JP2011070603A - Input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチセンサを備える入力装置に関するものである。 The present invention relates to an input device including a touch sensor.
近年、携帯電話等の携帯端末において、ユーザによる操作入力を受け付ける操作部やスイッチ等の入力装置として、タッチパネルやタッチスイッチ等のタッチセンサを備える入力装置が採用されているものがある。携帯端末以外に、電卓、券売機等の情報機器や、電子レンジ、テレビ、照明器具等の家電製品、産業用機器(FA機器)等にも、タッチセンサを備える入力装置は広く使用されている。 2. Description of the Related Art In recent years, in portable terminals such as mobile phones, there are some devices that employ an input device including a touch sensor such as a touch panel or a touch switch as an input device such as an operation unit or a switch that receives an operation input by a user. In addition to portable terminals, input devices equipped with touch sensors are widely used in information devices such as calculators and ticket machines, household appliances such as microwave ovens, televisions, and lighting equipment, and industrial equipment (FA devices). .
このようなタッチセンサには、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の種々の方式が知られている。しかしながら、いずれの方式のタッチセンサにおいても、指やスタイラスペンによるタッチ入力を受け付けるものであって、タッチセンサ自体は、タッチされても、押しボタンスイッチのようには物理的に変位しない。 As such a touch sensor, various systems such as a resistive film system, a capacitance system, and an optical system are known. However, any type of touch sensor accepts a touch input by a finger or a stylus pen, and the touch sensor itself is not physically displaced like a push button switch even when touched.
したがって、操作者は、タッチ入力が入力装置に受け付けられても、入力に対するフィードバックを得ることができない。このため、操作者は、操作入力を行う際の操作感が得られず、同じ位置を何度もタッチする等の繰り返し入力が生じ易く、操作者にストレスを与える場合がある。 Therefore, the operator cannot obtain feedback for the input even if the touch input is received by the input device. For this reason, the operator cannot obtain an operational feeling when performing the operation input, and is likely to repeatedly input such as touching the same position many times, which may give stress to the operator.
そこで、従来、聴覚や視覚によらず、タッチセンサが入力を受け付けると、タッチセンサを振動させて、操作者の指先に触感を呈示するようにしたフィードバック方法が提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。 Therefore, conventionally, a feedback method has been proposed in which when a touch sensor accepts an input regardless of hearing or vision, the touch sensor is vibrated to present a tactile sensation to the fingertip of the operator (for example, Patent Documents). 1 and Patent Document 2).
この特許文献1および特許文献2に開示の技術によれば、タッチセンサに対する操作入力を受け付けた際に、操作者の指先などに、振動による触感を呈示することができる。したがって、このような入力装置を用いて入力を行う操作者は、タッチセンサに対して行った操作入力が入力装置に適正に受け付けられたことを、触覚により認識することができる。
According to the techniques disclosed in
しかしながら、このような入力装置を用いて操作入力を受け付けた際に触感を呈示するためには、所定の条件に応じて触感を呈示する処理が、予めアプリケーションプログラム(以下、単に「アプリケーション」と記す)に組み込まれている必要がある。すなわち、上述の入力装置においては、振動を発生させることを予め想定して開発されたアプリケーションを使用すれば、所定の条件に応じて触感を呈示することができる。しかしながら、上述の入力装置に、振動を発生させることを想定していないアプリケーションをそのまま適用しても、適切に触感を呈示することはできない。 However, in order to present a tactile sensation when an operation input is received using such an input device, a process of presenting a tactile sensation according to a predetermined condition is preliminarily described as an application program (hereinafter simply referred to as “application”). ) Must be included. In other words, in the above-described input device, if an application developed in advance for generating vibration is used, a tactile sensation can be presented according to a predetermined condition. However, even if an application that is not supposed to generate vibration is applied as it is to the above-described input device, the tactile sensation cannot be presented appropriately.
したがって、上述したような入力装置において所定の条件に応じて適切に触感を呈示するためには、新たにアプリケーションを開発するか、あるいは既存のアプリケーションに対して、触感を呈示するための処理を追加する改変を加える必要がある。 Therefore, in order to present a tactile sensation appropriately according to a predetermined condition in the input device as described above, a new application is developed or a process for presenting a tactile sensation is added to an existing application. Need to be modified.
具体的には、入力装置の表示部に画像表示されるキーまたはボタン等のオブジェクトの位置に対応するタッチセンサに対して入力がなされた際に、入力装置が所定の触感を呈示するための処理を追加する必要がある。また、表示部にキーまたはボタン等のオブジェクトが画像表示されていない位置に対応するタッチセンサに対して入力がなされても、入力装置が触感を呈示しないようにする必要もある。このように触感の呈示の有無を制御すれば、タッチセンサおよびGUI(Graphical User Interface)を入出力に用いたユーザインタフェースによって操作入力を受け付けた際に、操作者の指先などに、振動による触感を呈示することができる。すなわち、画像表示したキーまたはボタン等のオブジェクトに対する入力により、当該入力を受け付けたことを、触感を呈示することにより報知することができる。一方、キーまたはボタン等のオブジェクトのない位置に対する入力がなされても、フィードバックが発生しないようにできる。 Specifically, a process for the input device to present a predetermined tactile sensation when an input is made to a touch sensor corresponding to the position of an object such as a key or button displayed on the display unit of the input device. Need to be added. It is also necessary to prevent the input device from presenting a tactile sensation even when an input is made to a touch sensor corresponding to a position where an object such as a key or button is not displayed on the display unit. By controlling the presence or absence of the tactile sensation in this way, when an operation input is received by a user interface using a touch sensor and a GUI (Graphical User Interface) for input / output, the tactile sensation due to vibration is applied to the fingertip of the operator. Can be presented. That is, an input to an object such as an image-displayed key or button can be notified by presenting a tactile sensation that the input has been accepted. On the other hand, it is possible to prevent feedback even if an input is made to a position where there is no object such as a key or button.
このような制御を行う場合、入力装置は、タッチセンサに対して入力がなされた際のGUIの状態、すなわち表示部に表示されるキーまたはボタン等のオブジェクトの状態を管理しているアプリケーションと連携することが必要になる。 When performing such control, the input device cooperates with an application that manages the state of the GUI when an input is made to the touch sensor, that is, the state of an object such as a key or button displayed on the display unit. It becomes necessary to do.
従来の入力装置においては、触感の呈示に対応していないアプリケーションを適用しても、そのままの状態では、適切に触感を呈示することはできない。したがって、従来の入力装置において、現在までに開発されてきた種々のアプリケーション資源を無駄にせずに有効に活用するためには、それぞれのアプリケーションを改変して、所定の条件に応じて触感を呈示する処理を追加しなければならない。このような処理を追加する改変は、種々のアプリケーションごとに行わなければならず、膨大な手間とコストがかかることが懸念される。 In the conventional input device, even if an application that does not support tactile sensation is applied, the tactile sensation cannot be appropriately presented as it is. Therefore, in order to effectively use various application resources developed so far without wasting them in the conventional input device, each application is modified and a tactile sensation is presented according to a predetermined condition. Processing must be added. Such modification to add processing must be performed for each of various applications, and there is a concern that it takes enormous effort and cost.
このような事情の下では、今後、触感を呈示する入力装置に向けたアプリケーションの開発に各社ベンダが参入する阻害要因になったり、タッチセンサおよびGUIを採用したプラットフォームの普及が遅延する要因にもなり得る。 Under such circumstances, it may become a factor that hinders vendors from entering the development of applications for input devices that present tactile sensations, and delays in the spread of platforms that use touch sensors and GUIs. Can be.
そこで、本願出願人は、ユーザインタフェースを構成する既存のアプリケーションを流用することができる入力装置であって、操作者に与える操作感を向上する入力装置を開発した(以下、「先の発明」と記す)。以下、先の発明の概略を説明する。なお、先の発明に係る入力装置の動作に用いるアプリケーションは、タッチセンサを使用してGUIを構成する既存のものであって、触感の呈示に対応していないものを用いることができる。また、このアプリケーションは、表示部に表示されたオブジェクトの画像の位置に対応するタッチセンサにタッチ入力がなされた際、オブジェクトの画像に何らかの変化を施して表示するものとする。 Accordingly, the applicant of the present application has developed an input device that can divert an existing application that constitutes the user interface and improves the operational feeling given to the operator (hereinafter referred to as “the previous invention”). Write down). The outline of the previous invention will be described below. In addition, the application used for operation | movement of the input device which concerns on previous invention can use the existing thing which comprises GUI, using a touch sensor, and does not respond | correspond to presentation of a tactile sensation. In addition, when an input is made to a touch sensor corresponding to the position of the image of the object displayed on the display unit, the application is assumed to display the object image with some change.
先の発明は、タッチセンサに対するタッチ入力により表示部に表示された(オブジェクトの)画像に変化があった際に、当該画像の変化に基づいて(つまりオブジェクトに対する入力がなされたものとみなして)、触感を呈示するものである。これは、表示部に表示されたオブジェクトの画像の位置に対応するタッチセンサにタッチ入力がなされた際、当該オブジェクトにタッチ入力が受け付けられている旨を操作者に視認させるため、通常のアプリケーションでは、オブジェクトの画像を変化させて表示することに基づく。 In the previous invention, when there is a change in the image (of the object) displayed on the display unit by touch input to the touch sensor, it is based on the change of the image (that is, the input to the object is regarded as being made). , Presenting a tactile sensation. This is because, when a touch input is made to the touch sensor corresponding to the position of the image of the object displayed on the display unit, the operator visually recognizes that the touch input is accepted by the object. Based on changing and displaying the image of the object.
要するに、先の発明は、タッチセンサに対するタッチ入力に基づいて表示部に表示されたオブジェクトの画像を変化させ、その状態で所定の押圧荷重が検知されると、当該画像の変化に基づいて、触感を呈示する。したがって、その動作は、タッチ入力に基づいてオブジェクトの画像を変化させる処理を行う際のアプリケーション実行部が関与する動作と、それ以外の処理を行う際のアプリケーション実行部が関与しない動作と、に分離して捉えることができる。このように、先の発明によれば、タッチセンサに対する入力の検知から触感の呈示の有無までの動作を2段階に分離して考えることができ、特に、触感の呈示の有無については、アプリケーション実行部が関与しない動作とすることができる。そのため、実行中のアプリケーションが触感の呈示に係る動作に対応していない場合でも、表示部に表示されたオブジェクトに対応するタッチセンサにおける押圧入力に基づいて、触感の呈示の有無を適切に制御することができる。したがって、先の発明に係る入力装置によれば、タッチセンサに対する入力を受け付ける際の触感を呈示することができるとともに、ユーザインタフェースを構成する既存のアプリケーションプログラムを改変せずに流用することができる。 In short, the previous invention changes the image of the object displayed on the display unit based on the touch input to the touch sensor, and when a predetermined pressing load is detected in that state, the tactile sensation is based on the change in the image. Present. Therefore, the operation is separated into an operation involving the application execution unit when performing the process of changing the image of the object based on the touch input, and an operation not involving the application execution unit when performing other processing. Can be captured. As described above, according to the previous invention, the operation from the detection of the input to the touch sensor to the presence / absence of tactile sensation can be considered separately in two stages. It can be set as the operation | movement which a part does not participate. Therefore, even when the running application does not support the operation related to the tactile sensation, the presence / absence of the tactile sensation is appropriately controlled based on the press input of the touch sensor corresponding to the object displayed on the display unit. be able to. Therefore, according to the input device which concerns on previous invention, while being able to show the tactile sense at the time of receiving the input with respect to a touch sensor, the existing application program which comprises a user interface can be diverted without modification.
このように、先の発明によれば、例えば、特許文献3に記載されているパーソナルコンピュータ(PC)に用いるようなアプリケーションを使用しても、触感を呈示することができる。この特許文献3に記載の入力方法において入力を受け付けるタッチセンサは、一般的なPCや現金自動預入機(ATM)や各種の自動機に採用することを想定している。この特許文献3に記載の入力方法に係るタッチセンサの動作環境は、触感を呈示する機構を備えていないため、この環境に用いるために開発したアプリケーションも触感の呈示に係る動作には対応していない。このような動作環境のために開発したような、触感の呈示に係る動作に対応していないアプリケーションであっても、先の発明による入力装置を用いれば、タッチセンサに対する入力に応じて触感を呈示することができる。
Thus, according to the previous invention, for example, even if an application used for a personal computer (PC) described in
しかしながら、上述した先の発明を、所定の基準の押圧荷重を検出してアプリケーションの処理を実行する装置に適用すると、操作者の入力の態様によっては、不都合を生じるおそれがある。この生じ得る不都合について、以下説明する。 However, if the above-described invention is applied to a device that detects a predetermined reference pressing load and executes an application process, there is a possibility that inconvenience may occur depending on the mode of input by the operator. This inconvenience will be described below.
図8は、操作者の指がキー等のオブジェクトを押圧し、その後当該押圧を解除するまでの押圧荷重を概略的に示す図である。すなわち、図8は、入力装置の荷重検出部により検出される、タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重の時間変化の例を示すグラフである。なお、図8において、上述した押圧荷重の「所定の基準」はPthとして示してある。また、図8(A)および図8(B)において、括弧内に示す数字により、時間の経過の順番を示してある。以下、説明の便宜上、これら括弧つきの数字を「時点」と記す。 FIG. 8 is a diagram schematically showing a pressing load until an operator's finger presses an object such as a key and then releases the pressing. That is, FIG. 8 is a graph showing an example of a change over time of the pressing load on the touch surface of the touch sensor detected by the load detection unit of the input device. In FIG. 8, the “predetermined reference” of the pressing load described above is indicated as Pth. Further, in FIGS. 8A and 8B, the order of passage of time is shown by the numbers shown in parentheses. Hereinafter, for convenience of explanation, these numbers in parentheses are referred to as “time points”.
図8(A)において、時点(1)は、操作者がキー等のオブジェクトに触れた(タッチした)瞬間を示している。この時点(1)において、オブジェクトに対して入力が受け付けられると、入力装置は、アプリケーションに基づく動作に従って、オブジェクトの表示画像を変化させる。また、時点(2)は、オブジェクトの表示画像が変化した状態のまま、操作者が押圧を強めることにより、荷重検出部が検出する押圧荷重が所定の基準Pthを満たしたため、アプリケーションが所定の処理を開始する瞬間を示している。さらに、時点(3)は、操作者が押圧を弱めて解除した瞬間を示している。 In FIG. 8A, time point (1) indicates the moment when the operator touches (touches) an object such as a key. At this time (1), when an input is accepted for the object, the input device changes the display image of the object according to an operation based on the application. Further, at the time (2), since the pressing load detected by the load detecting unit satisfies the predetermined reference Pth when the operator strengthens the pressing while the display image of the object is changed, the application performs a predetermined process. Shows the moment to start. Furthermore, time point (3) indicates the moment when the operator releases the pressure by releasing it.
このように、表示画像の変化に基づいて、この入力装置は触感を呈示する(時点(1))。時点(1)において時間軸の下方に示す上向きの矢印(↑)は、入力装置のタッチセンサのタッチ面が振動することにより触感が呈示されることを表している。また、その後、押圧荷重が所定の基準Pthを満たすことにより、この入力装置は、アプリケーションに規定された動作に従って、所定の処理を開始する(時点(2))。「所定の処理」とは、例えば文字入力を行うアプリケーションが動作中の場合は、入力に係る文字を表示部に表示する動作に係る処理である。あるいは、アプリケーションに基づく動作の開始を待機している最中に、当該動作を開始するキーに対する入力を受け付けた場合は、「所定の処理」とは、当該アプリケーションに基づく動作を開始する処理である。 Thus, based on the change in the display image, the input device presents a tactile sensation (time point (1)). An upward arrow (↑) shown below the time axis at the time point (1) indicates that a tactile sensation is presented when the touch surface of the touch sensor of the input device vibrates. After that, when the pressing load satisfies the predetermined reference Pth, the input device starts a predetermined process according to the operation defined in the application (time point (2)). The “predetermined process” is a process related to an operation of displaying a character related to input on the display unit when, for example, an application for inputting characters is operating. Alternatively, when an input to the key for starting the operation is received while waiting for the start of the operation based on the application, the “predetermined process” is a process for starting the operation based on the application. .
このように、図8(A)に示すような場合、操作者は、所定の処理の実行が開始される前に触感のフィードバックを得ることになる。このため、操作者は、操作内容を誤解するおそれがある。つまり、操作者は、触感のフィードバックが得られたにもかかわらず所定の処理が実行されないと誤解するおそれがある。また、操作者は、所定の処理が実行される前に触感のフィードバックを得るため、触感が呈示された瞬間に、当該所定の処理とは別の何らかの処理が実行されたのではないかと誤解するおそれもある。 In this way, in the case shown in FIG. 8A, the operator obtains tactile feedback before the execution of the predetermined process is started. For this reason, the operator may misunderstand the operation content. In other words, the operator may misunderstand that predetermined processing is not executed even though tactile feedback is obtained. In addition, the operator misunderstands that a process different from the predetermined process is performed at the moment when the tactile sensation is presented in order to obtain feedback of the tactile sensation before the predetermined process is performed. There is also a fear.
一方、図8(B)においては、時点(1)は、操作者がキー等のオブジェクトに触れた(タッチした)瞬間を示している。この時点(1)において、オブジェクトに対して入力が受け付けられると、入力装置は、オブジェクトの表示画像を変化させる。また、図8(B)においては、例えば操作者が押圧力を強めなかったことにより、荷重検出部が検出する押圧荷重が所定の基準Pthを満たさないため、入力装置が触感を呈示する瞬間を示す時点(2)は存在しない。さらに、時点(3)は、操作者が押圧を弱めて解除した瞬間を示している。 On the other hand, in FIG. 8B, time point (1) indicates the moment when the operator touches (touches) an object such as a key. At this time (1), when an input is accepted for the object, the input device changes the display image of the object. Further, in FIG. 8B, for example, when the operator does not increase the pressing force, the pressing load detected by the load detecting unit does not satisfy the predetermined reference Pth. There is no time point (2) shown. Furthermore, time point (3) indicates the moment when the operator releases the pressure by releasing it.
このように、操作者が所定の基準Pthを満たさない弱い押圧荷重によりキー等のオブジェクトを押圧する入力を受け付けると、この入力装置は、オブジェクトの表示変化に応じて触感を呈示する(図8(B))。このアプリケーションは、押圧荷重が所定の基準Pthを満たさないためオブジェクトに対応する処理を実行しないが、この入力装置は、時点(1)において触感を提示してしまう。 In this way, when the operator receives an input for pressing an object such as a key with a weak pressing load that does not satisfy the predetermined reference Pth, the input device presents a tactile sensation in accordance with the display change of the object (FIG. 8 ( B)). This application does not execute processing corresponding to the object because the pressing load does not satisfy the predetermined reference Pth, but this input device presents a tactile sensation at the time point (1).
したがって、この場合、操作者は、所定の処理が実行されないにもかかわらず、触感のフィードバックを得ることになる。このような動作は、操作者にとって違和感のある動作となる。 Therefore, in this case, the operator obtains tactile feedback even though the predetermined process is not executed. Such an operation is uncomfortable for the operator.
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、ユーザインタフェースを構成する既存のアプリケーションを流用した際であっても、操作者に違和感のない操作感を与える入力装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such circumstances is to provide an input device that gives an operator an uncomfortable feeling of operation even when an existing application constituting a user interface is diverted. .
上記目的を達成する第1の観点に係る入力装置の発明は、
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重を検出する荷重検出部と、
表示部と、
前記表示部の表示画像の変化を検知する表示変化検知部と、
前記タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、
前記荷重検出部が触感を呈示する荷重基準を満たす押圧荷重を検出すると、所定の処理を実行するように制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記表示変化検知部が前記所定の処理の実行による表示画像の変化を検知すると、前記タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する、
ことを特徴とするものである。
The invention of the input device according to the first aspect to achieve the above object is as follows:
A touch sensor;
A load detection unit for detecting a pressing load on the touch surface of the touch sensor;
A display unit;
A display change detection unit for detecting a change in a display image of the display unit;
A tactile sensation providing unit that vibrates the touch surface of the touch sensor;
When the load detection unit detects a pressing load that satisfies a load standard that presents a tactile sensation, a control unit that controls to execute a predetermined process;
With
When the display change detection unit detects a change in the display image due to the execution of the predetermined process, the control unit causes the tactile sensation providing unit to present a tactile sensation to the pressing target pressing the touch surface. Control,
It is characterized by this.
また、第2の観点に係る入力装置の発明は、第1の観点に係る入力装置において、
前記所定の処理は、前記タッチセンサに対する入力の位置が所定の位置に対応するか否かの判定を指示する処理とするものである。
The invention of the input device according to the second aspect is the input device according to the first aspect,
The predetermined process is a process for instructing whether or not an input position with respect to the touch sensor corresponds to a predetermined position.
本発明による入力装置は、荷重検出部が触感を呈示する荷重基準を満たす押圧荷重を検出すると、入力の位置が所定の(オブジェクトの)位置に対応するか否かの判定を指示する処理を実行する。また、本発明による入力装置は、入力の位置が所定の(オブジェクトの)位置に対応したことによる表示画像の変化が表示変化検知部により検知されると、タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示する。したがって、本発明によれば、ユーザインタフェースを構成する既存のアプリケーションを流用した際であっても、操作者に違和感のない操作感を与える入力装置を提供することができる。 The input device according to the present invention executes a process of instructing whether or not the input position corresponds to a predetermined (object) position when the load detection unit detects a pressing load that satisfies a load criterion for presenting a tactile sensation. To do. In addition, the input device according to the present invention detects a change in the display image due to the input position corresponding to a predetermined (object) position by the display change detection unit, so that the input device presses the touch surface. Present a tactile sensation to it. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an input device that gives an operator a feeling of uncomfortable operation even when an existing application constituting a user interface is diverted.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明は、タッチセンサに対するタッチ入力を検知した後、所定の基準を満たす押圧荷重を検出して初めて、当該タッチ入力の位置の情報をアプリケーション実行部に通知する。また、本発明によるアプリケーション実行部は、通知されたタッチ入力の位置が入力を受け付けるオブジェクトの位置に対応する場合には、当該オブジェクトの表示を変更する。このようにして、本発明は、オブジェクトの画像に変化があった際に、当該画像の変化に基づいて(つまりオブジェクトに対する入力がなされたものとみなして)、触感を呈示する。 In the present invention, after detecting the touch input to the touch sensor, the position information of the touch input is notified to the application execution unit only after the pressing load satisfying a predetermined standard is detected. In addition, when the notified touch input position corresponds to the position of the object that receives the input, the application execution unit according to the present invention changes the display of the object. In this way, the present invention presents a tactile sensation when there is a change in the image of the object, based on the change in the image (that is, assuming that an input to the object has been made).
図1は、本発明の実施の形態に係る入力装置の概略構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an input device according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、入力装置1は、制御部10と、アプリケーション実行部20と、表示部30と、タッチセンサ40と、触感呈示部50と、荷重検出部60と、を備えている。また、制御部10は、表示制御部12と、触感制御部14と、表示変化検知部16と、を含んでいる。
As illustrated in FIG. 1, the
制御部10は、入力装置1の各機能部をはじめとして入力装置1の全体を制御するが、本実施の形態においては、特に、触感の呈示およびアプリケーションに基づく所定の処理に係る動作を主とした制御を行うものとして説明する。アプリケーション実行部20は、図示しない記憶部から各種のアプリケーションを読み込んで、当該アプリケーションに基づく処理を実行する。なお、本実施の形態において、アプリケーション実行部20が実行するアプリケーションは、所定の触感を呈示する処理が予め追加されていないものとする。すなわち、本実施の形態においては、アプリケーション実行部20が、触感の呈示に対応していないアプリケーションを実行する場合について説明する。
The
本実施の形態にて入力を受け付ける動作に用いるアプリケーションは、表示部30に表示されたオブジェクトの画像の位置に対応するタッチセンサ40にタッチ入力がなされた際、オブジェクトの画像に何らかの変化を施して表示するものとする。このアプリケーションは、操作者の指が接触(タッチ)することによりオブジェクトを活性化状態とし、その後に操作者の指等による押圧荷重が所定の荷重基準を満たすと、オブジェクトに対応する処理を実行することを想定したものである。
The application used for the operation of receiving an input in the present embodiment applies some change to the object image when a touch input is made to the
また、ここで用いるアプリケーションは、タッチ開始時のオブジェクトとタッチ解除時のオブジェクトとが等しい場合に、イベントに割り当てられた処理を実行する。このようなアプリケーションの処理により、例えば操作者が入力を開始した際にタッチするオブジェクトを誤った場合でも、タッチした指をそのままドラッグして、オブジェクトのない位置で指の接触を解除することにより、当該入力をキャンセルするのと同じ効果が得られる。すなわち、あるオブジェクトの位置からタッチ入力を開始しても、当該オブジェクト以外の位置でタッチ入力を解除することにより、イベントに割り当てられた処理が実行されないようにできる。このような処理を行うアプリケーションは、上述した特許文献3においても記載されているように、従来数多く採用されている。
Further, the application used here executes the process assigned to the event when the object at the start of touch and the object at the time of touch release are equal. By processing such an application, for example, even when the operator touches an incorrect object when starting input, by dragging the touched finger as it is and releasing the contact of the finger at a position where there is no object, The same effect as canceling the input can be obtained. That is, even if touch input is started from the position of a certain object, the processing assigned to the event can be prevented from being executed by releasing the touch input at a position other than the object. As described in
表示部30は、押しボタンスイッチ(プッシュ式ボタンスイッチ)のような入力ボタンやキー等(以下、単に「キー等」と総称する)の入力用オブジェクトを画像表示する。この表示部30は、例えば、液晶表示パネルや有機EL表示パネル等を用いて構成する。
The
タッチセンサ40は、通常は表示部30の前面に配置して、表示部30に表示したオブジェクトに対する操作者の指等(押圧対象)による押圧入力(タッチ入力)を、対応するタッチセンサ40のタッチ面により受け付ける。また、タッチセンサ40は、タッチ面に対するタッチ入力の位置を検出し、当該検出した入力の位置を、制御部10を介してアプリケーション実行部20等に通知する。このタッチセンサ40は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の公知の方式のもので構成する。
The
触感呈示部50は、圧電振動子等を用いて構成し、タッチセンサ40のタッチ面に振動を発生させる。この触感制御部50は、タッチセンサ40のタッチ面に振動を発生させることにより、タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示する。荷重検出部60は、タッチセンサ40のタッチ面に対する押圧荷重を検出するもので、例えば、歪みゲージセンサや圧電素子等の荷重に対してリニアに反応する素子を用いて構成する。また、荷重検出部60は、検出したタッチセンサ40のタッチ面に対する押圧荷重を、触感制御部14に通知する。
The tactile
制御部10の表示制御部12は、アプリケーション実行部20から供給される表示データに基づいて、表示部30にオブジェクトなどを画像表示したり、あるいは当該画像表示を変更したりする等、表示に係る制御を行う。触感制御部14は、アプリケーション実行部20の指示に基づいて、所定の条件に基づく所定のパターンの振動を発生するように触感呈示部50を制御する。
Based on the display data supplied from the
また、表示変化検知部16は、表示部30に表示される画像を解析して、当該画像の変化を検知する。この表示変化検知部16そのものは、例えば所定の時間間隔で画像を比較して経時的な変化を検知するなど、既存の種々の画像解析技術に基づくものを利用することができる。また、変化に係るパラメータは、特定領域または特定点の画素(ピクセル)における表示の有無、色の変化、輝度や明度の変化など、既存の種々のパラメータとすることができる。
The display
図2は、図1に示した入力装置1の実装構造の一例を示すもので、図2(A)は要部断面図、図2(B)は要部平面図である。表示部30は、筐体61内に収納保持する。表示部30上には、弾性部材からなるインシュレータ62を介して、タッチセンサ40を保持する。なお、本実施の形態に係る入力装置1は、表示部30およびタッチセンサ40を、平面視で矩形状としている。また、入力装置1は、タッチセンサ40を、図2(B)に仮想線で示す表示部30の表示領域Aから外れた4隅に配設したインシュレータ62を介して表示部30上に保持する。
2A and 2B show an example of the mounting structure of the
また、筐体61には、表示部30の表示領域から外れたタッチセンサ40の表面領域を覆うようにアッパカバー63を設け、このアッパカバー63とタッチセンサ40との間に、弾性部材からなるインシュレータ64を配設する。なお、図2に示すタッチセンサ40は、タッチ面40aを有する表面部材を、例えば透明フィルムやガラスで構成し、裏面部材をガラスやアクリルで構成している。タッチセンサ40は、タッチ面40aが押圧されると、押圧部分が押圧力に応じて微少量撓む(歪む)、または構造体そのものが微少量撓む構造のものを用いる。
The
タッチセンサ40の表面上には、アッパカバー63で覆われる各辺の近傍に、タッチセンサ40に加わる荷重(押圧力)を検出するための歪みゲージセンサ51をそれぞれ接着等により設ける。さらに、タッチセンサ40の裏面上には、対向する2つの辺の近傍に、タッチセンサ40を振動させるための圧電振動子52をそれぞれ接着等により設ける。すなわち、図2に示す入力装置1は、図1に示した荷重検出部60を4つの歪みゲージセンサ51を用いて構成し、触感呈示部50を、2つの圧電振動子52を用いて構成している。そして、触感呈示部50によりタッチセンサ40を振動させることにより、タッチ面40aを振動させるようにしている。なお、図2(B)は、図2(A)に示した筐体61、アッパカバー63およびインシュレータ64の図示を省略している。
On the surface of the
次に、本実施の形態に係る入力装置の動作を説明する。 Next, the operation of the input device according to this embodiment will be described.
本実施の形態に係る入力装置1は、タッチセンサ40に対する入力により表示部30に表示された画像に変化があった場合、当該画像の変化に基づいて、触感を呈示する。これは、表示部30に表示されたオブジェクトの画像の位置に対応するタッチセンサ40にタッチ入力がなされた際、当該オブジェクトにタッチ入力が受け付けられている旨を操作者に視認させるため、通常、オブジェクトの画像を変化させて表示することに基づく。このようなオブジェクトの画像を変化させる表示は、アプリケーションに基づく設定により、例えばオブジェクトが選択されたような表示をしたり、またオブジェクトの色または輝度などを変化させて表示したり、アプリケーションによって種々の態様が考えられる。
When there is a change in the image displayed on the
また、本実施の形態に係る入力装置1は、タッチセンサ40に対する入力の押圧荷重が所定の荷重基準を満たした場合に、タッチセンサ40に対する入力の位置をアプリケーション実行部20に通知する。このように、タッチセンサ40に対する入力の押圧荷重が所定の基準を満たした場合に入力の位置をアプリケーション実行部20に通知するのは、このような場合に、操作者が意図してタッチセンサを押圧する(プッシュする)動作を行ったとみなせることに基づく。
Further, the
図3〜図5は、本実施の形態に係る入力装置1の動作を示すフローチャートである。本実施の形態に係る入力装置1の動作は、アプリケーション実行部20が関与する動作と、アプリケーション実行部20が関与しない動作と、に分離して捉えることができる。図4はアプリケーション実行部20が関与する動作を示し、図3および図5はアプリケーション実行部20が関与しない動作を示している。
3-5 is a flowchart which shows operation | movement of the
本実施の形態に係る入力装置1の動作を行うにあたり、予め、表示部30には、操作者の指などによる入力を受け付けるために、キー等のオブジェクトの画像を表示しておくものとする。この際、アプリケーション実行部20は、GUIを構成する各オブジェクトの表示データを、表示変化検知部16を介して表示制御部12に供給する。そして、表示制御部12は、アプリケーション実行部20から供給されたオブジェクトの表示データに基づいて、各オブジェクトの画像を表示(描画)するように表示部30を制御する。上述したように、以下、本実施の形態にて用いるアプリケーションは、タッチセンサを使用してGUIを構成する既存のものであって、触感の呈示には対応していないが、オブジェクトの表示画像の変化には対応したものを用いる場合について説明する。
In performing the operation of the
本実施の形態に係る入力装置1の動作を開始する際には、まず、制御部10は、タッチセンサ40に対するタッチ入力の有無を監視する。また、これとともに、制御部10は、表示部30に表示された画像(表示画像)の変化を監視するように表示変化検知部16を制御する。
When starting the operation of the
上述のような準備が完了した状態で、入力装置1が操作者の指などによるタッチセンサ40のタッチ面に対するタッチ入力の受け付けを待機している時点から、本実施の形態に係る入力装置1の動作は開始する。
From the time when the
まず、図3に示すように、本実施の形態に係る入力装置1の動作が開始すると、制御部10は、操作者の指などによるタッチセンサ40のタッチ面に対するタッチ入力があったか否かを判定する(ステップS10)。ステップS10にて、タッチセンサ40のタッチ面に対するタッチ入力があったと判定された場合、タッチセンサ40は、タッチ面に対するタッチ入力の位置を制御部10に通知する。これにより、制御部10は、タッチセンサ40に対するタッチ入力の位置を検出することができる(ステップS12)。しかしながら、この時点では、制御部10は、検出した入力の位置を、まだアプリケーション実行部20に通知しない。
First, as illustrated in FIG. 3, when the operation of the
ステップS12においてタッチ入力の位置が検出されたら、触感制御部14は、荷重検出部60により検出される押圧荷重が、タッチセンサ40のタッチ面に対する押圧によって増加しながら所定の荷重基準を満たしたか否かを判定する(ステップS14)。なお、荷重検出部60は、例えば、4つの歪みゲージセンサ51の出力の平均値から荷重を検出する。ここで、所定の荷重基準を満たす荷重は、操作者が通常の押圧操作を行う際の押圧荷重に基づいて、例えば1N(ニュートン)などの値を予め設定し、その後も設定変更できるようにするのが好適である。また、この所定の荷重基準は、操作者の意図に基づく押圧入力の際の押圧荷重を考慮して(例えば平均値など)、過度に低い基準を設定しないようにする。これは、操作者が意図せずに軽く触れてしまった(タッチ)ような場合の操作を、押圧(プッシュ)入力としては受け付けないようにするため、および後述するリアルな触感のための圧覚を操作者に与えるためである。
When the position of the touch input is detected in step S12, the tactile
ステップS14において所定の基準を満たす押圧荷重が検出されない場合、ステップS10に戻り、制御部10は、タッチセンサ40がまだタッチ入力を受け付けているか否かを判定する。タッチセンサ40が一度タッチ入力を受け付けたものの、例えば操作者が指をタッチセンサ40から離したことにより、所定の荷重基準を満たすことなくタッチ入力を受け付けなくなったら、制御部10は、図3に示す動作を終了する。つまり、タッチ入力があったこと(タッチ入力の位置)をアプリケーション実行部20へは通知しない。ステップS10においてタッチセンサ40がまだタッチ入力を受け付けている場合は、ステップS12以降の動作を続行する。
When a pressing load satisfying the predetermined standard is not detected in step S14, the process returns to step S10, and the
一方、ステップS14において荷重検出部60が所定の基準を満たす押圧荷重を検出した場合、制御部10は、検出した入力の位置と所定の処理の実行の開始とを、表示変化検知部16を介してアプリケーション実行部20に通知する(ステップS16)。すなわち、以上の動作において、制御部10は、荷重検出部60が所定の荷重基準を満たす押圧荷重を検出すると、所定の処理を実行するように制御する。なお、ここで、「所定の荷重基準」とは、触感呈示部50が触感を呈示するための荷重基準である。触感の呈示については後述する。また、ここで「所定の処理」とは、タッチセンサ40に対する入力の位置をアプリケーション実行部20に通知して、入力の位置が所定の位置(オブジェクトの位置)に対応するか否かの判定をアプリケーション実行部20に指示する処理である。以上の図3に示した動作は、アプリケーション実行部20が関与することなく行うことができる動作である。
On the other hand, when the
次に、図4に示す入力装置1の動作について説明する。図4は、図3に示した動作に引き続き行う動作を説明するフローチャートである。図4に示す動作は、タッチセンサ40におけるタッチ入力の位置が制御部10からアプリケーション実行部20に通知された時点から開始する。図4に示すように、アプリケーション実行部20は、タッチセンサ40におけるタッチ入力の位置が通知されたら、当該入力の位置が、現在のGUIにおいてキー等のオブジェクトの画像が表示された位置に対応するか否かを判定する(ステップS20)。
Next, the operation of the
ステップS20において、入力の位置が、オブジェクトの画像が表示された位置に対応する場合、アプリケーション実行部20は、アプリケーションに基づく設定に従ってオブジェクトの画像を変更するための表示データを表示制御部12に送る。この表示データを受け取ったら、表示制御部12は、表示されるオブジェクトの画像を変更するように表示部30を制御する(ステップS22)。すなわち、キー等のオブジェクトに対するタッチ入力があった場合、当該オブジェクトの表示画像を変更する。オブジェクトの表示画像を変更する際、例えばオブジェクトが選択されたような表示をしたり、またオブジェクトの色または輝度などを変化させたりして、キー等に触れた(タッチした)ことを操作者が視認できるようにするのが好適である。そして、アプリケーション実行部20は、通知された位置に基づいて、所定の処理を実行する。
In step S20, when the input position corresponds to the position where the object image is displayed, the
一方、ステップS20において、入力の位置がオブジェクトの画像が表示された位置に対応しない場合、アプリケーション実行部20は、オブジェクトの画像を変更する指示を行わずに処理を終了する。すなわち、キー等のオブジェクトに対するタッチ入力がない場合、またはタッチ入力がキー等のオブジェクトに対するものでない場合、アプリケーション実行部20は、オブジェクトの表示画像を変更せずに、また所定の処理も実行せずに、処理を終了する。この場合、表示部30に表示される画像(表示画像)は変化しない。以上の図4に示した動作は、アプリケーション実行部20が関与して行う動作である。
On the other hand, if the input position does not correspond to the position where the object image is displayed in step S20, the
図5は、図4の後に続く動作を説明するフローチャートである。図4に示した動作が終了した後は、図5に示すように、表示変化検知部16が、表示部30に表示された画像(表示画像)を解析して、表示画像の変化の有無を検知する(ステップS30)。あるいは、この際、表示変化検知部16は、例えば、アプリケーション実行部20から表示変化検知部16を介して表示制御部12に供給される表示データに基づいて、表示画像の変化の有無を判断してもよい。ステップS30において表示画像の変化が検知された場合(すなわちキー等のオブジェクトに対するタッチ入力があった場合)、ステップS32の動作に移行する。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation following FIG. After the operation shown in FIG. 4 is completed, as shown in FIG. 5, the display
なお、ステップS30においては、表示変化検知部16が表示画像の変化の有無を検知する際に、タッチセンサ40のタッチ面に対する入力から所定範囲内の表示部30における表示画像が変化したか否かを検知するようにしてもよい。ここで、タッチセンサ40のタッチ面に対する入力からの「所定範囲」とは、例えば「入力の位置から周囲5mmまで」など、入力の態様に応じて、また入力の位置の検出態様に応じて、好適な値を適切に設定する。この場合の「入力の位置」も、種々の態様で検出することができる。タッチセンサ40のタッチ面に対するタッチ入力が面積を有する状態で検出される場合は、例えば当該面積全体を「入力の位置」とすることができる。また、タッチ入力が点で検出される場合は、前記面積の例えば重心を算出したものを「入力の位置」とすることができる。このような所定範囲の設定により、入力の位置の周囲に存在する画像の変化のみを検知することができる。
In step S30, whether or not the display image on the
ステップS32においては、触感制御部14が、制御部10の制御により、タッチセンサ40のタッチ面に所定の振動を発生させて、触感を呈示するように触感呈示部50を制御する(ステップS32)。この制御により、触感呈示部50は、タッチセンサ40のタッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示する。すなわち、以上の動作において、制御部10は、表示変化検知部16が前記所定の処理の実行による表示画像の変化を検知すると、タッチセンサ40のタッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示するように触感呈示部50を制御する。なお、「所定の処理」とは、タッチセンサ40に対する入力の位置をアプリケーション実行部20に通知して、入力の位置が所定の位置(オブジェクトの位置)に対応するか否かの判定をアプリケーション実行部20に指示する処理である。以上の図5に示した動作は、アプリケーション実行部20が関与することなく行うことができる動作である。
In step S32, the tactile
なお、本実施の形態では、ステップS24において触感呈示部50が押圧対象に対して呈示する触感は、機械式の押しボタンスイッチなどを押下した際に得られるクリックに似た触感(以下、「クリック触感」と記す)とすることができる。操作者に対してこのようなクリック触感を呈示するためには、入力装置1は、以下のような動作を行うことにより、操作者の圧覚を刺激した状態で触覚を刺激する。すなわち、入力装置1は、タッチセンサ40に加わる荷重が、触感を呈示する基準(例えば1N)を満たすまでは、圧覚を刺激するようにし、荷重が当該基準を満たすと、圧電振動子52を所定の駆動信号で駆動してタッチ面40aを振動させて触覚を刺激する。これにより、入力装置1は、押しボタンスイッチ(プッシュ式ボタンスイッチ)のようなボタンスイッチを押した際に得られるのと同様なクリック触感を、操作者に呈示することができる。したがって、操作者は、タッチセンサ上部に描画された押しボタンスイッチであっても、押しボタンスイッチを操作した場合と同様のリアルなクリック触感を得ながら、タッチセンサ40に対して入力操作を行うことができるので、違和感を覚えることがない。また、タッチセンサ40を「押した」という意識との連動で入力操作を行うことができるので、単なる押圧による入力ミスも防止することができる。
In the present embodiment, the tactile sensation presented by the tactile
上述したクリック触感を呈示する際の駆動信号、すなわち触覚を刺激する一定周波数、周期(波長)、波形、振幅は、呈示するクリック触感に応じて適宜設定することができる。例えば、携帯端末に使用されているメタルドームスイッチに代表されるクリック触感を呈示する場合、例えば、170Hzの一定周波数のSin波からなる1周期分の駆動信号により触感呈示部50を駆動する。このような駆動信号により触感呈示部50を駆動させて、タッチ面40aを、基準の押圧荷重が加わった状態で、約15μm振動させる。これにより、実際のキーをクリックした場合のような、リアルなクリック触感を操作者に呈示することができる。
The drive signal when presenting the click sensation described above, that is, the constant frequency, period (wavelength), waveform, and amplitude for stimulating the sense of touch can be set as appropriate according to the click sensation presented. For example, when a tactile sensation represented by a metal dome switch used in a portable terminal is presented, for example, the tactile
一方、ステップS30において表示画像の変化が検知されない場合(すなわちキー等のオブジェクトに対するタッチ入力がない場合)、表示変化検知部16は、触感制御部14に触感を呈示する旨の指示を出さずに処理を終了する。このように、本実施の形態に係る入力装置1は、キー等のオブジェクト以外の位置に対する入力があっても、オブジェクトに対する押圧入力は受け付けられていないことを、触感が呈示されないことによって操作者に認識させることができる。
On the other hand, when a change in the display image is not detected in step S30 (that is, when there is no touch input with respect to an object such as a key), the display
図6は、本実施の形態に係る入力装置1の動作を説明する図である。図6は、上述した図8と同様に、操作者の指がキー等のオブジェクトに対してタッチ入力を開始し、その後当該タッチ入力を解除するまでの押圧荷重を概略的に示す図である。図6において、記号等の表す意味は、図8と同様である。なお、図6において、上述した押圧荷重の「所定の荷重基準」はPthとして示してある。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the
図6(A)は、操作者が意図してタッチセンサ40のオブジェクトに対して押圧する(プッシュする)動作に対する、入力装置1の動作を説明する図である。
FIG. 6A is a diagram illustrating the operation of the
図6(A)において、時点(1)は、操作者がキー等のオブジェクトに触れた(タッチした)瞬間、すなわちタッチ入力を受け付けた瞬間を示している。この時点(1)において、オブジェクトに対して入力が受け付けられても、入力装置1の制御部10は、当該入力の位置をアプリケーション実行部20には通知しない。この後、操作者がタッチセンサ20に対する押圧荷重を増大させたことにより、時点(1)から時点(2)まで、荷重検出部60が検知する押圧荷重も増大していることを示している。
In FIG. 6A, time point (1) indicates the moment when the operator touches (touches) an object such as a key, that is, the moment when touch input is received. At this time (1), even if an input is received for the object, the
時点(2)において、荷重検出部60が検出する押圧荷重が所定の荷重基準Pthを満たしたため、制御部10は、入力の位置をアプリケーション実行部20に通知する。ここではオブジェクトに対する入力を受け付けたため、この時点(2)において入力の位置が通知されると、アプリケーション実行部20は、アプリケーションに基づく動作により、オブジェクトの表示画像を変化させるとともに、所定の処理を実行する。このようにしてオブジェクトの表示画像が変化したことを表示変化検知部16が検知したため、時点(2)において、入力装置1の触感呈示部50は触感を呈示する。時点(2)において、押圧荷重が所定の荷重基準Pthを満たした際の時間軸の下方に示す上向きの矢印(↑)は、タッチセンサ40のタッチ面が振動することにより触感が呈示されることを表している。操作者は、所定の処理が実行されたことを触感の呈示によって認識できるため、タッチセンサ20に対する押圧荷重を減少させたことにより、時点(3)まで、荷重検出部60が検知する押圧荷重も減少していることを示している。
Since the pressing load detected by the
時点(3)は、操作者が押圧を弱めることにより、入力が解除されて、荷重検出部60が検出する押圧荷重がゼロになった瞬間(またはタッチセンサ40に対する入力が検知されなくなった瞬間)を示している。なお、時点(2)における「所定の処理」とは、例えば文字入力を行うアプリケーションが動作中の場合は、入力に係る文字を表示部に表示する動作に係る処理である。また、アプリケーションに基づく動作の開始を待機している最中に、当該動作を開始するキーに対する入力を受け付けた場合は、「所定の処理」とは、当該アプリケーションに基づく動作を開始する処理である。
At the time point (3), when the operator weakens the pressure, the input is canceled and the pressure load detected by the
したがって、この場合、操作者は、自己の押圧入力に応じて触感のフィードバックを得ることができるとともに、当該押圧入力に基づいて所定の処理が開始される。このため、操作者は、自己の押圧が入力装置に適正に受け付けられて所定の処理が開始したことを、呈示される触感により確認することができる。 Therefore, in this case, the operator can obtain tactile feedback in accordance with his / her press input, and a predetermined process is started based on the press input. For this reason, the operator can confirm from his / her tactile sensation that his / her own press is properly received by the input device and the predetermined process has started.
なお、操作者が、タッチセンサ40においてオブジェクトに対応しない位置に対して、所定の荷重基準を満たす入力を行ったとしても、時点(2)において、アプリケーション実行部20は、当該オブジェクトの表示画像を変化させない。したがって、この場合、表示画像の変化を検知しない表示変化検知部16は、触感制御部14に触感を呈示する旨の指示を出さないため、時点(2)において触感は呈示されない。
Even if the operator performs an input satisfying a predetermined load criterion at a position that does not correspond to the object in the
一方、図6(B)は、操作者が、例えば意図せずにタッチセンサ40のオブジェクトに対して軽く触れる(タッチする)動作を行ってしまった場合に対する入力装置1の動作を説明する図である。
On the other hand, FIG. 6B is a diagram for explaining the operation of the
図6(B)においては、時点(1)は、操作者がキー等のオブジェクトに触れた(タッチした)瞬間を示している。この時点(1)において、オブジェクトに対して入力が受け付けられても、押圧荷重が所定の荷重基準Pthを満たしていないため、入力装置1の制御部10は、当該入力の位置をアプリケーション実行部20には通知しない。
In FIG. 6B, time point (1) indicates the moment when the operator touches (touches) an object such as a key. At this time point (1), even if an input is received for the object, the pressing load does not satisfy the predetermined load reference Pth, so the
図6(B)においては、荷重検出部60が検出する押圧荷重が所定の荷重基準Pthを満たさないため、入力装置1が触感を呈示する瞬間を示す時点(2)は存在しない。すなわち、図6(B)においては、押圧荷重が所定の荷重基準Pthを満たさないため、タッチセンサ40に対するタッチ入力の位置は、制御部10に通知されるが、アプリケーション実行部20には通知されない。したがって、この場合、アプリケーション実行部20は、アプリケーションに基づく動作により、オブジェクトの表示画像を変化させることはない。また、この場合、表示変化検知部16はオブジェクトの表示画像の変化を検知しないため、入力装置1の触感呈示部50は触感も呈示しない。
In FIG. 6B, since the pressing load detected by the
時点(3’)は、操作者の押圧が弱まることにより、入力が解除されて、荷重検出部60が検出する押圧荷重がゼロになった瞬間(またはタッチセンサ40に対する入力が検知されなくなった瞬間)を示している。この場合、結局、タッチセンサ40に対するタッチ入力の位置は、アプリケーション実行部20には通知されない。したがって、この場合、時点(3’)に至るまで、アプリケーション実行部20は、オブジェクトに対する入力が行われたものとは判定しないため、オブジェクトに割り当てられた処理を実行しない。
At the time point (3 ′), the input is released due to the operator's pressure being weakened, and the moment when the pressure load detected by the
このように、本実施の形態の入力装置1は、所定の荷重基準Pthを満たさない押圧荷重によりオブジェクトを押圧する入力を受け付けた後に当該押圧が解除された場合、入力装置1は触感を呈示せず、オブジェクトに割り当てられた所定の処理も実行しない。したがって、この場合、操作者は、自己の押圧入力に応じた触感のフィードバックを得るが所定の処理が実行されない、という不都合は解消される。
As described above, when the
また、操作者が意図せずにタッチパネル40上でオブジェクトの位置を軽くタッチしてしまった場合、触感は呈示されず、オブジェクトに入力が受け付けられた場合の動作も行われない。したがって、操作者の誤操作に伴って意図しない触感が呈示されることがなくなるため、操作者は誤解することがない。
In addition, when the operator unintentionally touches the position of the object lightly on the
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上述した各実施の形態では、表示変化検知部16が、制御部10に含まれる構成について説明した。しかしながら、本発明による入力装置は、このような構成に限定されるものではなく、設計の際の要求に応じて種々の構成を採ることができる。例えば、図7に示すように、制御部10は表示変化検知部16を含まずに、アプリケーション実行部20の側に表示変化検知部70を設けることもできる。このように、表示変化検知部と制御部との構成上の関係は、適宜変更して設計することができる。
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Many deformation | transformation or a change is possible. For example, in the above-described embodiments, the configuration in which the display
また、上述した実施の形態では、時点(3)または(3’)において、入力が解除されたことを荷重検出部60により検出した。しかしながら、この入力の解除は、荷重検出部60が検出せずとも、例えば、タッチセンサ40に対して検知されていたタッチ入力が検知されなくなった時点で、入力が解除されたと判定することもできる。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態では、タッチセンサ40を用いて、当該タッチセンサのタッチ面に対するタッチ入力を検出したが、荷重センサ(荷重検出部)を用いて、所定の押圧荷重の基準を満たした場合に、入力がなされたものと判定することもできる。このような荷重検出部は、上述した各実施の形態の荷重検出部と同様に、任意の個数の歪みゲージセンサ等を用いて構成することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the touch input with respect to the touch surface of the said touch sensor was detected using the
また、上述した各実施の形態において、荷重検出部は、タッチセンサにおける入力検出方式に応じて構成することができる。例えば、抵抗膜方式の場合には、接触面積による抵抗変化に基づく出力信号の変化から荷重が検出できれば、歪みゲージセンサを用いることなく構成することができる。あるいは、静電容量方式の場合には、静電容量の変化に基づく出力信号の変化から荷重が検出できる場合も、歪みゲージセンサを用いることなく構成することができる。 Moreover, in each embodiment mentioned above, a load detection part can be comprised according to the input detection system in a touch sensor. For example, in the case of the resistance film method, if a load can be detected from a change in an output signal based on a change in resistance due to a contact area, it can be configured without using a strain gauge sensor. Alternatively, in the case of the electrostatic capacity method, even when the load can be detected from the change in the output signal based on the change in the electrostatic capacity, it can be configured without using the strain gauge sensor.
また、触感呈示部は、任意の個数の圧電振動子を用いて構成したり、タッチセンサの全面に透明圧電素子を設けて構成したり、触感を呈示する振動を表現できるのであれば、偏心モータを駆動信号の1周期で1回転させるようにして構成したり、することもできる。さらに、荷重検出部および触感呈示部は、圧電素子を用いて構成する場合は、圧電素子を共用して荷重検出部および触感呈示部を構成することもできる。 In addition, the tactile sensation providing unit may be configured using an arbitrary number of piezoelectric vibrators, or may be configured by providing a transparent piezoelectric element on the entire surface of the touch sensor, or can express vibration that presents tactile sensation. Can be configured to rotate once in one cycle of the drive signal. Furthermore, when the load detection unit and the tactile sensation providing unit are configured using a piezoelectric element, the load detection unit and the tactile sensation providing unit can be configured by sharing the piezoelectric element.
上述した各実施の形態においては、タッチセンサを表示部の上面に重ねて配置した構成を想定して説明した。しかしながら、本発明による入力装置は、必ずしもこのような構成にする必要はなく、タッチセンサと表示部とを離間した構成にしてもよい。 In each of the above-described embodiments, the description has been made assuming the configuration in which the touch sensor is disposed so as to overlap the upper surface of the display unit. However, the input device according to the present invention does not necessarily have such a configuration, and the touch sensor and the display unit may be separated.
また、本発明は、タッチセンサがオン・オフ動作を行うタッチスイッチとして機能する入力装置にも有効に適用することができる。 The present invention can also be effectively applied to an input device that functions as a touch switch in which a touch sensor performs an on / off operation.
また、本発明に係る入力装置は、圧電素子の出力に基づいて検出される押圧荷重が触感を呈示する第1の基準を満たした際に、当該圧電素子を駆動する。ここで、圧電素子の出力に基づいて検出される押圧荷重が触感を呈示する第1の基準を満たした際とは、検出される押圧荷重が触感を呈示する基準値に達した際であってもよいし、検出される押圧荷重が触感を呈示する基準値を超えた際でもよいし、圧電素子の出力に基づいて触感を呈示する基準値が検出された際でもよい。また、上述した第2の基準を満たした際についても同様に、検出される押圧荷重が基準値に達した際であってもよいし、検出される押圧荷重が基準値を下回った(または基準値以下になった)際でもよいし、あるいは基準値が検出された際でもよい。 Further, the input device according to the present invention drives the piezoelectric element when the pressing load detected based on the output of the piezoelectric element satisfies the first criterion for presenting tactile sensation. Here, the time when the pressing load detected based on the output of the piezoelectric element satisfies the first criterion for presenting a tactile sensation is when the detected pressing load reaches a reference value for presenting a tactile sensation. Alternatively, it may be when the detected pressing load exceeds a reference value for presenting tactile sensation, or when a reference value for presenting tactile sensation is detected based on the output of the piezoelectric element. Similarly, when the second criterion described above is satisfied, the detected pressing load may reach a reference value, or the detected pressing load may be less than the reference value (or the reference). Or when the reference value is detected.
1 入力装置
10 制御部
12 表示制御部
14 触感制御部
16 表示変化検知部
20 アプリケーション実行部
30 表示部
40 タッチセンサ
40a タッチ面
50 触感呈示部
51 歪みゲージセンサ
52 圧電振動子
60 荷重検出部
61 筐体
62 インシュレータ
63 アッパカバー
64 インシュレータ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記タッチセンサのタッチ面に対する押圧荷重を検出する荷重検出部と、
表示部と、
前記表示部の表示画像の変化を検知する表示変化検知部と、
前記タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、
前記荷重検出部が触感を呈示する荷重基準を満たす押圧荷重を検出すると、所定の処理を実行するように制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記表示変化検知部が前記所定の処理の実行による表示画像の変化を検知すると、前記タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する、
ことを特徴とする入力装置。 A touch sensor;
A load detection unit for detecting a pressing load on the touch surface of the touch sensor;
A display unit;
A display change detection unit for detecting a change in a display image of the display unit;
A tactile sensation providing unit that vibrates the touch surface of the touch sensor;
When the load detection unit detects a pressing load that satisfies a load standard that presents a tactile sensation, a control unit that controls to execute a predetermined process;
With
When the display change detection unit detects a change in the display image due to the execution of the predetermined process, the control unit causes the tactile sensation providing unit to present a tactile sensation to the pressing target pressing the touch surface. Control,
An input device characterized by that.
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