JP2012155613A - Input device and control apparatus therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control apparatus for an input device in which, even if a form of a virtual button displayed on a display is varied, click feelings can be obtained when a user depresses a position of the virtual button.SOLUTION: An input device includes a light transmission unit in which light transmission members which transmit light are arrayed planarly, permanent magnets provided in the light transmission members, an electromagnetic coil unit in which electromagnetic coils which are electrified to generate magnetic fields opposed in a direction of a magnetic field of the permanent magnets are arrayed planarly, and a voltage detection unit which detects voltages of the electromagnetic coils. The light transmission unit and the electromagnetic coil unit are formed in different layers, respectively, and the electromagnetic coils correspond to the light transmission members. A control apparatus for the input device includes an electrification unit which electrifies an electromagnetic coil provided at a position corresponding to a display area of a virtual button in accordance with a form of the virtual button in an image displayed on a display, and a control unit which discriminates the designated virtual button on the basis of a coordinate position, on the input device, of the electromagnetic coil in which a voltage change has been detected by the voltage detection unit, and the display image on the display.

Description

本発明は、ディスプレイに表示された仮想ボタンの位置をユーザが押下した際にクリック感(tactile response)が得られる入力装置及びその制御装置に関する。   The present invention relates to an input device capable of obtaining a tactile response when a user presses the position of a virtual button displayed on a display, and a control device thereof.

ATM(Automated Teller Machine)や自動販売機、携帯情報端末(Personal Digital Assistant)等といった機器には、ユーザがこれらの機器を操作するための装置として、ディスプレイの上にタッチパネルが設けられているものがある。ユーザは、ディスプレイに表示された仮想ボタンの位置を押したり触れたりすることによって、所望の操作を行える。   Some devices such as ATMs (Automated Teller Machines), vending machines, personal digital assistants, etc. have a touch panel on the display as a device for users to operate these devices. is there. The user can perform a desired operation by pressing or touching the position of the virtual button displayed on the display.

但し、タッチパネルは厚さが1mm程度と極めて薄く、多くの場合は平坦なディスプレイの上に貼り合わされている。このため、タッチパネルを用いて機器を操作しているユーザは、その操作時に、パーソナルコンピュータのキーボード等の操作時には得られるクリック感を得ることができない。操作時にクリック感が得られることによってユーザは操作が確実に行われていることを触感で確認できるため、このクリック感は重要である。   However, the touch panel is extremely thin with a thickness of about 1 mm. In many cases, the touch panel is bonded on a flat display. For this reason, the user who operates the apparatus using the touch panel cannot obtain the click feeling obtained when operating the keyboard or the like of the personal computer. This feeling of clicking is important because the user can confirm that the operation is being performed with a tactile sensation by obtaining a feeling of clicking during the operation.

図9は、特許文献1に開示されたスイッチ付表示パネルを部分的に示す断面図である。また、図10は、特許文献2に開示されたスイッチ付表示パネルを部分的に示す断面図である。図9及び図10に示すように、特許文献1及び2の各スイッチ付表示パネルは、情報表示機能を有する表示パネル2上に薄型スイッチ80を重ねた構造をしている。薄型スイッチ80は、表示パネル2上に重ねられていて、1以上のスイッチ部4aを有していてそれを押し込みストロークがほぼ0で操作可能である透明または半透明のタッチパネル4と、このタッチパネル4上に配置された1以上の操作機構部30とを備えている。各操作機構部30は、押圧方向に一定のストロークで可動であって押されたときにタッチパネル4の対応するスイッチ部4aを操作する透明または半透明の押ボタン32と、磁石52、54間の反発力を利用して押ボタン32に復帰力を与える復帰手段50とをそれぞれ備えている。   FIG. 9 is a cross-sectional view partially showing the switch-equipped display panel disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view partially showing the switch-equipped display panel disclosed in Patent Document 2. As shown in FIGS. 9 and 10, the display panels with switches in Patent Documents 1 and 2 have a structure in which a thin switch 80 is stacked on a display panel 2 having an information display function. The thin switch 80 is overlaid on the display panel 2 and has a transparent or translucent touch panel 4 which has one or more switch portions 4a and can be operated with a substantially zero stroke. And one or more operation mechanism sections 30 arranged above. Each operation mechanism unit 30 is movable in a pressing direction with a fixed stroke, and is operated between a transparent or translucent push button 32 that operates a corresponding switch unit 4a of the touch panel 4 and a magnet 52, 54 when pressed. Returning means 50 for applying a returning force to the push button 32 by utilizing the repulsive force is provided.

図11(A)及び(B)は、特許文献3に開示された触覚シート部材を示す斜視図及び断面図である。図11(A)及び(B)に示すように、特許文献3の触覚シート部材は、所定の硬度を有してシート状を成す母材用のベース部材1と、所定の大きさの塊形状を有してベース部材1の所々又は所定の位置に分布された触覚用の要素部材2とを備え、要素部材2はベース部材1の硬度と異なる硬度を有する。このように、要素部材2がベース部材1の硬度と異なる硬度を有するので、部材表面が平坦状に観察されても、実際に部材表面を手で触れて、ベース部材1から触覚用の要素部材2へ摺動したとき、手触り凹凸感が得られる。   FIGS. 11A and 11B are a perspective view and a cross-sectional view showing a tactile sheet member disclosed in Patent Document 3. FIG. As shown in FIGS. 11A and 11B, the tactile sheet member of Patent Document 3 includes a base member 1 for a base material having a predetermined hardness and a sheet shape, and a lump shape having a predetermined size. And a tactile element member 2 distributed at a predetermined position on the base member 1, and the element member 2 has a hardness different from the hardness of the base member 1. Thus, since the element member 2 has a hardness different from the hardness of the base member 1, even if the member surface is observed to be flat, the element surface is actually touched by hand, and the tactile element member from the base member 1 is touched. When slid to 2, a textured feel is obtained.

特開平9−7450号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-7450 特開平9−7459号公報JP-A-9-7459 特開2009−151743号公報JP 2009-151743 A

上記説明した仮想ボタンはディスプレイ上で常に同じ位置に表示されるとは限らない。すなわち、ディスプレイの表示内容によって、仮想ボタンの位置や大きさ、形状、数等が全く異なり得る。しかし、特許文献1及び2に開示されたスイッチ付表示パネルや特許文献3に開示された触覚シート部材では、ディスプレイに表示される仮想ボタンの形態(位置や大きさ、形状、数等)の変化に対応できない。   The virtual buttons described above are not always displayed at the same position on the display. That is, the position, size, shape, number, etc. of the virtual buttons can be completely different depending on the display content of the display. However, in the display panel with a switch disclosed in Patent Documents 1 and 2 and the tactile sheet member disclosed in Patent Document 3, the form (position, size, shape, number, etc.) of virtual buttons displayed on the display is changed. Cannot handle.

本発明の目的は、ディスプレイに表示される仮想ボタンの形態が変化しても、当該仮想ボタンの位置をユーザが押下した際にクリック感が得られる入力装置及びその制御装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an input device and a control device for the same that can provide a click feeling when a user presses the position of the virtual button even if the form of the virtual button displayed on the display changes. .

本発明は、ディスプレイからの光を透過する複数の光透過部材が面状に配列された光透過部と、前記複数の光透過部材の各々に設けられた永久磁石と、前記光透過部の光出力面を覆う、伸縮性及び光透過性を有するシートと、通電されることによって前記永久磁石の磁界の向きに対向する磁界を発生する複数の電磁コイルが面状に配列された電磁コイル部と、前記電磁コイル部の各電磁コイルの電圧を検出する電圧検出部と、を有し、前記光透過部と前記電磁コイル部がそれぞれ異なる層に形成され、前記電磁コイル部の各電磁コイルが前記複数の光透過部材の各々又は一部に対応した、前記ディスプレイの表示面側に設けられる入力装置の制御装置であって、前記ディスプレイに表示する画像内の仮想ボタンの形態に応じて、前記入力装置の前記電磁コイル部の内、前記仮想ボタンの表示領域に対応する位置に設けられた電磁コイルを通電する通電部と、前記電圧検出部が電圧の変化を検出した電磁コイルの前記入力装置上の座標位置及び前記ディスプレイの表示画像に基づいて、前記画像内の指定された仮想ボタンを判別する制御部と、を備えた制御装置を提供する。   The present invention provides a light transmissive portion in which a plurality of light transmissive members that transmit light from a display are arranged in a planar shape, a permanent magnet provided in each of the plurality of light transmissive members, and light of the light transmissive portion. A sheet having stretchability and light transmittance covering the output surface, and an electromagnetic coil portion in which a plurality of electromagnetic coils that generate a magnetic field that is opposed to the direction of the magnetic field of the permanent magnet when energized are arranged in a planar shape A voltage detection unit that detects a voltage of each electromagnetic coil of the electromagnetic coil unit, wherein the light transmission unit and the electromagnetic coil unit are formed in different layers, and each electromagnetic coil of the electromagnetic coil unit A control device of an input device provided on the display surface side of the display corresponding to each or a part of a plurality of light transmissive members, wherein the input is performed according to a form of a virtual button in an image displayed on the display apparatus Among the electromagnetic coil sections, the energization section for energizing the electromagnetic coil provided at the position corresponding to the display area of the virtual button, and the coordinates on the input device of the electromagnetic coil where the voltage detection section has detected a change in voltage There is provided a control device comprising: a control unit that discriminates a designated virtual button in the image based on a position and a display image on the display.

上記制御装置では、前記仮想ボタンの形態は、前記ディスプレイに表示領域内における各仮想ボタンの位置、大きさ及び形状を示す。   In the control device, the form of the virtual button indicates the position, size, and shape of each virtual button in the display area on the display.

本発明は、ディスプレイの表示面側に設けられる入力装置であって、前記ディスプレイからの光を透過する複数の光透過部材が面状に配列された光透過部と、前記複数の光透過部材の各々に設けられた第1の永久磁石と、前記光透過部の光出力面を覆う、伸縮性及び光透過性を有するシートと、通電されることによって前記第1の永久磁石の磁界の向きに対向する磁界を発生する複数の電磁コイルが面状に配列された電磁コイル部と、前記電磁コイル部の各電磁コイルの電圧を検出する電圧検出部と、を備え、前記光透過部と前記電磁コイル部がそれぞれ異なる層に形成され、前記電磁コイル部の各電磁コイルは、前記複数の光透過部材の各々又は一部に対応する入力装置を提供する。   The present invention is an input device provided on a display surface side of a display, wherein a plurality of light transmissive members that transmit light from the display are arranged in a plane, and the plurality of light transmissive members A first permanent magnet provided in each, a sheet having stretchability and light transmission covering the light output surface of the light transmission part, and a magnetic field direction of the first permanent magnet by being energized An electromagnetic coil section in which a plurality of electromagnetic coils that generate opposing magnetic fields are arranged in a plane; and a voltage detection section that detects a voltage of each electromagnetic coil of the electromagnetic coil section, the light transmission section and the electromagnetic The coil portions are formed in different layers, and each electromagnetic coil of the electromagnetic coil portion provides an input device corresponding to each or a part of the plurality of light transmission members.

上記入力装置は、前記第1の永久磁石と吸引し合う第2の永久磁石が面状に配列された永久磁石部を備え、前記光透過部と前記永久磁石部がそれぞれ異なる層に形成されている。   The input device includes a permanent magnet portion in which second permanent magnets attracting the first permanent magnet are arranged in a planar shape, and the light transmission portion and the permanent magnet portion are formed in different layers. Yes.

本発明に係る入力装置及びその制御装置によれば、ディスプレイに表示される仮想ボタンの形態が変化しても、当該仮想ボタンの位置をユーザが押下した際にクリック感が得られる。   According to the input device and the control device according to the present invention, even if the form of the virtual button displayed on the display changes, a click feeling can be obtained when the user presses the position of the virtual button.

一実施形態のタッチパネルの断面を概念的に示す図The figure which shows notionally the cross section of the touchscreen of one Embodiment. 光ファイバ群101の上面図Top view of optical fiber group 101 光ファイバの断面を示す図Figure showing a cross section of an optical fiber 光ファイバの対向する2つの側面に永久磁石121が設けられた場合の光ファイバの配置について説明する図The figure explaining arrangement | positioning of an optical fiber when the permanent magnet 121 is provided in the two side surfaces which an optical fiber opposes 図1のタッチパネルを構成する電磁コイルの通電状態切替及び同電磁コイルの電圧検出を行う回路構成を示す図The figure which shows the circuit structure which performs the energization state switching of the electromagnetic coil which comprises the touchscreen of FIG. 1, and the voltage detection of the electromagnetic coil. 図1に示したタッチパネルの各状態を説明する図The figure explaining each state of the touch panel shown in FIG. 図1に示したタッチパネルの制御装置、並びに、当該タッチパネル及びディスプレイとの関係を示すブロック図The block diagram which shows the control apparatus of the touch panel shown in FIG. 1, and the relationship with the said touch panel and a display. (A)及び(B)は、ディスプレイの表示例に基づく仮想ボタンとタッチパネルの隆起部分とを示す図(A) And (B) is a figure which shows the virtual button based on the example of a display, and the protruding part of a touchscreen. 特許文献1に開示されたスイッチ付表示パネルを部分的に示す断面図Sectional drawing which shows partially the display panel with a switch disclosed by patent document 1 特許文献2に開示されたスイッチ付表示パネルを部分的に示す断面図Sectional drawing which shows partially the display panel with a switch disclosed by patent document 2 (A)及び(B)は、特許文献3に開示された触覚シート部材を示す斜視図及び断面図(A) And (B) is the perspective view and sectional drawing which show the tactile-sheet member disclosed by patent document 3

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、一実施形態のタッチパネルの断面を概念的に示す図である。図1に示すタッチパネルは、光ファイバ群101と、保持シート103と、電磁コイル群105と、永久磁石群107と、ベース板109A,109Bと、図1には図示しない電圧センサ群111とを備える。なお、光ファイバ群101の一部の光ファイバには、図1には図示しない永久磁石が設けられている。   FIG. 1 is a diagram conceptually illustrating a cross section of a touch panel according to an embodiment. The touch panel shown in FIG. 1 includes an optical fiber group 101, a holding sheet 103, an electromagnetic coil group 105, a permanent magnet group 107, base plates 109A and 109B, and a voltage sensor group 111 not shown in FIG. . Note that some optical fibers of the optical fiber group 101 are provided with permanent magnets (not shown in FIG. 1).

図1に示したタッチパネルは、ディスプレイの表示面に貼り合わされる。本実施形態では、電磁コイル群105の一部の電磁コイルに電流を流すと、その一部の電磁コイルに対応する永久磁石が設けられた光ファイバだけが持ち上がる。すなわち、この光ファイバは、電磁コイルからの磁力によって持ち上がっている。このため、ユーザは、光ファイルが持ち上がった部分を押下すればクリック感が得られる。   The touch panel shown in FIG. 1 is bonded to the display surface of the display. In this embodiment, when a current is passed through a part of the electromagnetic coils of the electromagnetic coil group 105, only the optical fiber provided with the permanent magnets corresponding to the part of the electromagnetic coils is lifted. That is, the optical fiber is lifted by the magnetic force from the electromagnetic coil. For this reason, if a user presses the part where the optical file was lifted, a click feeling will be obtained.

以下、タッチパネルが備える各構成要素について詳細に説明する。   Hereinafter, each component provided in the touch panel will be described in detail.

光ファイバ群101には、当該タッチパネルが貼り合わされるディスプレイの画素数と同じ数の光ファイバが含まれる。各光ファイバは、ディスプレイの一画素に対応して面状に配列され、その光路がディスプレイの表示面に対して直角となるよう設けられている。したがって、各光ファイバは、ディスプレイの対応する画素の光を保持シート103側に透過する。   The optical fiber group 101 includes the same number of optical fibers as the number of pixels of the display to which the touch panel is bonded. Each optical fiber is arranged in a planar shape corresponding to one pixel of the display, and the optical path is provided so as to be perpendicular to the display surface of the display. Therefore, each optical fiber transmits the light of the corresponding pixel of the display to the holding sheet 103 side.

図2は、光ファイバ群101の上面図である。図2に示す例では、光ファイバの断面が六角形であるが、円形であっても良い。光ファイバ群101を構成する光ファイバには、上述したように、その側面に永久磁石が設けられている。図3は、光ファイバの断面を示す図である。図3に示すように、本実施形態では、光ファイバの対向する2つの側面に永久磁石121がそれぞれ設けられる。なお、光ファイバには、少なくとも1つの永久磁石121が設けられていれば良い。   FIG. 2 is a top view of the optical fiber group 101. In the example shown in FIG. 2, the cross section of the optical fiber is a hexagon, but it may be a circle. As described above, permanent magnets are provided on the side surfaces of the optical fibers constituting the optical fiber group 101. FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the optical fiber. As shown in FIG. 3, in this embodiment, permanent magnets 121 are provided on two opposite side surfaces of the optical fiber. The optical fiber only needs to be provided with at least one permanent magnet 121.

図2には隣り合う光ファイバが接して示されているが、光ファイバの側面には永久磁石121が設けられているため、光ファイバ間には間隙が設けられている。例えば、図3に示したように、光ファイバの対向する2つの側面に永久磁石121が設けられた場合、各光ファイバは図4に示すよう配置される。図4には、各光ファイバの6つの側面の内、永久磁石121が設けられる側面を実線で示し、永久磁石121が設けられない側面を点線で示した。図4に示された光ファイバ間の隙間は、透明度の高い油で満たされていても良い。   In FIG. 2, adjacent optical fibers are shown in contact with each other, but since a permanent magnet 121 is provided on the side surface of the optical fiber, a gap is provided between the optical fibers. For example, as shown in FIG. 3, when the permanent magnets 121 are provided on two opposite side surfaces of the optical fiber, each optical fiber is arranged as shown in FIG. In FIG. 4, among the six side surfaces of each optical fiber, the side surface on which the permanent magnet 121 is provided is indicated by a solid line, and the side surface on which the permanent magnet 121 is not provided is indicated by a dotted line. The gap between the optical fibers shown in FIG. 4 may be filled with highly transparent oil.

保持シート103は、伸縮性、光透過性及び光拡散性を有するシートであり、光ファイバ群101の光出力面を全体的に覆う。   The holding sheet 103 is a sheet having stretchability, light transmittance, and light diffusibility, and covers the entire light output surface of the optical fiber group 101.

電磁コイル群105には、光ファイバ群101に含まれる光ファイバの数又は光ファイバ群101の光ファイバに設けられた永久磁石121の数と同数の電磁コイルが含まれる。電磁コイル群105の電磁コイルは、1つの光ファイバ又は1つの永久磁石121に対応して、面状に配列されている。但し、1つの電磁コイルが複数の光ファイバ又は複数の永久磁石121に対応して設けられても良い。電磁コイルに電流を流すと磁界が発生する。なお、各電磁コイルは、永久磁石121の磁界の向きに対向する磁界を発生するよう設けられる。したがって、電磁コイルに電流を流すと、対応する永久磁石121が反発して、光ファイバが持ち上がる。   The electromagnetic coil group 105 includes the same number of electromagnetic coils as the number of optical fibers included in the optical fiber group 101 or the number of permanent magnets 121 provided on the optical fibers of the optical fiber group 101. The electromagnetic coils of the electromagnetic coil group 105 are arranged in a plane corresponding to one optical fiber or one permanent magnet 121. However, one electromagnetic coil may be provided corresponding to a plurality of optical fibers or a plurality of permanent magnets 121. When a current is passed through the electromagnetic coil, a magnetic field is generated. Each electromagnetic coil is provided to generate a magnetic field that opposes the direction of the magnetic field of the permanent magnet 121. Therefore, when a current is passed through the electromagnetic coil, the corresponding permanent magnet 121 repels and the optical fiber is lifted.

永久磁石群107には、光ファイバ群101に含まれる光ファイバの数又は光ファイバ群101の光ファイバに設けられた永久磁石121の数と同数の永久磁石が含まれる。永久磁石群107の永久磁石は、光ファイバに設けられた永久磁石121の磁界の向きと同じ向きに、面状に配列されている。すなわち、永久磁石群107の永久磁石は、光ファイバに設けられた永久磁石と作用して、電磁コイルが非通電状態のとき光ファイバの上下位置が安定するよう設けられている。   The permanent magnet group 107 includes the same number of permanent magnets as the number of optical fibers included in the optical fiber group 101 or the number of permanent magnets 121 provided in the optical fibers of the optical fiber group 101. The permanent magnets of the permanent magnet group 107 are arranged in a planar shape in the same direction as the direction of the magnetic field of the permanent magnet 121 provided in the optical fiber. That is, the permanent magnets of the permanent magnet group 107 are provided so that the upper and lower positions of the optical fibers are stabilized when the electromagnetic coils are in a non-energized state by acting with the permanent magnets provided in the optical fibers.

ベース板109Aは、非通電状態の光ファイバが載置される基板である。ベース板109Bは、電磁コイル群105及び永久磁石群107が設置される基板である。   The base plate 109A is a substrate on which a non-energized optical fiber is placed. The base plate 109B is a substrate on which the electromagnetic coil group 105 and the permanent magnet group 107 are installed.

電圧センサ群111は、電磁コイル群105を構成する電磁コイルの数と同数の電圧センサが含まれる。電圧センサ群の電圧センサは、対応する電磁コイルの電圧を検出する。電磁コイルを通電しているため持ち上がった状態の光ファイバをユーザが押下すると、このとき電磁コイルには誘導起電力が発生する。また、ユーザが押下を止めると光ファイバが再び持ち上がるため、このときも電磁コイルには誘導起電力が発生する。このように、通電状態の電磁コイルに誘導起電力が発生すると、当該電磁コイルの電圧が変化する。電圧センサは、電磁コイルの電圧の変化を検出する。図5は、図1のタッチパネルを構成する電磁コイルの通電状態切替及び同電磁コイルの電圧検出を行う回路構成を示す図である。   The voltage sensor group 111 includes the same number of voltage sensors as the number of electromagnetic coils constituting the electromagnetic coil group 105. The voltage sensor of the voltage sensor group detects the voltage of the corresponding electromagnetic coil. When the user presses the optical fiber that is lifted because the electromagnetic coil is energized, an induced electromotive force is generated in the electromagnetic coil at this time. Moreover, since the optical fiber is lifted again when the user stops pressing, an induced electromotive force is generated in the electromagnetic coil. Thus, when an induced electromotive force is generated in the energized electromagnetic coil, the voltage of the electromagnetic coil changes. The voltage sensor detects a change in the voltage of the electromagnetic coil. FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration for switching the energization state of the electromagnetic coil constituting the touch panel of FIG. 1 and detecting the voltage of the electromagnetic coil.

図6は、図1に示したタッチパネルの各状態を説明する図である。図6には、状態(A)〜(E)のときの光ファイバの動き又は状態、電磁コイルの通電状態、及び電圧センサが検出する電圧Vが示されている。状態(A)では、電磁コイルが非通電状態であるため、光ファイバはベース板109Aに着板している。このとき、光ファイバは、当該光ファイバの永久磁石121と永久磁石群107の永久磁石の間で作用する吸引力によって、ベース板109Aに安定して着板している。状態(B)では、電磁コイルが通電されるため当該電磁コイルに磁界が発生し、光ファイバが持ち上がる。   FIG. 6 is a diagram illustrating each state of the touch panel shown in FIG. FIG. 6 shows the movement or state of the optical fiber in the states (A) to (E), the energization state of the electromagnetic coil, and the voltage V detected by the voltage sensor. In the state (A), since the electromagnetic coil is not energized, the optical fiber is attached to the base plate 109A. At this time, the optical fiber is stably attached to the base plate 109 </ b> A by the attractive force acting between the permanent magnet 121 of the optical fiber and the permanent magnet of the permanent magnet group 107. In the state (B), since the electromagnetic coil is energized, a magnetic field is generated in the electromagnetic coil, and the optical fiber is lifted.

状態(C)では、ユーザによって保持シート103を介して光ファイバが押下される。このとき、電磁コイルには誘導起電力が発生して、電圧センサは、瞬間的な電圧の変化を検出する。状態(D)では、ユーザが光ファイバの押下を止めると、光ファイバが再び持ち上がる。このときも、電磁コイルには状態(C)のときは逆の符号の誘導起電力が発生して、電圧センサは、状態(C)のときとは逆の符号の瞬間的な電圧の変化を検出する。状態(E)では、電磁コイルへの通電が停止されるため光ファイバがベース板109Aに着板する。このとき、光ファイバは、当該光ファイバの永久磁石121と永久磁石群107の永久磁石の間で作用する吸引力によって、ベース板109A側に着板する。   In the state (C), the optical fiber is pressed down by the user via the holding sheet 103. At this time, an induced electromotive force is generated in the electromagnetic coil, and the voltage sensor detects an instantaneous voltage change. In state (D), when the user stops pressing the optical fiber, the optical fiber is lifted again. Also at this time, an induced electromotive force having the opposite sign is generated in the electromagnetic coil in the state (C), and the voltage sensor changes the instantaneous voltage with the opposite sign to that in the state (C). To detect. In state (E), energization of the electromagnetic coil is stopped, so that the optical fiber is attached to the base plate 109A. At this time, the optical fiber is attached to the base plate 109 </ b> A side by the attractive force acting between the permanent magnet 121 of the optical fiber and the permanent magnet of the permanent magnet group 107.

図7は、図1に示したタッチパネルの制御装置、並びに、当該タッチパネル及びディスプレイとの関係を示すブロック図である。図7に示すように、本実施形態のタッチパネルの制御装置200は、表示処理部201と、タッチパネル駆動部203と、押下検出部205と、制御部207とを備える。   FIG. 7 is a block diagram showing the control device for the touch panel shown in FIG. 1 and the relationship between the touch panel and the display. As illustrated in FIG. 7, the touch panel control apparatus 200 according to the present embodiment includes a display processing unit 201, a touch panel drive unit 203, a press detection unit 205, and a control unit 207.

表示処理部201は、制御部207から得られたスクリーンデータに基づく画像をディスプレイに表示するよう処理する。また、表示処理部201は、ディスプレイに表示する画像内の仮想ボタンの形態に関するデータ(仮想ボタン形態データ)をタッチパネル駆動部203に送る。なお、仮想ボタンとは、ディスプレイに表示される所定領域のマーク等である。また、仮想ボタンの形態とは、ディスプレイの表示領域内における各仮想ボタンの位置、大きさ及び形状を示す。仮想ボタンの領域に対応するタッチパネル上の部分を押下することで、各仮想ボタンに割り当てられた文字の入力や動作の実行を指示することができる。   The display processing unit 201 performs processing to display an image based on the screen data obtained from the control unit 207 on the display. In addition, the display processing unit 201 sends data (virtual button form data) relating to the form of the virtual button in the image displayed on the display to the touch panel driving unit 203. The virtual button is a mark or the like of a predetermined area displayed on the display. The virtual button form indicates the position, size, and shape of each virtual button in the display area of the display. By pressing the part on the touch panel corresponding to the virtual button area, it is possible to instruct the input of characters assigned to each virtual button and the execution of the operation.

タッチパネル駆動部203は、表示処理部201から得られた仮想ボタン形態データに基づいて、仮想ボタンの表示領域に対応する位置に設けられたタッチパネルの電磁コイルを通電する。タッチパネル駆動部203が電磁コイル群105の一部の電磁コイルに電流を流すことで、当該電磁コイル上の光ファイバが持ち上がるため、タッチパネルの表面が部分的に隆起する。ユーザはタッチパネルの当該隆起した部分を押下することによって、当該押下した部分に対応する仮想ボタンを選択できる。   Based on the virtual button form data obtained from the display processing unit 201, the touch panel driving unit 203 energizes the electromagnetic coil of the touch panel provided at a position corresponding to the virtual button display area. When the touch panel driving unit 203 causes a current to flow through a part of the electromagnetic coils of the electromagnetic coil group 105, the optical fiber on the electromagnetic coil is lifted, so that the surface of the touch panel is partially raised. The user can select a virtual button corresponding to the pressed portion by pressing the raised portion of the touch panel.

押下検出部205は、ユーザ等がタッチパネルの隆起した部分が押下されたときに発生する電圧の変化に基づいて、当該押下された部分のタッチパネル上の座標位置を検出する。押下検出部205には、タッチパネルを構成する電圧センサ群111の各電圧センサが検出した電圧を示す信号が入力される端子が、電圧センサ毎に設けられている。したがって、各端子にはタッチパネル上の座標点が割り当てられることになる。このため、押下検出部205は、電圧が変化した信号がどの端子に入力されたかに基づいて、押下された部分のタッチパネル上の座標位置を検出することができる。同様に、押下検出部205は、ユーザ等が押下を止めたとき、電圧が変化した信号がどの端子に入力されたかに基づいて、放された部分のタッチパネル上の座標位置を検出することができる。   The press detection unit 205 detects a coordinate position of the pressed part on the touch panel based on a change in voltage generated when the user or the like presses the raised part of the touch panel. In the press detection unit 205, a terminal to which a signal indicating a voltage detected by each voltage sensor of the voltage sensor group 111 constituting the touch panel is input is provided for each voltage sensor. Therefore, coordinate points on the touch panel are assigned to each terminal. For this reason, the press detection unit 205 can detect the coordinate position on the touch panel of the pressed part based on which terminal the signal whose voltage has changed is input to. Similarly, the press detection unit 205 can detect the coordinate position on the touch panel of the released part based on which terminal the signal whose voltage has changed is input to when the user or the like stops pressing. .

制御部207は、ディスプレイに表示する画像のデータ(スクリーンデータ)を表示処理部201に送る。また、制御部207は、押下検出部205が検出した座標位置及びディスプレイに表示されている画像のデータに基づいて、当該画像内のユーザによって指定された仮想ボタンを特定する。すなわち、制御部207は、タッチパネル上の押下された部分又は放された部分の座標位置に対応する仮想ボタンを判別する。   The control unit 207 sends image data (screen data) to be displayed on the display to the display processing unit 201. In addition, the control unit 207 identifies a virtual button designated by the user in the image based on the coordinate position detected by the press detection unit 205 and the data of the image displayed on the display. That is, the control unit 207 determines a virtual button corresponding to the coordinate position of the pressed part or the released part on the touch panel.

以上説明したように、本実施形態のタッチパネルは、通電された電磁コイルに対応する光ファイバのみが持ち上がり、当該タッチパネルの表面が部分的に隆起する。また、当該タッチパネルの制御装置200は、ディスプレイに表示する画像に含まれる仮想ボタンの形態に応じて、仮想ボタンの表示領域に対応するタッチパネルの領域内の電磁コイルを通電するよう制御する。さらに、当該制御装置200は、タッチパネルの隆起した部分が押下された位置を検出し、当該位置に対応する仮想ボタンを判別する。   As described above, in the touch panel of this embodiment, only the optical fiber corresponding to the energized electromagnetic coil is lifted, and the surface of the touch panel is partially raised. In addition, the touch panel control device 200 controls to energize the electromagnetic coil in the area of the touch panel corresponding to the display area of the virtual button according to the form of the virtual button included in the image displayed on the display. Furthermore, the control device 200 detects a position where the raised portion of the touch panel is pressed, and determines a virtual button corresponding to the position.

したがって、本実施形態のタッチパネル及びその制御装置200によれば、ディスプレイに表示される仮想ボタンの形態が変化しても、当該形態の変化に合わせてタッチパネルの隆起部分を変更できる。図8(A)及び(B)は、ディスプレイの表示例に基づく仮想ボタンとタッチパネルの隆起部分とを示す図である。図8(A)及び(B)に示す例では、仮想ボタンが符号11で示され、タッチパネルの隆起部分がハッチングで示された領域に対する符号13で示される。本実施形態によれば、ディスプレイの表示が図8(A)の表示から図8(B)の表示に変更されても、各表示における仮想ボタンの形態に応じてタッチパネルの隆起部分が変化する。したがって、ディスプレイに表示される仮想ボタンの形態が変化しても、ユーザは、当該仮想ボタンの位置を押下した際にクリック感を得られる。   Therefore, according to the touch panel and the control device 200 of the present embodiment, even if the form of the virtual button displayed on the display changes, the raised portion of the touch panel can be changed in accordance with the change of the form. FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating virtual buttons and a raised portion of the touch panel based on display examples of the display. In the example shown in FIGS. 8A and 8B, the virtual button is indicated by reference numeral 11, and the raised portion of the touch panel is indicated by reference numeral 13 for the area indicated by hatching. According to this embodiment, even if the display on the display is changed from the display in FIG. 8A to the display in FIG. 8B, the raised portion of the touch panel changes according to the form of the virtual button in each display. Therefore, even if the form of the virtual button displayed on the display changes, the user can obtain a click feeling when pressing the position of the virtual button.

本発明に係る入力装置は、ディスプレイに表示された仮想ボタンの位置をユーザが押下した際にクリック感が得られるタッチパネル等として有用である。   The input device according to the present invention is useful as a touch panel or the like that provides a click feeling when the user presses the position of the virtual button displayed on the display.

101 光ファイバ群
103 保持シート
105 電磁コイル群
107 永久磁石群
109A,109B ベース板
111 電圧センサ群
200 制御装置
201 表示処理部
203 タッチパネル駆動部
205 押下検出部
207 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Optical fiber group 103 Holding sheet 105 Electromagnetic coil group 107 Permanent magnet group 109A, 109B Base board 111 Voltage sensor group 200 Control apparatus 201 Display processing part 203 Touch panel drive part 205 Press detection part 207 Control part

Claims (4)

ディスプレイからの光を透過する複数の光透過部材が面状に配列された光透過部と、
前記複数の光透過部材の各々に設けられた永久磁石と、
前記光透過部の光出力面を覆う、伸縮性及び光透過性を有するシートと、
通電されることによって前記永久磁石の磁界の向きに対向する磁界を発生する複数の電磁コイルが面状に配列された電磁コイル部と、
前記電磁コイル部の各電磁コイルの電圧を検出する電圧検出部と、を有し、
前記光透過部と前記電磁コイル部がそれぞれ異なる層に形成され、
前記電磁コイル部の各電磁コイルが前記複数の光透過部材の各々又は一部に対応した、前記ディスプレイの表示面側に設けられる入力装置の制御装置であって、
前記ディスプレイに表示する画像内の仮想ボタンの形態に応じて、前記入力装置の前記電磁コイル部の内、前記仮想ボタンの表示領域に対応する位置に設けられた電磁コイルを通電する通電部と、
前記電圧検出部が電圧の変化を検出した電磁コイルの前記入力装置上の座標位置及び前記ディスプレイの表示画像に基づいて、前記画像内の指定された仮想ボタンを判別する制御部と、
を備えたことを特徴とする制御装置。
A light transmitting portion in which a plurality of light transmitting members that transmit light from the display are arranged in a planar shape;
A permanent magnet provided in each of the plurality of light transmitting members;
A sheet having stretchability and light transmission covering the light output surface of the light transmission section;
An electromagnetic coil portion in which a plurality of electromagnetic coils that generate a magnetic field facing the direction of the magnetic field of the permanent magnet when energized are arranged in a plane;
A voltage detection unit for detecting the voltage of each electromagnetic coil of the electromagnetic coil unit,
The light transmission part and the electromagnetic coil part are formed in different layers,
Each electromagnetic coil of the electromagnetic coil unit corresponds to each or part of the plurality of light transmitting members, and is a control device for an input device provided on the display surface side of the display,
In accordance with the form of the virtual button in the image displayed on the display, an energization unit that energizes an electromagnetic coil provided at a position corresponding to the display area of the virtual button among the electromagnetic coil unit of the input device;
A control unit for determining a designated virtual button in the image based on a coordinate position on the input device of the electromagnetic coil on which the voltage detection unit has detected a voltage change and a display image on the display;
A control device comprising:
請求項1に記載の制御装置であって、
前記仮想ボタンの形態は、前記ディスプレイに表示領域内における各仮想ボタンの位置、大きさ及び形状を示すことを特徴とする制御装置。
The control device according to claim 1,
The form of the virtual button indicates the position, size and shape of each virtual button in the display area on the display.
ディスプレイの表示面側に設けられる入力装置であって、
前記ディスプレイからの光を透過する複数の光透過部材が面状に配列された光透過部と、
前記複数の光透過部材の各々に設けられた第1の永久磁石と、
前記光透過部の光出力面を覆う、伸縮性及び光透過性を有するシートと、
通電されることによって前記第1の永久磁石の磁界の向きに対向する磁界を発生する複数の電磁コイルが面状に配列された電磁コイル部と、
前記電磁コイル部の各電磁コイルの電圧を検出する電圧検出部と、を備え、
前記光透過部と前記電磁コイル部がそれぞれ異なる層に形成され、
前記電磁コイル部の各電磁コイルは、前記複数の光透過部材の各々又は一部に対応することを特徴とする入力装置。
An input device provided on the display surface side of the display,
A light transmissive portion in which a plurality of light transmissive members that transmit light from the display are arranged in a planar shape;
A first permanent magnet provided in each of the plurality of light transmission members;
A sheet having stretchability and light transmission covering the light output surface of the light transmission section;
An electromagnetic coil portion in which a plurality of electromagnetic coils that generate a magnetic field facing the direction of the magnetic field of the first permanent magnet when energized are arranged in a plane;
A voltage detection unit that detects a voltage of each electromagnetic coil of the electromagnetic coil unit,
The light transmission part and the electromagnetic coil part are formed in different layers,
Each electromagnetic coil of the said electromagnetic coil part respond | corresponds to each or one part of these light transmissive members, The input device characterized by the above-mentioned.
請求項3に記載の入力装置であって、
前記第1の永久磁石と吸引し合う第2の永久磁石が面状に配列された永久磁石部を備え、
前記光透過部と前記永久磁石部がそれぞれ異なる層に形成されたことを特徴とする入力装置。
The input device according to claim 3,
A second permanent magnet attracting the first permanent magnet is provided with a permanent magnet portion arranged in a plane;
The input device, wherein the light transmission part and the permanent magnet part are formed in different layers.
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