JP2008527557A5 - - Google Patents

Description

図１は、タッチ入力がなされ得るディスプレイ１２を有するＰＤＡ（個人用携帯端末）の形状におけるタッチ入力ディスプレイ装置１０を概略的に示す。当該ディスプレイは、選択され得るキーを有するキーパッド１４、及び一般的な情報ディスプレイウィンドウ１５を示す。ウィンドウは、キーパッド１４を介してなされる入力に関連する情報を示す。これは、タッチ入力ディスプレイ装置の単なる１つの変形である、ことは理解されるべきである。ラップトップ型コンピュータ又は携帯電話におけるタッチ入力ディスプレイ装置、及びＰＣ又は他の種類のコンピュータに対して接続されるタッチ入力ディスプレイ装置等である、他の種類は複数あり得る。ディスプレイは、ここではピクセルの形状である複数のディスプレイ素子を有して作られる。かかる素子のうち複数は、キー又はアイコン等のオブジェクトの形状において情報を示している。各ディスプレイ素子に対して、タッチ入力を受け得る入力素子が更に与えられる。オブジェクトを表示する地域が触れられる際、該オブジェクトに対して何らかの動作が行われる。

図３は、本発明の第２の実施例に従ったタッチ入力ディスプレイ装置の変形を概略的に示す。ここでは、図２において示される通り、情報提示層２６がある。しかしながら、タッチ検出ユニットは、光源２８及び検出器３０を介して与えられる。光源２８は、情報提示層２６の表面をスキャンし、その光は、制御ユニット１６に対して接続される検出器３０によって受けられる。接触部材に接触した後、又は、接触部材を情報提示層２６に近接して提供した後、光源によって生成される光の放射線は中断され、その位置は、ある位置に変えられ、且つ、ユーザによって選択される地域を決定するために使用される。この技術はまた、周知の原理に従う。しかしながら、オブジェクトの選択を示すよう、ディスプレイ表面がタッチされなければならないわけではなく、ユーザの指又はペンなどの他の物体等である接触部材がディスプレイ表面に近づけられることで十分である。

図４は、本発明の第３の、現在意図される望ましい実施例に従うディスプレイを概略的に示す。これまで通り、視覚情報を示す情報提示層２６があり、該層は、複数のディスプレイ素子へと分割されている。情報提示層２６の上方には、圧電材料を有する感知及び制御層３２が与えられる。この層は、圧電駆動ユニット３６によって制御され、該ユニットはまた制御ユニット１６に対して接続される。本願では、可撓性材料を有する層３４も設けられ、制御ユニット１６は、感知及び制御層３２に、オブジェクト３８として提示されるべき選択的な地域において可撓材料を有する層２４を隆起させる。情報提示層２６及び可撓性材料を有する層３４は、情報提示ユニットを形成する一方、感知及び制御層３２は、タッチ検出ユニットを形成する。本願中、複数のディスプレイ素子は、圧電材料によって隆起されており、キー等であるオブジェクト３８がディスプレイに現れる。オブジェクト３８に関連する追加的な情報４０は、情報提示層２６において同時に表示され、情報は、斜線の地域によって示される。オブジェクトは、押圧され得る。オブジェクト３８の押圧時に、感知及び制御層３２は、圧力又は力を感知し、それを制御ユニット１６によって処理され得る電気信号に変換する。かかる信号の処理は、以下により詳細に記載される。

図５は、ディスプレイ上に与えられるキー３８を概略的に示す。図から分かる通り、キー３８は、互いに対して隣接する複数のディスプレイ素子で作られ、ここでは、斜線の地域によって示される、該素子の６×６の四角形として示される。また、図中、四角形の中央において４つのディスプレイ素子を有して作られる中心地域４４、及び、四角形の周囲又は外周に沿うキー３８においてディスプレイ素子を有して作られる周辺地域４８が図示され、かかる地域は、後により詳細に説明される。中心地域４４及び周辺は、対角線上の斜線を有して図示され、その間のオブジェクトの地域は、垂直の線を有して示される。ここでは、キーの寸法が本発明を説明する一例としてのみ図示される、ことは認識されるべきである。更にキーは、オブジェクトの一例であり、ユーザが操作し得るアイコン又は何らかの他の種類のオブジェクト等であり得る。更に、周辺地域はより広くあり得、中心地域はより広いか、より小さくあり得る。実際、それは、オブジェクトの中心における１つのディスプレイ素子程度の小ささであり得る。当然のことながら、オブジェクトは、四角形として形成される必要はなく、ディスプレイ素子によって与えられ得る他の形状を有し得る。

制御ユニットはまず、オブジェクトを表わすディスプレイ素子の位置において可撓性材料層３４の一部を隆起させることによって、感知及び制御層３２がディスプレイ上にオブジェクト３８を与えるようにする。この隆起された部分は、オブジェクトの第１の位置であり、図６Ａ中に示される層３４における中央地域として示される。同時に、制御ユニットは、情報提示層２６にオブジェクト３８の下方において情報４０を表示させる。ここではオブジェクトは、キーの形状において与えられ、表示される情報は、例えば文字「ｋ」であるキーの意味に関する情報である。感知及び制御層３２の圧電材料は、鉛直力及び接線分力を検出することができ、接線分力は、材料内で剪断力を生じさせた。故に制御ユニットは、ディスプレイを介してユーザ入力を待つ。続いて、図６Ｂ中に示される通り、ユーザがユーザの指４６でキーに接触する際、段階５６において、タッチは検出され、該検出は感知及び制御層３２の圧電材料を使用して行われ、可撓性材料層３４に対して与えられる力を電気信号へと変換する。タッチは、ここでは、垂直方向の構成要素及び水平方向の構成要素を有して行われる。オブジェクトが水平方向に動かされている際、オブジェクトの周辺地域において与えられる少なくとも１つのエッジは、層３４の取り囲む非隆起材料に対して押し進められる。この取り囲む非隆起材料に対して押し進められることは、指４６のタッチによってもたらされるオブジェクトへの効果である。これは、可撓性材料内において、感知及び制御層３２によって感知される剪断力Ｓを作る。また、鉛直力Ｆはここで検出される。力は、ここでは、影響されるディスプレイ素子、即ち周囲領域におけるディスプレイ素子に対応する感知及び制御層３２の地域において与えられる。２つの力は、続いて、制御ユニットに対して送られる少なくとも１つの電気信号に変換される。その後、制御ユニットは、鉛直力Ｆを閾値Ｔ１と比較する。鉛直力が閾値Ｔ１より高い場合、段階５０において、タッチは、キーの移動としてではなくキーの機能選択として解釈され、したがって制御ユニットは、段階５２において、キーに関連付けられる動作を実行する。しかしながら、鉛直力が閾値Ｔ１を下回る場合、段階５０において、制御ユニットは、ユーザ入力がキーを動かす選択であったと推測する。信号の剪断力部に基づき、制御ユニットは、段階５４において剪断Ｓに基づき距離要因を確定する。その後、制御ユニットは、段階５６において、距離要因によって確定される方向及び距離によってオブジェクトの移動をオーダする。故にオブジェクトは、距離要因によって確定される第２の位置まで動かされる。制御ユニットは、感知及び制御層３２を押される領域より下方にし、オブジェクトが押された方向において他の領域を隆起させることによってこれを行う。これは、図６Ｃ中、中心地域の右側に対して隣接する地域であるよう示される。同時に、制御ユニットは、情報提示層に新しく隆起される地域下に同一の情報４０を示させる。

上述された第１及び第2の実施例では、剪断を検討することは可能ではない。また、鉛直圧力を調べることも可能ではあり得ない。この場合は、図５中に示される通り、周辺地域４２においてオブジェクトが「接触され」たかいなかを検討することは可能である。周辺地域４２において「接触され」た場合、これは、オブジェクトが動かされることを示すものととられる。動きの量及び方向は、接触された位置と中心地域４４との間の差異によって決められる。この原理は更に、ディスプレイ素子の原則によって、即ち、接触された素子を中心の素子と比較し、且つ距離が一定の閾値を上回る場合に移動が行われることを確定することによって、ディスプレイ素子上に適用することが可能である。更には、剪断を確定することの代わりに、あるいはその補足として、第３の実施例においてこれを使用することも可能である。周囲領域を検討することによって、この領域が影響を受ける場合にはオブジェクトを動かし、該領域が影響を受けない場合にはオブジェクトを動かさない、ことが可能であり、オブジェクトのどの部分に対して、接触部材が検出されているかあるいは影響をもたらしてきたかの確定を単純化する。「接触された」ディスプレイ素子と、オブジェクトの中心ディスプレイ素子との間の差異を検討することによって、オブジェクトが動かされる場合に関する単純且つ効果的な確定は、力が検出され得ない場合に与えられる。