JP2015179381A - 入力装置、表示装置及び端末装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 誤入力を効果的に防止できる入力装置を提供する。【解決手段】 一実施形態に係る入力装置は、可撓性を有するタッチパネル、接触位置検出部、変形位置検出部、入力拒否領域決定部、及び入力信号生成部を備える。タッチパネルは、物体の接触するセンサ領域を有する。接触位置検出部は、センサ領域への接触位置を検出する。変形位置検出部は、センサ領域において変形量が閾値以上である変形位置を検出する。入力拒否領域決定部は、変形位置に基づいて、センサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する。入力信号生成部は、接触位置検出部が検出する接触位置と入力拒否領域決定部が決定した入力拒否領域とに基づいて、タッチパネルの入力拒否領域において接触があった場合には検出信号を入力信号とせず、センサ領域の入力拒否領域以外の領域において接触があった場合には検出信号を入力信号とする。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、入力装置並びにそれを備えた表示装置及び端末装置に関する。
フレキシブルディスプレイは、薄くて軽くて壊れにくいという利点を持つため、携帯電話、スマートフォン、ノートPC(Personal Computer)、タブレット端末などの携帯端末装置に適したディスプレイ装置である。携帯端末装置は、薄い且つ軽いという要求が強いがフレキシブルディスプレイを用いることでその要求に応えることが可能である。フレキシブルディスプレイを搭載した携帯端末装置は、従来の端末装置と比較して剛性を保ちにくく変形しやすい。このようなフレキシブル端末装置は、保持する手に沿って変形するため、手になじみ持ちやすいという利点もある。また、フレキシブル端末装置を入力装置として利用する提案がなされている。
ところで、近年は、少しでも大きな画面で表示できるように、ディスプレイの周辺部を狭く設計した峡額縁のディスプレイが広く用いられている。しかしながら、狭額縁ディスプレイを用いて携帯端末装置の表示領域を広くとった場合、装置を保持する指による誤入力が発生しやすくなる。
入力装置においては、装置を保持する指による誤入力を防止できることが求められている。
本発明が解決しようとする課題は、誤入力を防止することができる入力装置、表示装置及び端末装置を提供することである。
一実施形態に係る入力装置は、可撓性を有するタッチパネル、接触位置検出部、変形位置検出部、入力拒否領域決定部、及び入力信号生成部を備える。タッチパネルは、物体の接触するセンサ領域を有する。接触位置検出部は、センサ領域への接触位置を検出する。変形位置検出部は、前記センサ領域において変形量が閾値以上である変形位置を検出する。入力拒否領域決定部は、前記変形位置に基づいて、前記センサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する。入力信号生成部は、前記接触位置検出部が検出する前記接触位置と前記入力拒否領域決定部が決定した前記入力拒否領域とに基づいて、前記センサ領域の前記入力拒否領域において接触があった場合には前記検出信号を入力信号とせず、前記センサ領域の前記入力拒否領域以外の領域において接触があった場合には前記検出信号を入力信号とする。
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。なお、以下の実施形態では、同様の構成要素に同様の参照符号を付して、重複する説明を適宜省略する。また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係や各層の厚みの比率などは、実際のものと異なる。さらに、図面間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
(第1の実施形態)
本実施形態に係る入力装置は、タッチパネルと、接触位置検出部と、変形位置検出部と、入力拒否領域決定部と、入力信号生成部と、を有する。タッチパネルは、物体の接触するセンサ領域を有し可撓性を有する。接触位置検出部は、センサ領域への接触位置を検出する。変形位置検出部は、センサ領域において変形量が閾値以上である変形位置を検出する。入力拒否領域決定部は、変形位置に基づいて、センサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する。入力信号生成部は、接触位置検出部が検出する検出位置と入力拒否領域決定部が決定した入力拒否領域とに基づいて、センサ領域の入力拒否領域において接触があった場合には検出信号を入力信号とせず、センサ領域の入力拒否領域以外の領域において接触があった場合には検出信号を入力信号とする。
本実施形態に係る入力装置は、タッチパネルと、接触位置検出部と、変形位置検出部と、入力拒否領域決定部と、入力信号生成部と、を有する。タッチパネルは、物体の接触するセンサ領域を有し可撓性を有する。接触位置検出部は、センサ領域への接触位置を検出する。変形位置検出部は、センサ領域において変形量が閾値以上である変形位置を検出する。入力拒否領域決定部は、変形位置に基づいて、センサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する。入力信号生成部は、接触位置検出部が検出する検出位置と入力拒否領域決定部が決定した入力拒否領域とに基づいて、センサ領域の入力拒否領域において接触があった場合には検出信号を入力信号とせず、センサ領域の入力拒否領域以外の領域において接触があった場合には検出信号を入力信号とする。
図1は、第1の実施形態に係る入力装置100を概略的に示している。入力装置100は、図1に示されるように、可撓性(柔軟性)を有するタッチパネル101、接触位置検出部102、変形位置検出部103、入力拒否領域決定部104、及び入力信号生成部105を備える。
タッチパネル101は、ユーザの指やスタイラスペンなどの物体がセンサ領域に接触したことを検出してセンサ信号を生成する。本実施形態では、タッチパネル101は、静電容量方式のタッチパネルであり、複数点での接触を検出することができる。なお、タッチパネル101は、静電容量方式のものに限らず、いかなる方式のものであってもよい。以下では、ユーザが指で入力操作を行うものとして説明する。接触位置検出部102は、タッチパネル101からの検出信号に基づいて、指が接触したセンサ領域上の位置を検出する。
タッチパネル101は、例えばユーザが手で保持することで、撓み変形する。ユーザのタッチパネル101を保持する手が接触するタッチパネル101上の領域を保持領域と称する。変形位置検出部103は、タッチパネル101において変形量が予め設定された閾値以上である位置(以下、変形位置と称する。)を検出する。本実施形態では、変形量を示す指標として曲率又は曲率半径を用いる。曲率半径は曲率の逆数として定義される。変形位置検出部103は、曲率が曲率閾値以上である位置を変形位置として検出する。すなわち、変形位置検出部103は、曲率半径が曲率半径閾値(曲率半径閾値は曲率閾値の逆数である。)以下である位置を変形位置として検出する。
具体的には、変形位置検出部103は、曲げセンサ111及び大曲率位置検出部112を備える。曲げセンサ111は、タッチパネル101の複数の位置それぞれにおける変形量に応じたセンサ信号を生成する。例えば、曲げセンサ111は、変形される(曲げられる)と抵抗が変化する抵抗変化型のセンサである。曲げセンサ111は、静電容量式や圧力検知方式などの他の方式のセンサであってもよい。曲げセンサ111は、タッチパネル101の全体又は一部に設けられ、タッチパネル101の変形に伴って変形する。大曲率位置検出部112は、曲げセンサ111の抵抗変化に基づいてタッチパネル101上の位置それぞれにおける曲率を算出し、たとえば曲率が曲率閾値以上である位置を変形位置として検出する。曲率最大となる位置を変形位置と定めてもよいし、閾値曲率以上かつ最大曲率以下となる領域を変形位置と定めてもよい。大曲率位置検出部112は、変形位置及びその変形位置での変形量(この例では曲率)を示す変形位置情報を入力拒否領域決定部104に送出する。
入力拒否領域決定部104は、変形位置検出部103からの変形位置情報に基づいて、タッチパネル101のセンサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する。本実施形態では、変形位置が複数検出されている場合には、変形量が最も大きい位置に基づいて例えば1つの入力拒否領域が設定されることができる。他の実施形態では、入力拒否領域は複数設定することができる。センサ領域のうち入力拒否領域を除いた領域を入力領域と称する。入力拒否領域を設定する方法については後述する。
入力信号生成部105は、タッチパネル101の入力拒否領域において検出された接触に基づく検出信号を入力信号としない。例えば、入力信号生成部105は、タッチパネル101の入力拒否領域において検出された接触に基づく検出信号を破棄する。入力信号生成部105は、タッチパネル101の入力領域において検出された接触に基づく検出信号を入力信号とする。入力信号生成部105は、タッチパネル101の入力領域において検出された接触をユーザが意図した入力と判断し、タッチパネル101の入力拒否領域において検出された接触をユーザが意図しない入力と判断する。
例えば、ユーザは、図2Aに示すように、使用時には左手201でタッチパネル101を保持する。左手201の親指202がタッチパネル101の表面(センサ領域を含む面)側に位置し、残りの指がタッチパネル101の裏面側に位置している。左手201で保持されている部分は大きく変形する。その結果、図2Bに示すように、左手の親指の接触211に対応する部分213が入力拒否領域に設定される。この状態で、ユーザが右手でタッチ操作を行うと、左手の接触211と右手の接触212との2つの接触が検出される。接触211の位置は入力拒否領域213内であるので、接触211の検出は無効にされる。入力信号は入力領域214内で検出された接触212に基づいて生成される。このようにして入力拒否領域での接触の検出を無効にすることにより、入力装置100を保持する手による誤入力を防止することができる。
図1に示される入力装置100は、典型的には、可撓性を有するディスプレイ装置と組み合わせて使用される。それにより、可撓性を有する携帯端末装置を実現することができる。図3A及び図3Bは、入力装置100を搭載した可撓性のある携帯端末装置300を概略的に示す平面図及び断面図である。図3Aに示される携帯端末装置300では、図3Bに示されるように、入力装置100のタッチパネル101はディスプレイ装置301の表示画面302に対向して配置されている。タッチパネル101は、ユーザが表示画面302に表示される内容を視認できるように透明に形成されている。タッチパネル101及びディスプレイ装置301は筐体303に支持固定されている。筐体303は、プロセッサ305及び電池306などの電子要素を収容するために、薄い箱形に形成されている。筐体303は、大きな表示領域を確保するために、その額縁部分304が狭く設計されている。この場合、携帯端末装置300を保持する指がタッチパネル101のセンサ領域に接触することがある。
携帯端末装置300は、外力を加えられると弾性的に変形することができる。例えばユーザの手で保持される場合、携帯端末装置300はその手に沿って変形する。タッチパネル101の変形量が閾値以上になると、センサ領域に入力拒否領域が設定される。通常は装置300を保持する指が位置する部分で変形量が最も大きくなるので、その部分を含む領域が入力拒否領域に設定される。そのため、装置300を保持する指による誤入力を防止することができる。携帯端末装置300の弾性が低いほど、ユーザは装置300のより内側部分を持つ。本実施形態では、このような場合にも誤入力を防止することができる。
以下では、入力装置100が携帯端末装置に搭載されているものとして説明する。
以下では、入力装置100が携帯端末装置に搭載されているものとして説明する。
次に、曲げセンサ111の配置について説明する。曲げセンサ111は携帯端末装置を保持する指が接触すると想定される領域に配置することが望ましい。例えば、図4Aに示すように、曲げセンサ111はセンサ領域の周囲に沿って配置される。一例ではタッチパネル101の平面形状は矩形(正方形を含む。)であり、曲げセンサ111はセンサ領域の4辺に沿って配置される。すなわち、曲げセンサ111はセンサ領域を取り囲む。言い換えると、センサ領域は曲げセンサ111に囲まれた内側の部分にある。
なお、利用シーンが限られる場合などでは、曲げセンサ111は、センサ領域の周囲の一部に配置されてもよい。例えば、曲げセンサ111は、図4Bに示すように、センサ領域の1辺に沿って配置されてもよく、図4Cに示すように、センサ領域の2辺に沿って配置されてもよい。この2辺は、図4Bのように隣り合っていてもよい。この2辺は、対向していても良い。また、曲げセンサ111は、図4Dに示すように、タッチパネル101のセンサ領域の中央部に配置されてもよい。さらに、曲げセンサ111は、図4Eに示すように、タッチパネル101のセンサ領域の全体にわたって配置されてもよい。ただし、携帯端末装置を保持する指による誤入力を防止する観点からは、曲げセンサ111をタッチパネル101の周囲に配置すれば十分である。また、曲げセンサ111を2辺以上に配置することで、ユーザの指が触れている指の位置を高精度に推定することができる。
図5Aは、抵抗変化型の曲げセンサ111の構造例を示している。曲げセンサ111は、図5Aに示されるように、変形すると抵抗が変化する導電性膜501と、導電性膜501の抵抗を検出するための複数の電極502を備える。電極502は一定間隔で(例えば10mm間隔で)配置され、導電性膜501がこれらの電極502を覆うように形成されている。電極502は、例えばライン状であり、延伸方向が並行になるように並べて設けられている。複数の電極502は、例えばマトリクス状に設けられている。タッチパネル101の各位置での曲率は、隣り合う電極502間の抵抗変化から算出することができる。なお、導電性膜501は、図5Bに示すように、隣り合う2つの電極502間を電気的に接続するように配置されてもよい。
図6Aから図6Dは、タッチパネル101の断面における曲げセンサ111の配置例を示している。図6Aに示されるように、タッチパネル101は、タッチパネル基板601、タッチパネル基板601上に配列された複数の検出電極602、及び検出電極602を覆うようにタッチパネル基板601上に積層された保護層603を備える。図6Aでは、簡単化のために、複数の検出電極602が1つの層として示されている。図6Aの例では、曲げセンサ111は、タッチパネル基板601の主面(検出電極602が配列されている主面に対向する。)に取り付けられている。
図6Bの例では、曲げセンサ111は検出電極602と保護層603との間に設けられる。図6Cの例では、曲げセンサ111はタッチパネル基板601と検出電極602との間に設けられる。図6B及び図6Cの各例では、曲げセンサ111は、タッチパネル101の検出電極602と同時形成された引き出し線に電気的に接続することができる。タッチパネル101の配線の一部を曲げセンサ111の配線の一部として利用することができる。図6Dの例では、曲げセンサ111は、タッチパネル101の検出電極602と同時形成された電極と、それに平行に形成した電極との間での静電容量を検出する静電容量式センサである。この場合、タッチパネル101が変形すると、これらの電極間の距離が近くなり、それにより、静電容量が変化する。変形量はこの静電容量の変化に基づいて算出される。
次に、変形位置の検出に使用する閾値について説明する。
例えば、図2Aに示されるようにユーザが片手でタッチパネル101を保持する場合を想定する。この場合、タッチパネル101は親指の形状に沿って変形する。一般に、成人の手の親指の腹の曲率半径は50mm程度とされる。このため、曲率半径閾値は例えば50mmに設定することができる。
例えば、図2Aに示されるようにユーザが片手でタッチパネル101を保持する場合を想定する。この場合、タッチパネル101は親指の形状に沿って変形する。一般に、成人の手の親指の腹の曲率半径は50mm程度とされる。このため、曲率半径閾値は例えば50mmに設定することができる。
他の例では、曲率半径閾値は、携帯端末装置の重さ及びタッチパネル101部分の厚さなどに基づいて決めることができる。ここでは、端末装置の重さをW[kg]、サイズをX[m]×Y[m]とする。また、図7Aに示すように、親指は携帯端末装置300の下端からL[m]の位置で携帯端末装置300の表面に接触し、人差し指及び中指は携帯端末装置300の下端からD[m]の位置で携帯端末装置300の裏面に接触するようにして、タッチパネル101の下方から片手で水平方向からθ°傾斜して携帯端末装置300を保持するものとする。重心は携帯端末装置300の中心にあるものとする。この場合、親指にかかる力は、Wg×(Y/2−D)/L×cosθとなる。ここで、gは重力加速度を表す。たとえばW=0.3, X=0.21, Y=0.3, L=0.04, D=0.08とすると7.3Nとなる。このとき、図7Bに示すように、人差し指と中指をK[m]離して装置を支えるとすると、親指による変形部分の曲率半径rは下記になる。
r=EI/M
=E×Yh3/12×4/PL
=E×Yh3/3/(Wg×(Y/2−D)/L×cosθ)/K
ここでW=0.3, X=0.21, Y=0.3, L=0.04, D=0.08, K=0.05とすると、
r=0.27×E×h3
である。
ここで、Eは携帯端末装置300の弾性係数(Pa)を表し、hは携帯端末装置300の厚さ(m)を表す。また、Mは携帯端末装置300の曲げモーメントを表し、Iは携帯端末装置300の断面二次モーメントを表す。これにより、実際に用いる曲率半径閾値としては、例えば、0.2×E×h3から0.3×E×h3までの間にある値に設定することができる。
r=EI/M
=E×Yh3/12×4/PL
=E×Yh3/3/(Wg×(Y/2−D)/L×cosθ)/K
ここでW=0.3, X=0.21, Y=0.3, L=0.04, D=0.08, K=0.05とすると、
r=0.27×E×h3
である。
ここで、Eは携帯端末装置300の弾性係数(Pa)を表し、hは携帯端末装置300の厚さ(m)を表す。また、Mは携帯端末装置300の曲げモーメントを表し、Iは携帯端末装置300の断面二次モーメントを表す。これにより、実際に用いる曲率半径閾値としては、例えば、0.2×E×h3から0.3×E×h3までの間にある値に設定することができる。
次に、入力拒否領域を設定する方法について説明する。
本実施形態では、曲率が曲率閾値以上であり且つ最大である変形位置(以下、最大曲率位置と称する。)を含むように入力拒否領域が設定される。図8は、タッチパネル101のセンサ領域に設定される入力拒否領域の一例を示している。図8において、丸印は最大曲率位置を示す。図8に示される例は、ユーザが携帯端末装置の側部を手で保持する場合に対応し、タッチパネル101の側部において検出された最大曲率位置はユーザの親指の位置に対応する。この例では、入力拒否領域801は、曲率最大位置を含む、サイズが30mm×5mmの矩形状の領域である。入力拒否領域801のサイズは、入力拒否領域801内にユーザの親指が接触し得る領域を含むように、30mm×5mm又はそれより大きくすることができる。なお、入力拒否領域の形状は、矩形に限らず、任意の他の形状であってもよい。例えば、入力拒否領域決定部104は、最大曲率位置を中心とする円形領域を入力拒否領域として設定してもよい。
本実施形態では、曲率が曲率閾値以上であり且つ最大である変形位置(以下、最大曲率位置と称する。)を含むように入力拒否領域が設定される。図8は、タッチパネル101のセンサ領域に設定される入力拒否領域の一例を示している。図8において、丸印は最大曲率位置を示す。図8に示される例は、ユーザが携帯端末装置の側部を手で保持する場合に対応し、タッチパネル101の側部において検出された最大曲率位置はユーザの親指の位置に対応する。この例では、入力拒否領域801は、曲率最大位置を含む、サイズが30mm×5mmの矩形状の領域である。入力拒否領域801のサイズは、入力拒否領域801内にユーザの親指が接触し得る領域を含むように、30mm×5mm又はそれより大きくすることができる。なお、入力拒否領域の形状は、矩形に限らず、任意の他の形状であってもよい。例えば、入力拒否領域決定部104は、最大曲率位置を中心とする円形領域を入力拒否領域として設定してもよい。
図9Aから図10Bを参照して、最大曲率位置が検出された位置に応じて入力拒否領域の形状を変更する例を説明する。図9Aは、最大曲率位置がタッチパネル101の側部において検出された場合における入力拒否領域の形状例を示している。これは、図9B及び図9Cに示すような、タッチパネル101を搭載した携帯端末装置の側方から片手で携帯端末装置を保持する場合に対応する。この場合、図9Aに示されるように、入力拒否領域901は、保持する親指に沿う形状、例えば、L字型の領域に設定される。
図10Aは、最大曲率位置がタッチパネル101の下部において検出された場合における入力拒否領域の形状例を示している。これは、図10Bに示すような、携帯端末装置の下方から片手で携帯端末装置を保持する場合に対応する。この場合、図10Aに示されるように、入力拒否領域1001は、保持する親指に沿う形状の領域、例えば、矩形の領域に設定される。携帯端末装置を下方から片手で保持する場合よりも、携帯端末装置を側方から片手で保持する場合に入力拒否領域を広くしている。携帯端末装置の向き(姿勢)は、加速度センサ(図示せず)などを用いて検出することができる。このように、ユーザの持ち方に応じて入力拒否領域の形状を変更することにより、誤入力をより効果的に防止することができる。
図11及び図12を参照して、入力拒否領域の設定方法の他の例について説明する。図11及び図12は、最大曲率位置と他辺の最大曲率位置とを結ぶ直線上を入力拒否領域に設定する例を示している。図11に示される例では、タッチパネル101の隣接する2つの辺それぞれでの最大曲率位置を結ぶように、入力拒否領域1101が設定されている。これは、図9Bに示されるような携帯端末装置(タッチパネル101)の側方から片手で携帯端末装置を保持する場合に対応する。図12に示される例では、タッチパネル101の対向する2つの辺それぞれでの最大曲率位置を結ぶように、入力拒否領域1201が設定されている。これは、図10Bに示すような携帯端末装置の下方から片手で携帯端末装置を保持する場合に対応する。この方法は複数の辺に沿って曲げセンサを配置することで実現可能であるが、図4Aに示されるように4つの辺に沿って曲げセンサ111を配置することが望ましい。センサ領域の4つの辺に沿って曲げセンサ111が配置される場合、4つの辺それぞれについて最大曲率位置を検出し、それらの最大曲率位置の中で大きい2つの最大曲率位置を選択し、選択した2つの最大曲率位置を結ぶ直線上を入力拒否領域に設定する。入力拒否領域の幅は、例えば、約5mmとすることができる。
以上のように、第1の実施形態に係る入力装置は、タッチパネルにおいて変形量が閾値以上である位置を検出し、その位置に基づいて入力拒否領域をタッチパネルに設定している。これにより、装置を保持する手による誤入力を防止することができる。
上述した入力装置100は、入力拒否領域では入力を受け付けない。しかしながら、特定の操作(ジェスチャーとも称する。)は入力拒否の対象外の操作(例外操作)として定めることができる。例外操作は、入力拒否領域で検出されたものであってとしても入力として扱う。例外操作を設ける例を第1の実施形態の変形例として説明する。
図13は、第1の実施形態の変形例に係る入力装置1300を概略的に示している。図13に示される入力装置1300は、図1に示した入力装置100の構成に加えて、例外操作判定部1301を備える。例外操作判定部1301は、タッチパネル101からの検出信号に基づいて、ユーザ操作が例外操作であるか否かを判定する。例外操作の例は、指の大きな動き、指の速い動き、大きな曲率の変化などを含む。例えば、センサ領域に接触しながら閾値以上の速度で指を動かす操作はページ送りのための入力に関連付けられる。ユーザ操作が例外操作である場合、入力信号生成部105は、その操作が入力拒否領域で検出されたものであったとしても、その操作から入力信号を生成する。
例えば、ユーザは、図2Aに示されるように、使用時には左手201でタッチパネル101を保持する。左手201で保持されている部分は大きく変形する。その結果、図14に示すように、左手の親指の接触211に対応する部分213が入力拒否領域に設定される。この状態で、ユーザが右手でタッチ操作を行うと、左手の接触211と右手の接触212との2つの接触が検出される。接触211は入力拒否領域213内で検出される。この接触211が例外操作である場合、接触211も入力として受け付けられる。これにより、入力信号は接触211及び212の両方に基づいて生成される。このように例外規定を設けることにより、誤入力を防止しながら、装置を保持する指による入力が可能になる。具体的には、電子書籍を閲覧する場合、装置を保持している指を左右に動かすことでページ送りなどの入力を行うことができる。これにより、片手でストレスなく電子書籍を閲覧することができる。また、装置を保持している指で、地図の拡大縮小や、音量、明るさの調整、ゲームの操作、動画の早送り、巻き戻しなどの操作を行うことも可能である。
(第2の実施形態)
図15は、第2の実施形態に係る表示装置1500を概略的に示している。図15に示される表示装置1500は、図1に示した入力装置100の構成に加えて、プロセッサ1501及びディスプレイパネル1502を備える。プロセッサ1501は、入力信号生成部105によって生成された入力信号に基づいて各種処理を行う。さらに、プロセッサ1501は、ディスプレイパネル1502に表示すべき画像に応じた画像信号を生成する。プロセッサ1501は、入力拒否領域決定部104から入力拒否領域を示す情報を受け取り、画像が入力拒否領域を避けてディスプレイパネル1502に表示されるように、受け取った情報に基づいて画像信号を生成する。ディスプレイパネル1502は、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどを用いることができ、プロセッサ1501によって生成された画像信号に基づいた画像を表示する。
図15は、第2の実施形態に係る表示装置1500を概略的に示している。図15に示される表示装置1500は、図1に示した入力装置100の構成に加えて、プロセッサ1501及びディスプレイパネル1502を備える。プロセッサ1501は、入力信号生成部105によって生成された入力信号に基づいて各種処理を行う。さらに、プロセッサ1501は、ディスプレイパネル1502に表示すべき画像に応じた画像信号を生成する。プロセッサ1501は、入力拒否領域決定部104から入力拒否領域を示す情報を受け取り、画像が入力拒否領域を避けてディスプレイパネル1502に表示されるように、受け取った情報に基づいて画像信号を生成する。ディスプレイパネル1502は、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどを用いることができ、プロセッサ1501によって生成された画像信号に基づいた画像を表示する。
タッチパネル101及びディスプレイパネル1502を搭載した携帯端末装置では、装置を保持する手が表示領域に重なることがあり、手で隠れた部分の画像が見えないことがある。この場合、ユーザは、装置を持ち替えることで隠れた部分の画像を見ることになる。本実施形態では、入力拒否領域を避けてディスプレイパネル1502に画像を表示することが可能であるので、装置を持ち替える必要がない。
タッチパネル101は、ディスプレイパネル1502の表示画面に対向して配置される。タッチパネル101は表示特性の観点から透明接着材(OCA;optical clear adhesive)でディスプレイパネル1502に貼り付けられる。なお、タッチパネル101はディスプレイパネル1502に貼り付けられていなくてもよい。
曲げセンサ111は、タッチパネル101側に設けてもよく、ディスプレイパネル1502側に設けてもよい。タッチパネル101とディスプレイパネル1502とは、図16Aに示すように、透明接着材1601で互いに貼り付けられている。図16Aの例では、曲げセンサ111は、ディスプレイパネル1502の近傍において携帯端末装置の筐体に取り付けられる。図16Bに示される例では、曲げセンサ111は、タッチパネル101とディスプレイパネル1502との間でタッチパネル101に取り付けられている。図16Cに示される例では、曲げセンサ111は、タッチパネル101とディスプレイパネル1502との間でディスプレイパネル1502に取り付けられている。タッチパネル101及びディスプレイパネル1502は、図16Dに示すように、タッチパネル機能内蔵ディスプレイ1602として一体的に形成されることができる。この場合、曲げセンサ111は、タッチパネル機能内蔵ディスプレイ1602に対向して配置される。図16Eに示される例では、曲げセンサ111は、ディスプレイパネル1502の一部と電気的に接続されている。図16Fに示される例では、ディスプレイパネル1502は静電容量方式の曲げセンサを内部に含む。
図17Aから図17Cは、入力拒否領域を避けて画像を表示する例を示している。図17Aの例では、入力拒否領域を含まないように矩形領域が表示画面から抽出され、その矩形領域に画像が表示される。図17Bの例では、ダイアログなどの重要な入力項目が入力拒否領域から離れて表示される。これにより、装置を持ち替える手間がなくなり快適な入力が可能となる。図17Cの例では、テキストを含む画像が入力拒否領域を避けて表示されている。
以上のように、第2の実施形態に係る入力装置は、第1の実施形態と同様の効果を得られるとともに、入力拒否領域を避けてディスプレイ装置に画像を表示することにより操作が容易になる。
(第3の実施形態)
図18は、第3の実施形態に係る表示装置1800を概略的に示している。図18に示される表示装置1800は、図15に示される表示装置1500の構成に加えて、タッチパネル101からの信号及び変形位置検出部103からの信号をもとに入力拒否領域を学習する入力拒否領域学習部1801を有する。すなわち、入力拒否領域学習部1801は、接触位置検出部102が検出する接触位置と前記入力拒否領域決定部104が決定した入力拒否領域とに基づいて入力拒否領域の決定の仕方を学習する。入力拒否領域学習部1801によって学習された入力拒否領域に関する情報は、入力拒否領域決定部104へ送出される。
図18は、第3の実施形態に係る表示装置1800を概略的に示している。図18に示される表示装置1800は、図15に示される表示装置1500の構成に加えて、タッチパネル101からの信号及び変形位置検出部103からの信号をもとに入力拒否領域を学習する入力拒否領域学習部1801を有する。すなわち、入力拒否領域学習部1801は、接触位置検出部102が検出する接触位置と前記入力拒否領域決定部104が決定した入力拒否領域とに基づいて入力拒否領域の決定の仕方を学習する。入力拒否領域学習部1801によって学習された入力拒否領域に関する情報は、入力拒否領域決定部104へ送出される。
第3の実施形態によれば、学習情報をもとに入力拒否領域決定部104の決定アルゴリズムを修正することで、ユーザごとに誤操作をさらに減らすことが可能となる。入力拒否領域の学習は、ユーザに「タッチパネル操作をしないでください」等の表示を出してタッチパネル101への接触を禁止した状態において行われてもよい。入力拒否領域の学習は、一定時間以上変化のない接触位置検出部を保持領域と推測する等、ユーザに意識させずに行われてもよい。図18において、実線の矢印は通常動作時の信号伝達を示し、破線の矢印は入力拒否領域の学習時の信号伝達を示す。
入力拒否領域学習部1801は、タッチパネル101で検出された保持領域と、変形位置検出部103で検出された変形位置から入力拒否領域を学習し、入力拒否領域決定部104での決定精度を高めることが可能となる。
入力拒否領域学習部1801は、タッチパネル101で検出された保持領域と、変形位置検出部103で検出された変形位置から入力拒否領域を学習し、入力拒否領域決定部104での決定精度を高めることが可能となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
100…入力装置、101…タッチパネル、102…接触位置検出部、103…変形位置検出部、104…入力拒否領域決定部、105…入力信号生成部、111…曲げセンサ、112…大曲率位置検出部、213…入力拒否領域、214…入力領域、300…携帯端末装置、301…ディスプレイ装置、302…表示画面、303…筐体、304…額縁部分、305…プロセッサ、306…電池、501…導電性膜、502…電極、601…タッチパネル基板、602…検出電極、603…保護層、801,901,1001,1101,1201…入力拒否領域、1300…入力装置、1301…例外操作判定部、1500…表示装置、1501…プロセッサ、1502…ディスプレイパネル、1601…透明接着材、1602…タッチパネル機能内蔵ディスプレイ、1800…表示装置、1801…入力拒否領域学習部。
Claims (13)
- 物体の接触するセンサ領域を有し可撓性を有するタッチパネルと、
前記センサ領域への接触位置を検出して検出信号を生成する接触位置検出部と、
前記センサ領域において変形量が閾値以上である変形位置を検出する変形位置検出部と、
前記変形位置に基づいて、前記センサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する入力拒否領域決定部と、
前記接触位置検出部が検出する前記接触位置と前記入力拒否領域決定部が決定した前記入力拒否領域とに基づいて、前記センサ領域の前記入力拒否領域において接触があった場合には前記検出信号を入力信号とせず、前記センサ領域の前記入力拒否領域以外の領域において接触があった場合には前記検出信号を入力信号とする、入力信号生成部と、
を具備する入力装置。 - 前記変形位置検出部は、
前記タッチパネルの複数の位置それぞれにおける変形量に応じたセンサ信号を生成する曲げセンサと、
前記センサ信号に基づいて前記タッチパネルの前記複数の位置それぞれにおける曲率を算出し、前記曲率が曲率閾値以上である大曲率位置を前記変形位置として検出する大曲率位置検出部と、
を含む、請求項1に記載の入力装置。 - 前記曲げセンサは前記センサ領域の外縁の少なくとも一部に沿って配置される、請求項2に記載の入力装置。
- 前記入力拒否領域決定部は、前記変形量が前記閾値以上であり且つ前記センサ領域内で最も大きい値以下である領域を前記入力拒否領域とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の入力装置。
- 前記入力拒否領域決定部は、前記変形位置が前記タッチパネルのどこで検出されたかに応じて前記入力拒否領域の形状を変更する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の入力装置。
- 前記変形位置検出部は、曲率半径が50ミリメートル以下である領域を前記変形位置として検出する、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の入力装置。
- 前記変形位置検出部は、曲率半径が、当該装置の重さ及び厚さに基づいて決定される閾値以下である領域を前記変形位置として検出する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の入力装置。
- 前記接触位置検出部が検出する前記接触位置と前記入力拒否領域決定部が決定した前記入力拒否領域とに基づいて入力拒否領域の決定の仕方を学習する入力拒否領域学習部をさらに具備する、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の入力装置。
- 前記検出信号に対応するユーザ操作が例外操作であるか否かを判定する例外操作判定部をさらに具備し、
前記入力信号生成部は、前記センサ領域の前記入力拒否領域において接触があった場合であっても、前記例外操作判定部によって前記例外操作と判定された前記検出信号を入力信号とする、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の入力装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の入力装置と、
表示画面を有し、該表示画面が前記入力装置のタッチパネルと対向するディスプレイパネルと、を具備する表示装置。 - 画像信号を生成する画像信号生成部をさらに具備し、
前記画像信号生成部は、前記入力拒否領域を避けて前記表示画面に画像が表示されるように前記画像信号を生成する、請求項10に記載の表示装置。 - 前記画像信号生成部は、前記入力信号生成部の生成した入力信号に基づいて前記画像信号を生成する、請求項11に記載の表示装置。
- 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の入力装置を具備する端末装置。
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