型タッチパネル２
５Ａを構成することができる。上側電極シート２５１０
と中間電極シート２５３０とギャップＧａで１段目タッ
チパネルを構成し、中間電極シート２５３０と下側電極
シート２５２０とギャップＧｂとで２段目タッチパネル
を構成し、従って、透明電極２５１４と透明電極２５３
４とが１段目タッチパネルの接点であり、透明電極２５
３５と透明電極２５２４とが２段目タッチパネルの接点
となる。なお、図３では全ての反射防止膜２５１２、２
５１３、２５２２、２５２３、２５３２、２５３３の図
示を省略した。

【００３３】次に、図３乃至図５を用いて、本実施形態
の２段型タッチパネル２５Ａの動作機構を説明する。

【００３４】先ず、使用者が、例えば、指１９による入
力に際して、入力箇所近傍を中心に上側電極シート２５
１０の表面を押圧することにより、その押圧部分が押下
げられて窪み、上側電極シート２５１０の透明電極２５
１４が中間電極シート２５３０の上側の透明電極２５３
４に接触する（上段接触点Ｃａ）。更に、押し込むと、
図４に示したように、中間電極シート２５３０が上側電
極シート２５１０に押されて屈曲し、その透明電極２５
３５が下側電極シート２５２０の透明電極２５２４に接
触する（下段接触点Ｃｂ）。

【００３５】この第１実施形態の２段型タッチパネル２
５Ａは、使用者が指１９で押下すると、図５に示したよ
うな押圧力特性曲線２を持つ。符号２の時点では、上側
電極シート２５１０の透明電極２５１４が中間電極シー
ト２５３０の透明電極２５３４に接触して通電が起こ
り、更に、上側電極シート２５１０を押圧すると、符号
４で示す過程で、中間電極シート２５３０が押圧され、
符号５で示す時点で、その下側の透明電極２５３５が下
側電極シート２５２０の透明電極２５２４に接触し、通
電する。ここから更に押し込むと、符号６で示した過程
で大きな傾きを持たせることで、使用者に２段面が接触
したことを知らせることができる。なお、図５には、参
考までに、図２０に示した従来技術の１段型タッチパネ
ル２５の押圧力特性曲線１を点線で併せて示した。

【００３６】この２段型タッチパネル２５Ａは、従来技
術の１段型タッチパネル２５と異なり、同一の座標軸上
に２つの接点を設けた構造のものであって、使用者は入
力操作に混乱を来すことなく入力操作を行うことができ
るなど、優れた効果が得られるものではあるがるが、押
圧力特性曲線２における符号２及び符号５の接触時点が
使用者には感覚的に明確に判然としない。この課題を解
消するために、視覚的作用、聴覚的作用、或いは力覚的
作用を使用者に帰還させれば一層効果的になる。中でも
力覚的作用を使用者の指などに帰還させれば、視覚や聴
覚と異なり、使用者に入力が確かに行われたことを伝え
ることができる。

【００３７】その力感帰還機構を備えた第２実施形態の
２段型タッチパネル２５Ｂを図６に示した。その２段型
タッチパネル２５Ｂの構造を図６を用いて説明する。

【００３８】この２段型タッチパネル２５Ｂは前記の２
段型タッチパネル２５Ａが筐体１０（平面が長方形）の
一部分の表面に固定されており、その下方の筐体１０内
部に表示パネル２４が収容、固定され、そして筐体１０
の外周面にアクチュエータの一つである角形ボビンに巻
回されたボビンコイル３５Ａがはめ込まれている。な
お、本図においても、２段型タッチパネル２５Ａには反
射防止膜２５１２、２５１３、２５２２、２５２３、２
５３２、２５３３の図示を省略した。

【００３９】ボビンコイル３５Ａは１段目タッチパネル
を構成する透明電極２５１４と透明電極２５３４とから
なる接点及び２段目タッチパネルを構成する透明電極２
５３４と透明電極２５２４とからなる接点の通電に連動
して作動するように接続されており（後記の図１０、図
１１）、２段型タッチパネル２５Ｂに組み込まれてい
る。

【００４０】２段型タッチパネル２５Ｂをこのように構
成することにより、使用者に力覚感覚が伝えられる。そ
の力覚感覚を図７を用いて説明すると、使用者が、例え
ば、図３に示したように、指１９で１段目タッチパネル
である上側電極シート２５１０を押圧すると、その押圧
した当初は上側電極シート２５１０の弾性により、曲線
の傾きが小さい符号１を辿り、屈折点２において上側電
極シート２５１０の透明電極２５１４と中間電極シート
２５３０の透明電極２５３４とが接触すると、力覚機構
であるボビンコイル３５Ａが作動し、使用者の指１９は
使用者側に押し戻され、この押し戻し力に抗して、図４
に示したように、更に押し込むと、屈折点４において２
段目タッチパネルである中間電極シート２５３０の透明
電極２５３５と下側電極シート２５２０の透明電極２５
２４と接触し、同時にボビンコイル３５Ａが更に作動し
て、符号５で示したように、使用者の指１９は使用者側
に押し戻され、使用者は入力されたことを力覚として知
覚できる。そして、この押し戻し力に抗して更に押し続
けると、符号６で示した大きな傾きの過程を辿って２つ
の入力が終了したことを知らせることができる。

【００４１】図６及び図７に示した２段型タッチパネル
２５Ｂ例では、１段目及び２段目のタッチパネルの各段
に力覚帰還機構（ボビンコイル３５Ａなど）を付加して
力覚帰還応答があるように構成したが、この力覚帰還機
構は何れか一方のタッチパネルに付加してもよい。図８
は１段目タッチパネルには力覚帰還機構を付加せず、２
段目タッチパネルに力覚帰還機構を付加した場合の押圧
力特性曲線である。このような構成の場合は、使用者が
指１９で上側電極シート２５１０を押圧して１段目タッ
チパネルの接点が接触しても、ボビンコイル３５Ａは作
動せず、更に押圧して１段タッチパネルの前記接点が接
触した場合に、ボビンコイル３５Ａが作動し、指１９に
符号５で示したような押し戻し力が発生するようにした
ものである。

【００４２】前記１段目タッチパネルと２段目タッチパ
ネルの力覚帰還応答の種類としては、振動周波数、振
幅、波形及び波形プロファイルの異なる振動を帰還させ
る方がよい。このようにすると、各段が確実に入力され
たことがより一層知覚し易くなる。

【００４３】これら２段型タッチパネル２５Ａ、２５Ｂ
からの入力情報として、ＯＮ・ＯＦＦ及び座標情報を取
得するサブルーチンにおけるフローチャートを図１０に
示した。機構上、必ず上側電極シート２５１０から入力
信号が入るため、先ず、上側電極シート２５１０の入力
信号待ちを行なう（Ｓ１）。１段目タッチパネル（上側
電極シート２５１０と中間電極シート２５３０との組合
せ）から入力信号が入ると、先ず、その抵抗値から座標
の特定を行ない（Ｓ２）、座標情報をRAM（Ｒａｎｄｏ
ｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：読み書き可能な記録
素子）に書き込む。更に、２段目タッチパネル（中間電
極シート２５３０と下側電極シート２５２０との組合
せ）からの入力待機を開始し（Ｓ３）、ここに入力があ
った場合、その抵抗値から入力座標を特定し（Ｓ４）、
ＲＡＭ内の１段目座標データを２段目座標データに書き
換える。また、現在、メモリー上に書き込まれている座
標が２段目の入力であることを表すために、フラグを書
きこむ（Ｓ５）。

【００４４】次に、図１０を用いて、前記のサブルーチ
ンワークを含めて第２実施形態の２段型タッチパネル２
５Ｂと力覚も含めた使用者への帰還を行なうための処理
回路を説明する。

【００４５】この処理回路３０Ａは、前記の２段型タッ
チパネル２５Ｂ及び駆動用ドライバ回路３１、３２に加
え、例えば、マイクロコンピュータなどを含む中央処理
装置３３及びデータを格納するためのＲＡＭ、ＲＯＭと
言ったメモリー３４、出力装置３５から構成されてい
る。出力装置３５は聴覚的出力としての、例えば、スピ
ーカ、視覚的出力としての、例えば、ディスプレイ、そ
して力覚的出力としてのアクチュエータ、例えば、ボビ
ンコイル３５Ａから構成されている。これらの出力は入
力された操作項目に応じて、適切な出力装置３５を選択
しながら、使用者に対し帰還を行なうシステムとなって
いる。

【００４６】図１０では、各段のタッチパネルに対して
それぞれドライバ回路３１、３２が必要であるが、図１
１に示したように、２段型タッチパネル２５Ｂと共通の
ドライバ回路３７の間に切替器３６を配し、中央処理装
置３３によって２段型タッチパネル２５Ｂの１段目タッ
チパネルと２段目タッチパネルの切替を制御することに
よって、ドライバ回路３７が１つで済む。この切替器３
６は、中央処理装置３３のベースクロックを元に、或る
一定周期で切替信号を出力するトリガー回路３８からの
切替情報を受け、時系列的な切替を行なうことができ
る。この時の各段階でのタイムチャートを図１２に示し
た。トリガー回路３８の出力電圧がＶＨの時は、例え
ば、１段目タッチパネルがドライバ回路３７と接続され
る。逆に、トリガー回路３８の出力電圧がＶＬの時は、
２段目タッチパネルがドライバ回路３７と接続される。
これらの接続状態が比較的短い時間、例えば、数ｍ秒の
周期で繰り返されるため、使用者には、実時間上、支障
無く２段型タッチパネル２５Ｂを使用することができ
る。

【００４７】この２段型タッチパネル２５Ａ（或いは２
５Ｂ）を使用して、各段のタッチパネルがＯＮ及びＯＦ
Ｆとなったそれぞれの時点に対し、特定のイベントを割
り当てることで、使用者はより直感的な操作により機器
を扱うことができる。表１に各ＯＮ／ＯＦＦ時点でのイ
ベント割り当ての例を列挙した。これらの機能はディス
プレイ画面上のＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ
Ｉｎｔａｅｒｆａｃｅの略）環境と組み合わせて用い
るとより効果的である。ここで挙げた機能の組合せはあ
くまでも一例であり、これ以外の機能も付加することが
可能である。また、アプリケーションソフトウェア上で
は、プログラム作成者がソフトウェアの形態、ツール、
機能項目に合わせて機能を割り当てることができる。

【表１】 以上、本発明を図示の複数の実施形態によって説明した
が、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるもので
はなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内で各
種の変更が可能である。例えば、前記の各実施形態で
は、同一の座標軸上に２つの接点を設けた構造のもので
あるが、中間電極シート２５３０の枚数を増やすことに
より、３以上の接点を形成できる多段タッチパネルを構
成できることが容易に理解されよう。

【００４８】また、アクチュエータはボビンコイルのみ
に限定されるものではなく、ソレノイド、圧電素子、モ
ータなどであってもよい。

【００４９】更にまた、前記第２実施形態の２段型タッ
チパネル２５Ｂにおいては、力覚帰還機構を各段に設け
たが、どちらかの段のタッチパネルのみに設けるだけで
もよい。

【００５０】

【発明の効果】本願の主要な発明は、既存の機器の形態
を保ち、１段目タッチパネルをこれまでの入力手順に準
拠させることで、使用者は入力操作に混乱をきたすこと
がなくなる。更に、２段タッチパネルに表１の機能を割
り当てることによって、使用者は複雑な機能に対して
も、簡単な操作、少ない指動作によって指示することが
できる。

【００５１】これら２点により、使用者は素早い入力操
作ができるようになり、ストレスを感じることが少なく
なる。また、力覚による帰還機構と組み合わせることに
より、使用者は画面の確認が少なくなり、特に手馴れた
一連の操作に関しては、各段に素早い入力操作を行うこ
とができるようになる。

【００５２】また、本願の他の主要な発明では、力覚帰
還機構は処理装置の指令により制御されている。従っ
て、ソフトウエアドライバーにより画一化することで、
オペレーションシステム及びアプリケーションソフトウ
エアからの制御が可能となる。よって、ソフトウェア製
作者は既存の聴覚及び視覚による出力機構に加え、力覚
機構を活用したソフトウェアを作成することができ、よ
り広い表現力を持ったソフトウェアを提供することがで
きる。また、使用者は機器に対し、より友好的な感覚で
ソフトウェアを使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に用いて好適な第１実施形態の２段型
タッチパネルの分解斜視図である。

【図２】 図１に示した２段型タッチパネルの一部の断
面側面図である。

【図３】 図１に示した２段型タッチパネルを組み立て
た状態で、指で最初の段階の入力を行った状態を示す断
面側面図である。

【図４】 図３の状態から指で更に押圧した状態の２段
型タッチパネルの断面側面図である。

【図５】 図１に示した第１実施形態の２段型タッチパ
ネルの押圧力特性曲線である。

【図６】 第２実施形態の力覚帰還機構を付加した２段
型タッチパネルの断面側面図である。

【図７】 図６に示した第２実施形態の２段型タッチパ
ネルの押圧力特性曲線である。

【図８】 図６に示した第２実施形態の２段型タッチパ
ネルの他の押圧力特性曲線である。

【図９】 ２段型タッチパネルで入力した場合のフロー
チャートである。

【図１０】 本実施形態の２段型タッチパネルと力覚帰
還も含めた使用者への帰還を行うための処理回路のブロ
ック図である。

【図１１】 図１０に示した処理回路の変形を示した他
の処理回路のブロック図である。

【図１２】 図１１に示した処理回路の動作を説明する
ためのタイムチャートである。

【図１３】 一般的な入力装置の正面図である。

【図１４】 図１３に示した入力装置の一部拡大正面図
である。

【図１５】 図１３に示した入力装置の表示部の分解斜
視図である

【図１６】 図１３に示した入力装置の表示部の断面側
面図である。

【図１７】 図１６に示した表示部を構成する従来技術
の１段タッチパネルの分解斜視図である。

【図１８】 図１６に示した１段タッチパネルの断面側
面図である。

【図１９】 図１７に示した１段タッチパネルの動作を
説明するための図１６に示した表示部の断面側面図であ
る。

【図２０】 図１６に示した従来技術の１段タッチパネ
ルの押圧力Ｐ-変位δ特性曲線である。

【符号の説明】

１０…筐体、１１…フレーム、１２…表示部、１３…入
力パネル、１４…操作釦、１８…支持具、１９…指、２
４…表示パネル、２５Ａ…本発明の第１実施形態の２段
型タッチパネル、２５１０…上側電極シート、２５１
１，２５２１，２５３１…シート基材、２５２０…下側
電極シート、２５３０…中間電極シート、２６ａ…上段
スペーサ、２６ｂ…下段スペーサ、２５１４，２５１
５，２５２４，２５２５，２５３４，２５３５…透明電
極、２５Ｂ…本発明の第２実施形態の２段型タッチパネ
ル、３３…処理部、３４…メモリー、３５…出力装置、
３５Ａ…ボビンコイル、３６…切換器、Ｇａ，Ｇｂ…ギ
ャップ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B068 AA22 AA33 BB06 BC07 BD20 BE11 CC06 CD06 DE11 5B087 AA09 AB12 CC12 CC16 CC24 CC26 CC37 DD02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面座標系において、同一座標軸上に少
   なくとも２つの接点が形成されているタッチパネルを備
   えた入力装置。
2. 【請求項２】 前記少なくとも２つの接点のそれぞれに
   厚み方向に間隙が形成されているタッチパネルであるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 【請求項３】 前記タッチパネルはその少なくとも被入
   力領域が透明で、表示装置の表示面に重ね合わされてい
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入
   力装置。
4. 【請求項４】 前記各接点の少なくとも１つの接点の通
   電に連動して作動するアクチュエータ及びそのドライバ
   回路を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ３に記載の入力装置。
5. 【請求項５】 前記アクチュエータは同一座標上の各接
   点の動作に応答して動作態様が変化する力覚を帰還させ
   ることを特徴とする請求項４に記載の入力装置。
6. 【請求項６】 両面に透明電極が成膜されている所定の
   厚みの透明な可撓性のある中間電極シートを挟んで、前
   記両透明電極からそれぞれ所定の均一な間隙を開けて、
   入力操作側に前記一方の透明電極に対面した透明電極が
   成膜された透明な可撓性のある上側電極シートが、そし
   て表示装置側に前記他方の透明電極に対面した透明電極
   が成膜された透明な下側電極シートがそれぞれ積層され
   て構成されているタッチパネルを備えた入力装置。
7. 【請求項７】 前記中間電極シートが複数枚、所定の間
   隙を開けて配設されているタッチパネルであることを特
   徴とする請求項６に記載の入力装置。
8. 【請求項８】 前記中間電極シートと前記前記上側電極
   シートとで１段目タッチパネルが、前記中間電極シート
   と前記下側電極シートとで最終段目タッチパネルが構成
   されているタッチパネルであることを特徴とする請求項
   ６に記載の入力装置。