JP2011039742A - 制御信号出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力面への接触により、表示画面上のポインタ等の被制御対象物をスムーズに制御することのできる制御信号を出力する装置を提供する。
【解決手段】タッチ面１０１への接触を検出し、接触した位置に応じた接触位置信号を出力する位置検出部１０２を含むタッチパネル部４と、接触位置信号を取得し、逐次記録する位置記録部１０３と、タッチ面１０１上での接触位置の変化に応じた変位量を算出する演算部１０４と、算出した変位量と出力する制御信号との対応関係を変化させて制御信号を出力する出力部１０５を備えることを特徴とする制御信号出力装置１００。
【選択図】図３

Description

本発明は制御信号出力装置に関する。

タッチ面を有する制御信号出力装置として、タッチ面への接触によって、表示部に おけるポインタの移動制御を行うことができる表示制御装置が知られている。例えば 、特許文献１参照。

特開２００４−３０３０１９

しかしながら、上記の従来技術では、タッチ面上で接触している指を動かすと、そ れに応じて表示部のポインタを移動させることができるが、タッチ面上において、接 触している指をどこで動かしても、指の移動量に対するポインタの移動量は変わらず 一定である。よって、ポインタを微動させたい場合や大きく動かしたい場合の操作が しづらいという問題があった。

請求項１に記載の発明は、入力面への接触を検出し、前記接触した位置に応じた接 触位置信号を出力する接触位置信号出力手段と、
前記接触位置信号出力手段に接続され、前記接触位置の変化から前記変化に応じた 変位量を算出する演算手段と、
前記演算手段に接続され、前記変位量と出力する制御信号との対応関係を前記接触 した位置に応じて変化させて前記制御信号を出力する出力手段と、
を備える制御信号出力装置とする。
請求項２に記載の発明は、
前記演算手段は、前記変位量とともに前記入力面上の前記接触した位置の変化する 方向を算出し、
前記出力手段は、前記変位量及び前記方向に対応した出力信号を出力する請求項１ に記載の制御信号出力装置とする。
請求項３に記載の発明は、
前記入力面は、圧力センサを有し、
前記圧力センサへの押圧力に応じた信号を出力する押圧検出手段を備え、
前記演算手段は、前記圧力センサへの押圧力に応じた信号を前記変位量に代えて出 力する請求項１に記載の制御信号出力装置とする。
請求項４に記載の発明による制御信号出力装置は、
前記入力面は、タッチパッドのパッド面である請求項１に記載の制御信号出力装置 とする。

本発明によれば、ポインタ等の被制御対象物をスムーズに制御することのできる制御 信号を出力する装置を得ることができる。特に、表示画面上のポインタ等の移動速度を 切替えるスイッチを別に設けたものに比して、操作性の良い装置を得ることができる。

以下、本発明にかかる制御信号出力装置について、図面を参照しながら詳細に説明す る。
（第１の実施形態）
図１(a)と図１(b)は、それぞれ本発明の第１の実施形態であるヘッドマウントディ スプレイ１を使用者が頭部に装着した状態を示した左側面図と右側面図である。図１（
a）及び（ｂ）で示すように、ヘッドマウントディスプレイ１は、ヘッドバンド部２ 、スピーカ部３、タッチパネル部４、ディスプレイアーム部５、画像表示部６により構 成される。

ヘッドバンド部２は弾性を有しており、その両端部にはスピーカ部３が取り付けられ 、使用者の頭部を頭頂部から挟み込んで、ヘッドマウントディスプレイ１を使用者の頭 部に固定するようになっている。タッチパネル部４は、本発明の実施の形態に係る制御 信号出力装置を備え、片方のスピーカ部３の上に取り付けられている。図２はタッチパ ネル部４の正面図である。図２に示すように、タッチ面１０１の中央には、基準位置を 示す突起物１１が設けており、使用者がヘッドマウントディスプレイ１を装着した状態 でも、突起物１１を触れることで基準位置がわかるようになっている。さらに、タッチ パネル部４は、後述する突起物１１に近い領域１２と遠い領域１３の２つの領域によっ て出力する制御信号が異なる。ディスプレイアーム部５は、画像表示部６を支持し、ヘ ッドマウントディスプレイ１を装着した使用者の眼前に画像表示部６を配置させるべく 湾曲している。画像表示部６は、不図示の表示デバイスと、この表示デバイスが表示す る画像を使用者の眼に導くための不図示の光学系を有している。

図３は、本発明の実施形態に係る制御信号出力装置１００の構成を示すブロック図で ある。図３において、出力装置１００はタッチ面１０１と位置検出部１０２を含むタッ チパネル部４、位置記録部１０３、演算部１０４、出力部１０５により構成される。ま た制御信号出力装置１００には、各種表示情報や出力装置によって指定されるポインタ 等を表示するための画像表示部１０６が接続される。

タッチ面１０１は、位置情報等の入力操作を行うためのインターフェース部である。 使用者の指やスタイラスペンなどによってタッチ面１０１へ接触することで、画像表示 部６における表示画面上のポインタ移動などの操作を行う。なお、タッチパネル部４は タッチ面への接触位置情報を検出できるものであれば、静電容量方式、抵抗膜方式、赤 外線方式、電磁誘導方式、表面弾性波方式など、どのような動作方式を用いても良い。 例えば、静電容量方式であれば、透明な導電膜と四隅の電極で構成され、電圧をかける と、導電膜全体に均一な電界が形成され、この導電膜に使用者の指やスタイラスペンな どを接触させると、接触部分の静電容量が変化するため、その変化を電流値の変化に変 換して接触位置を検出する。

位置検出部１０２は、使用者の指やスタイラスペンのタッチ面１０１への接触を検出 し、その接触位置の座標信号を位置記録部１０３に出力する。位置記録部１０３は、位 置検出部１０１から出力された座標信号を逐次記録し、演算部１０４に出力する。
演算部１０４は、位置記録部１０３から取得した座標信号に基づいて、使用者の指や スタイラスペンのタッチ面１０１上での移動距離と移動方向を算出して出力部１０５に 出力する。
出力部１０５は、使用者の指やスタイラスペンのタッチ面１０１への接触位置が、タ ッチ面１０１上に設けられた突起物１１に近い領域１２または遠い領域１３の何れの位 置であるかに応じて演算部１０４から取得した移動距離に対応した出力信号の対応関係 を変化させて画像表示部１０６に出力する。

例えば、使用者が画像表示部１０６における表示画面上のポインタ移動操作を行うに は、タッチパネル部４のタッチ面１０１に接触して行う。その際、タッチ面１０１の突 起物１１に近い領域１２と遠い領域１３とで操作感度を変えることができる。ここで、 操作感度とは、タッチ面１０１上での使用者による指またはスタイラスペンの変位量に 対応する画像表示部１０６のポインタ移動量をいう。すなわち、領域１２で操作を行っ た場合と領域１３で操作を行った場合とでは、タッチ面１０１上での指の変位量が等量 であっても、画像表示部１０６における表示画面上のポインタ移動量は、前者が小さく 、後者は大きくなる。よって、表示画面上のポインタ位置を微調整したいときは、タッ チ面１０１に設けた突起物１１に近い領域１２で操作を行い、表示画面上のポインタ位 置を粗調整したいときは、突起物１１に遠い領域１３で操作を行えば良い。
なお、図２では、突起物１１に近い領域１２と遠い領域１３の２つの領域に分けた例 で説明したが、突起物１１を中心に３つ以上の領域に分け、領域毎に操作感度を変えて も良い。また、突起物１１からの距離に応じて操作感度を変化させても良い。
上述で説明した例とは逆に、突起物１１に近い領域１２と遠い領域１３において、前 者は操作感度が高く、後者は操作感度が低くなるとしても良い。

また、リスト等一覧表示画面のように、表示画面上の上下方向で表示リストの選択操 作を行い、左右方向で決定またはキャンセル操作を行う場合がある。この場合は、突起 物１１を中心として上下方向のみを使用者の指やスタイラスペンの接触位置に応じて操 作感度を変化させ、左右方向は接触位置に依らず操作感度は一定としても良い。なお、 これは実施形態の一例であり、タッチパネルの各方向における選択・決定操作、キャン セル操作はこの例に限定されない。

以上説明したように、本実施形態によれば、タッチ面１０１への接触位置に応じて操 作感度を変化させることができるため、操作内容の切換えを行わずに同一の操作系で微 調整や粗調整を行うことができる。

（第２の実施形態）
次にタッチパネルのタッチ面に圧力センサを有する操作パネルを備えたヘッドマウン トディスプレイの実施例について説明する。ここで、ヘッドマウントディスプレイの構 成は第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。

図４は、タッチパネルのタッチ面に圧力センサを有する制御信号出力装置の構成を示 すブロック図である。図４において、本実施形態にかかる制御信号出力装置２００は、 タッチ面２０１に圧力センサ部２０２を有するタッチパネル部４、押圧検出部２０３、 位置検出部２０４、押圧記録部２０５、位置記録部２０６、演算部２０７、出力部２０ ８により構成される。また、制御信号出力装置２００には、各種表示情報や出力装置で 指定されるポインタ等を表示するための画像表示部１０６が接続される。位置検出部２ ０４と位置記録部２０６は、第１の実施形態のそれらと同様であるため、説明は省略す る。

タッチ面２０１は、位置情報等の入力操作を行うためのインターフェース部であり、 圧力センサ部２０２とタッチパネルで構成される。使用者の指やスタイラスペンなどに よって圧力センサ部２０２へ押圧、またはタッチパネルへ接触することで、画像表示部 １０６における表示画面上のポインタ移動などの操作を行う。
図５は、タッチ面２０１に圧力センサ部２０２を有するタッチパネル部４の正面図で ある。図５に示すように、タッチ面２０１の中央には基準位置を示す突起物２１があり 、その周辺に圧力センサ部２０２が設けられている。また領域２２は、使用者の指やス タイラスペンの接触を検出する。使用者は圧力センサ部２０２を押圧、または領域２２ に接触することで入力操作を行う。

押圧検出部２０３は、使用者による圧力センサ部２０２への押圧を検出し、その押圧 信号を押圧記録部２０５に出力する。
押圧記録部２０５は、押圧検出部２０３により出力された押圧信号を逐次記録し、演 算部２０７に出力する。

演算部２０７は、押圧記録部２０５から出力された押圧信号に基づいて、使用者の指 やスタイラスペンの圧力センサ部２０２上での押圧力を算出して出力部２０８に出力す る。
出力部２０８は、使用者の圧力センサ部２０２への押圧力に対応した出力信号を画像 表示部１０６に出力し、画像表示部１０６における表示画面上のポインタ位置などの微 調整を行う。また、使用者の指やスタイラスペンの接触位置が領域２２である場合は、 上記の第１の実施形態と同様に移動距離に対応した出力信号を画像表示部１０６に出力 し、画像表示部１０６における表示画面上のポインタ位置などの粗調整を行う。

例えば、使用者が画像表示部１０６における表示画面上のポインタ移動操作を行うに は、タッチ面２０１の圧力センサ部２０２に押圧または領域２２に接触して行う。その 際、圧力センサ部２０２と領域２２とで画像表示部１０６の表示画面上のポインタ移動 量を変えることができる。すなわち、圧力センサ部２０２で操作を行った場合は、画像 表示部１０６の表示画面上のポインタ移動量は小さく、領域２２で操作を行った場合は 、表示画面上のポインタ移動量は大きくなる。よって、表示画面上のポインタ位置を微 調整したいときは、圧力センサ部２０２で操作を行い、表示画面上のポインタ位置を粗 調整したいときは、領域２２で操作を行えば良い。
なお、図５では、圧力センサ部２０２と領域２２の２つの領域に分けた例で説明した が、タッチ面２０１を圧力センサ部の他に２つ以上の領域に分け、領域毎に操作感度を 変えても良い。また、上述の例とは逆に、圧力センサ部２０２では、表示画面上のポイ ンタ移動量が小さく、領域２２では、表示画面上のポインタ移動量が大きくなるとして も良い。
また、使用者によって押圧力の大きさが異なるため、押圧力の閾値を使用者の任 意の大きさに設定を変更できるようにしても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、圧力センサ部２０２への押圧力及び領域 ２２への接触位置に応じて画像表示部１０６における表示画面上のポインタ移動量等の 大きさを変化させることができるため、操作内容の切換えを行わずに、同一の操作系で 微調整や粗調整を行うことができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明に係る制御信号出力装置の第３の実施形態であるデジタルフォトフレー ムについて説明する。
図６は第３の実施形態に係るデジタルフォトフレームの外観を示す図である。図６に 示すように、デジタルフォトフレーム３００は、筐体３０１内に画像表示部３０２が設 けられ、一体的となって構成されている。画像表示部３０２には、本発明にかかる制御 信号出力装置を備えた透明なタッチ面３０３を備えており、さらに背面から照明する不 図示のバックライトが設けられている。ここで、画像表示部３０２は、画像を表示でき るものであれば、どのようなものでも良く、バックライトが不要な有機ELディスプレイ などを用いてもよい。

タッチ面３０３は、あらかじめ基準位置が定められており、使用者がその基準位置に 近い領域と遠い領域の何れの領域で操作を行うかによって移動距離に対応した出力信号 の対応関係を変化させることができる。
例えば、使用者がタッチ面３０３の基準位置に近い領域で指を移動させた場合は、現 在表示されている画像の次の画像に切り替える。一方、使用者が基準位置に遠い領域で 指を移動させた場合は、現在表示されている画像の複数枚先の画像に切り替える。

また、実施形態の変形例として、タッチ面３０３の基準位置は使用者の任意の位置に 移動できるようにしても良い。例えば、図７のフローチャートで示すように、S４０１ で使用者がタッチ面３０３に接触したかを判定する。接触した場合は、S４０２に進み 、当該接触位置を基準位置とする。次に、S４０３でタッチ面３０３に再度接触がある か否かを判定する。接触があった場合は、S４０４で基準位置からの距離を算出し、S ４０５に進み、使用者の接触位置が基準位置に近い領域か否かを判定する。使用者の接 触位置が基準位置に近い領域である場合は、S４０６に進み、現在表示されている画像 の次の画像に切り替えて表示する。一方、使用者の接触位置が基準位置に遠い領域であ る場合は、S４０７に進み、現在表示されている画像の複数枚先の画像に切り替えて表 示する。
また、タッチ面３０３の最初の接触点を基準位置とし、接触を維持したまま使用者の 指を移動させて、タッチパネルから指を離した時点で基準位置からの移動距離を算出し 、それらに対応した操作内容を実行しても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、画像表示部に表示される画像の切り替え 操作をタッチ面３０３上の接触位置に応じて変化させることができるため、操作内容の 切り替えを行わずに同一操作系で操作をすることができる。

上記では、実施例としてヘッドマウントディスプレイとデジタルフォトフレームにつ いて述べたが、これらに限定されるものではなく、何らかの制御信号を出力する装置を 有する機器、例えばデジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、デジタルビデオカメ ラなどにも適用することができる。

１ ヘッドマウントディスプレイ ２ ヘッドバンド部
３ スピーカ部 ４ タッチパネル部
５ ディスプレイアーム部 ６ 画像表示部
１１ 突起物 １２ 突起物１１に近い領域
１３ 突起物１１に遠い領域 １００ 制御信号出力装置
１０１ タッチ面 １０２ 位置検出部
１０３ 位置記録部 １０４ 演算部
１０５ 出力部 １０６ 画像表示部
２００ 制御信号出力装置 ２０１ タッチ面 ２０２ 圧力センサ部 ２０３ 押圧検出部 ２０４ 位置検出部 ２０５ 押圧記録部 ２０６ 位置記録部 ２０７ 演算 部
２０８ 出力部 ２１ 突起物
２２ 圧力センサ部の周辺領域 ３００ デジタルフォトフレーム ３０１ 筐体 ３０２ 画像表示部
３０３ タッチ面

(a)と(b)は、それぞれ本発明の第１の実施形態であるヘッドマウントディスプレイ１を使用者の頭部に装着した状態を示した左側面図と右側面図である。 第１の実施形態のタッチパネル部４の正面図である。 第１の実施形態に係る制御信号出力装置１００の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る制御信号出力装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係るタッチパネル部４の正面図である。 第３の実施形態に係るデジタルフォトフレームの外観を示す図である。 第３の実施形態の操作に関するフローチャートを示す図である。

Claims (4)

1. 入力面への接触を検出し、前記接触した位置に応じた接触位置信号を出力する接触位 置信号出力手段と、
   前記接触位置信号出力手段に接続され、前記接触位置の変化から前記変化に応じた変 位量を算出する演算手段と、
   前記演算手段に接続され、前記変位量と出力する制御信号との対応関係を前記接触し た位置に応じて変化させて前記制御信号を出力する出力手段と、
   を備えた制御信号出力装置。
2. 前記演算手段は、前記変位量とともに前記入力面上の前記接触した位置の変化する方 向を算出し、
   前記出力手段は、前記変位量及び前記方向に対応した出力信号を出力することを特徴 とする請求項１に記載の制御信号出力装置。
3. 前記入力面は、圧力センサを有し、
   前記圧力センサへの押圧力に応じた信号を出力する押圧力検出手段を備え、
   前記演算手段は、前記圧力センサへの押圧力に応じた信号を前記変位量に代えて出力 することを特徴とする請求項１に記載の制御信号出力装置。
4. 前記入力面は、タッチパッドのパッド面であることを特徴とする請求項１に記載の制 御信号出力装置。