JP2007102749A - 多機能タッチパネル及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１アレイ及び２アレイモードを支援し、ボタン機能を整合し、かつ一体成型することが可能である多機能タッチパネル及び制御方法を提供する。
【解決手段】１アレイ及び２アレイモードを支援することにより１アレイ及び２アレイモードにおいてタッチパネルを操作可能であるタッチセンサー２００と、タッチパネルの中間に位置する第一ボタン２０２４と、タッチパネルの辺縁に位置する少なくとも一つの第二ボタン２０２２と、を備える。第一ボタン２０２４が押されたが、同時に少なくとも一つの第二ボタン２０２２が押されてしまったことを感知した場合、タッチパネルは第一ボタン２０２４の機能を優先的に触発させ、押されてしまった少なくとも一つの第二ボタン２０２２を無視する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、多機能タッチパネル、詳しく言えば１アレイ及び２アレイモードを支援し、ボタン機能を整合することが可能なタッチパネル及びその制御方法に関するものである。

近年、簡単化、軽量化、及び低価額化の傾向があるため、タッチパネルは本来の入力装置の代わりに電子製品に汎用されるようになっている。現今のタッチパネルは２アレイモードと１アレイモードとがある。図１及び図２に示すように、よく見掛けられている２アレイモードのタッチパネルのセンサー１００、１０１は多本の水平方向の感知配線１０２と垂直方向の感知配線１０４とを備える。指で２アレイタッチパネルに接触する場合、接触した位置の感知配線１０２、１０４は２アレイタッチパネルに接続するメインボードに信号を伝送する。これにより接触した位置の座標が判明する。また指で２アレイタッチパネル上を移動する場合、メインボードは前後の座標の差に基づき指の移動方向を判断し、それに相対応して作動する。

使用者が水平方向または垂直方向のみを移動する場合、２アレイタッチパネルを正確に制御することができない。例えば図３に示すように、使用者がウィンドの回転軸を右へ回転させる場合、２アレイタッチパネル１０５において指１０６で左から右へ水平移動する。しかし、移動の間に指１０６は上向きまたは下向きに偏移する可能性があるため、回転軸は右へ回転すると同時に上向きまたは下向きに移動する可能性がある。

特許文献１により掲示された１アレイモードのタッチパネルセンサーは、指の移動が左回りまたは右回りであるかを感知し、それに相対応して上下、左右、加減などの作動をするため、回転した時の弧度が不規則であっても判断に影響をもたらすことはない。このような１アレイタッチパネルは正負方向を明確に判断可能であるが、２アレイタッチパネルのように多様な機能、例えば手書き識別機能などを提供することはできない。別の機能を増設するには、余計にボタンまたは入力装置を増やす必要があるため、コストが高くなる。

図４及び図５はｉＰｏｄに適用された入力装置１０８の正面及び背面を示す模式図である。これは特許文献１により掲示された１アレイセンサー１１０を採用するものである。指でロータリー状のセンサー１１０において左回りまたは右回りに回転する場合、単一回転または音量の大きさの調整を選択可能であり、センサー１１０の上下左右の四方向及び中心位置に別々にボタン１１２、１１４を設置することで別な機能、例えば起動／停止、早送り、巻き戻し、選択、確定などの機能を提供することが可能である。センサー１００が円環状を呈する場合、中心ボタン１１２はセンサー１１０と一体成型することができず、独立体となる。センサー１１０が一体成型の円形を呈する場合、中心ボタン１１２を押すとセンサー１１０がそれに伴い窪みを生じる。押した位置が中心位置からずれている場合、ほかのボタン１１４に間違えて接触する可能性があり、図６に示すように不正確な操作が発生する。
したがって、１アレイ及び２アレイモードを支援し、ボタン機能を整合し、かつ一体成型することが可能である多機能タッチパネルの出現が期待されている。

アメリカ合衆国特許公開第２００４／０２５２１０９号

本発明の主な目的は１アレイ及び２アレイモードを支援し、ボタン機能を整合し、かつ一体成型することが可能である多機能タッチパネル及び制御方法を提供することである。

本発明による多機能タッチパネル及び制御方法は、１アレイ及び２アレイモードを支援することにより１アレイ及び２アレイモードにおいてタッチパネルを操作可能であるタッチセンサーと、タッチパネルの中間に位置する第一ボタンと、タッチパネルの辺縁に位置する少なくとも一つの第二ボタンと、を備える。第一ボタンが押されたが、同時に少なくとも一つの第二ボタンが押されてしまったことを感知した場合、タッチパネルは第一ボタンの機能を優先的に触発させ、押されてしまった少なくとも一つの第二ボタンを無視する。

図７は、第一実施例による１アレイ及び２アレイモードを支援可能なタッチセンサー２００の機能を示すブロックであり、図８は操作状態を示す模式図である。指２１４でパネル２１２に接触する場合、センサー２０２は指２１４のパネル２１２に接触した位置を感知し、２アレイ座標プロセッサー２０４に２アレイ信号Ｓｄを送ることにより２アレイ座標（ｘ，ｙ）を生成し、２アレイ座標（ｘ，ｙ）は２アレイモードの下でメインボード２０６に伝送されるため、メインボード２０６は指２１４の現在の位置を読み取ることが可能である。指２１４でパネル２１２の上を移動する場合、２アレイ座標プロセッサー２０４はメインボード２０６に前後の座標の差を送ることにより指２１４の移動に相対応して作動することが可能である。また１アレイモードにおいて、２アレイ座標（ｘ，ｙ）は座標転換器２０８に伝送され、１アレイ信号Ｓｓに転換され、１アレイ座標プロセッサー２１０は１アレイ信号Ｓｓに基づきメインボード２０６に対し１アレイ座標閘を生成して送る。本実施例では、１アレイ座標閘は指２１４と中心線２１５との間の角度である。図９に示すように、指２１４でパネル２１２の上を移動する場合、１アレイ座標閘はそれに伴い変化し、１アレイ座標プロセッサー２１０はメインボード２０６に前後の座標の差を送り、指２１４の移動が左回りまたは右回りであるかを判断させ、それに相対応して作動させる。本実施例によるタッチパネルは２アレイ及び１アレイモードを支援可能であるため、両者の長所を兼ね備える。したがって、使用者は需要に応じて２アレイモードまたは１アレイモードを選択することが可能となる。

モード切替の制御方法について、指２１４でパネル２１２に接触した時の位置により１アレイまたは２アレイモードを決めることが可能である。例えば、図８に示すようにパネル２１２は外部区域２１６と内部区域２１８とに区分けられる。指２１４で接触した位置が外部区域２１６である場合、タッチセンサー２００は１アレイモードに入り、指２１４で接触した位置が外部区域２１８である場合、タッチセンサー２００は２アレイモードに入る。本実施例では、外部区域２１６と内部区域２１８とは同心円であるため、円心の座標を原点（０，０）に設定することが可能である。指２１４でパネル２１２に接触した時の座標が（ｘ，ｙ）となる場合、下記の半径の公式（１）により指２１４から円心（０，０）までの距離を算出することが可能である。

但し、内部区域２１８の半径がｒとなる。したがって、Ｒがｒより大きい場合、指２１４は外部区域２１６に位置することが判明する。Ｒがｒより小さい場合、指２１４は内部区域２１８に位置することが判別する。また、パネル２１２を二つの区域またはそれ以上に区分けしてもよい。さらに、不規則的な形でパネル２１２を区分けしてもよい。またさらに、パネル２１２の形は必ずしも円形であるとは限らず、幾何図形、例えば矩形、三角形、不規則な形などに適用してもよい。

またパネル２１２に接触した指の数を感知することにより１アレイまたは２アレイモードを切り替えることが可能である。例えば、パネル２１２に接触した指の数が一本のみである場合、タッチセンサー２００はモードを２アレイモードに限定する。パネル２１２に接触した指の数が二本である場合、タッチセンサー２００は２アレイモードを１アレイモードに切り替える。また、指の動きによりモード切替機能を達成することも可能である。例えば指でパネル２１２に二回接触すれば、モードを切り替えることができる。

図１０に示すように、１アレイ及び２アレイモードを支援可能なタッチセンサー２００の第二実施例は、センサー２０２、２アレイ座標プロセッサー２０４、メインボード２０６、座標転換器２８、及び１アレイ座標プロセッサー２１０を備える。指２１４でタッチセンサー２００のパネルに接触する場合、センサー２０２は指の位置を感知し、２アレイ座標プロセッサー２０４と座標転換器２０８とに２アレイ信号Ｓｄを送り、２アレイ座標プロセッサー２０４は２アレイ信号Ｓｄに基づきメインボード２０６に対し２アレイ座標（ｘ，ｙ）を生成して送り、座標転換器２０８は２アレイ信号Ｓｄを１アレイ信号Ｓｓに転換し、そののち１アレイ座標プロセッサー２１０に送ることによりメインボードに対し１アレイ座標閘を生成して送る。これにより、メインボードは求められたのが２アレイ座標（ｘ，ｙ）であるか、１アレイ座標閘であるかを判断することが可能となる。

図１１はタッチパネルのセンサー２０２の背面を示す模式図である。その上には五つのボタン２０２２と２０２４を有する。ボタン２０２２はセンサー２０２の上下左右の四方向の辺縁に配置され、ボタン２０２４はセンサー２０２の中間に配置される。使用者が中心ボタン２０２４を押そうとして中心位置からずれた他のボタン２０２２に間違えて接触した場合、ソフトウェアまたはハードウェアの演算法によりボタン２０２４の機能を優先的に触発させ、ボタン２０２２に間違えて接触したことを無視することが可能である。図１２に示すのは図１１のボタン２０２２、２０２４の信号タイミングである。そのうち波形３００はボタン２０２４のものであり、波形３０２はボタン２０２２のものである。使用者が中心ボタン２０２４を押そうとして中心からずれた位置を押した場合、ボタン２０２４は高レベルに変換されるが、同時に押し間違えたことが原因でボタン２０２２も高レベルに変換されてしまう。この時、予め設けられた演算法に基づき先に触発したのはボタン２０４であることからボタン２０４の機能を優先的に執行し、ボタン２０２２を無視することにより不正確な操作を防止することが可能である。
また中心ボタン２０２４が押された時、本実施例によるタッチパネルは、演算法によりセンサー２０２が凹んでしまい接触し間違えて不正確な操作が発生する事態を防止するため、ボタンを整合して一体成型の効果を達成することが可能となる。

図１３及び図１４に示すのは、ボタンを整合された本発明の第三実施例によるタッチパネルのセンサーを示す。
図１３はセンサー２０２の正面図であり、図１４はセンサー２０２の背面図である。図１３及び図１４に示すように、センサー２０２は正面に水平方向の感知配線１０２と垂直方向の感知配線１０４を有し、中間位置にボタン２０２４を有し、またセンサー２０２の背面には別々にセンサー２０２の上下左右の四方向の辺縁に位置するボタンを四つ有する。本実施例では、中心ボタン２０２４とほかの四つのボタン２０２２は別々にセンサー２０２の違う面に位置するため、中心ボタン２０２４を押す場合、押した位置が中心からずれても、ボタン２０２２に間違えて接触する事態が発生しないため、一体成型の効果を達成することが可能である。

周知の２アレイモードのタッチパネルのセンサーである。 周知の２アレイモードのタッチパネルのセンサーである。 指で周知の２アレイモードのタッチパネルの上を移動する状態を示す模式図である。 ｉＰｏｄに適用された周知の入力装置の正面を示す模式図である。 ｉＰｏｄに適用された周知の入力装置の背面を示す模式図である。 周知の入力装置に使用された円形のセンサーの中心ボタンが押された時の断面図である。 本発明の第一実施例におけるタッチセンサーの機能を示すブロックである。 本発明の第一実施例におけるタッチセンサーを示す模式図である。 本発明の第一実施例におけるタッチセンサーを１アレイモードにおいて操作する状態を示す模式図である。 本発明の第二実施例におけるタッチセンサーを示す模式図である。 本発明の第一実施例によるタッチパネルのセンサーの背面を示す模式図である。 本発明の第一実施例に係るボタンの信号タイミングを示す模式図である。 本発明の第三実施例に係るセンサーの正面を示す模式図である。 本発明の第三実施例に係るセンサーの背面を示す模式図である。

符号の説明

２００ ２アレイ及び１アレイモードを支援可能なタッチセンサー、２０２ センサー、２０２２ ボタン、２０２４ ボタン、２０４ ２アレイ座標プロセッサー、２０６ メインボード、２０８ 座標転換器、２１０ １アレイ座標プロセッサー、２１２ パネル、２１４ 指、２１５ 中心線、２１６ 外部区域、２１８ 内部区域

Claims (7)

1. １アレイ及び２アレイモードを支援可能なタッチセンサーと、
   タッチパネルの中間に位置する第一ボタンと、
   タッチパネルの辺縁に位置する少なくとも一つの第二ボタンと、
   を備えることを特徴とする多機能タッチパネル。
2. 第一ボタンが押されたが、同時に少なくとも一つの第二ボタンも押されてしまった時、タッチパネルは第一ボタンの機能を優先的に触発させ、押されてしまった少なくとも一つの第二ボタンを無視することを特徴とする請求項１に記載の多機能タッチパネル。
3. タッチセンサーは、
   第一方向感知配線と第二方向感知配線とを有することで物件がタッチパネルに接触した位置を感知し、第一信号を生成可能であるセンサーと、
   ２アレイモードの下で第一信号に基づき２アレイ座標を生成する２アレイ座標プロセッサーと、
   １アレイモードの下で第一信号または２アレイ座標に基づき第二信号を生成する座標転換器と、
   第二信号に基づき１アレイ座標を生成する１アレイ座標プロセッサーと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の多機能タッチパネル。
4. 第一ボタンと少なくとも一つの第二ボタンとはセンサーの同じ面に位置することを特徴とする請求項２に記載の多機能タッチパネル。
5. 第一ボタンはセンサーの第一面、少なくとも一つの第二ボタンはセンサーの第二面に位置することを特徴とする請求項１に記載の多機能タッチパネル。
6. タッチパネルの中間に位置する第一ボタンと、タッチパネルの辺縁に位置する第二ボタンを含む多機能タッチパネルの制御方法であって、
   タッチパネルが物件により接触されたか或いは押されたかを感知するステップと、
   第一ボタンが押されたが、同時に少なくとも一つの第二ボタンも押されてしまったことを感知した場合、第一ボタンの機能を優先的に触発させ、押されてしまった少なくとも一つの第二ボタンを無視するステップと、
   を含むことを特徴とする多機能タッチパネルの制御方法。
7. タッチパネルが物件により接触されたことを感知した場合、物件の位置を感知することにより第一信号を生成するステップと、
   ２アレイモードの下で第一信号に基づき２アレイ座標を生成するステップと、
   １アレイモードの下で第一信号または２アレイ座標に基づき第二信号を生成し、続いて第二信号に基づき１アレイ座標を生成するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載の多機能タッチパネルの制御方法。

Images