JP2015203893A - touch-panel input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネルに対するユーザーの接触を検出することで、該接触に対応する入力が行われるタッチパネル式の入力技術に関する。 The present invention relates to a touch panel type input technology in which an input corresponding to a touch is performed by detecting a user's touch on the touch panel.
近年、電子レンジや冷蔵庫等の家電製品や、カーナビゲーションシステムやカーエアコンシステム等の車載装置等には、タッチパネルを利用して各種情報の入力を行う技術が採用されている。このようなタッチパネル式の入力技術では、タッチパネル面に指が接触したことによる静電容量の変化や、タッチパネル面を指が押したことによる面圧上昇を検出して、各種の入力操作を行う。この様な操作原理から、タッチパネル面に指を接触させるだけで、あるいは、タッチパネル面を指で少し押すだけで入力することができるので、スイッチ類を用いた機械的な入力装置のような操作感(いわゆるクリック感)は得られない。 2. Description of the Related Art In recent years, technologies for inputting various information using a touch panel have been adopted in home appliances such as a microwave oven and a refrigerator, and in-vehicle devices such as a car navigation system and a car air conditioner system. In such a touch panel type input technology, various input operations are performed by detecting a change in capacitance due to a finger touching the touch panel surface and an increase in surface pressure due to the finger pressing the touch panel surface. Because of this principle of operation, input can be performed by simply touching the touch panel surface with a finger, or by touching the touch panel surface with a finger a little, so that it feels like a mechanical input device using switches. (A so-called click feeling) cannot be obtained.
そこで、このような自然なクリック感を与えるべく、例えば、圧電素子を利用してタッチパネルを振動させる技術が提案されている(特許文献1)。この提案の技術では、タッチパネルを振動させる結果、振動前の状態よりもタッチパネル面が指側にせり上がった状態と、振動前よりもタッチパネル面が凹んだ状態とを短時間で切り換えることによって、擬似的なクリック感を生じさせている。 Therefore, in order to give such a natural click feeling, for example, a technique of vibrating the touch panel using a piezoelectric element has been proposed (Patent Document 1). In the proposed technique, as a result of vibrating the touch panel, the touch panel surface is raised to the finger side from the state before vibration and the touch panel surface is recessed from the state before vibration. A click feeling is generated.
しかし、上記の提案されている技術では、十分なクリック感を生じさせることが難しいという問題があった。これは、振動前の状態からタッチパネル面が指側にせり上がっている間は指に強い力が加わるものの、振動前よりもタッチパネル面が凹んでいる間は、指が受ける力がほとんど無くなってしまうため、あたかもタッチパネルが無くなって力が抜けたかのように感じさせてしまうためである。 However, the proposed technique has a problem that it is difficult to generate a sufficient click feeling. This is because a strong force is applied to the finger while the touch panel surface is raised from the pre-vibration state, but almost no force is applied to the finger while the touch panel surface is recessed compared to before the vibration. For this reason, it is as if the touch panel is lost and the power is lost.
この発明は、従来の技術が有する上述した課題に鑑みてなされたものであり、タッチパネル式の入力技術において、十分なクリック感を与えることが可能な技術の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of conventional techniques, and an object thereof is to provide a technique capable of giving a sufficient click feeling in a touch panel type input technique.
上述した課題を解決するために、本発明のタッチパネル式入力装置は、タッチパネルを有し、該タッチパネルが押圧されると所定の入力が行われるものであって、押圧によってタッチパネルが所定量以上押し込まれたことが検出されると、該タッチパネルが押し込まれた状態を初期位置として、該タッチパネルが復元する方向に取った所定範囲内で、該タッチパネルを振動させる。 In order to solve the above-described problems, the touch panel type input device of the present invention has a touch panel, and when the touch panel is pressed, a predetermined input is performed, and the touch panel is pushed by a predetermined amount or more by the press. When it is detected that the touch panel is pressed, the touch panel is vibrated within a predetermined range taken in a direction in which the touch panel is restored with the initial position being the pressed-in state.
このような本発明のタッチパネル式入力装置では、振動前よりもタッチパネルが凹んだ状態となる期間が無いような態様で振動させることができる。こうすれば、振動前に指がタッチパネルに接触している状態よりも、指が受ける反力が弱くなることがないので、タッチパネルが無くなって力が抜けたかのように感じさせることが無くなる。その結果、振動の振幅を大きくしなくても十分なクリック感を生じさせることが可能となる。 In such a touch panel type input device of the present invention, the touch panel can be vibrated in such a manner that there is no period in which the touch panel is depressed more than before vibration. By doing so, the reaction force received by the finger does not become weaker than when the finger is in contact with the touch panel before the vibration, so that the touch panel is lost and it does not feel as if the force is lost. As a result, it is possible to generate a sufficient click feeling without increasing the vibration amplitude.
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするためにタッチパネル式入力装置の実施例について説明する。尚、本実施例のタッチパネル式入力装置10は、車両に設けられている。
A.装置構成 :
図1には、本実施例のタッチパネル式入力装置10が備えている液晶表示器11およびタッチパネル12が示されている。本実施例のタッチパネル式入力装置10において、液晶表示器11は、運転者が視認可能な位置、例えば、運転席前方のインストルメントパネルに設けられている。また、液晶表示器11には、図1に示すように、カーナビゲーションシステムやエアコンシステム等の車載システム(図示省略)に情報を入力するための入力領域が表示される。図1に示す例では、入力領域として入力領域A〜Iが示されているが、入力領域はこれに限らず、情報の入力を受け付ける車載システムや該車載システムにおけるモードに対応して、種々の態様で表示される。また、液晶表示器11の表示画面には、運転者の指が接触した位置を検出可能なタッチパネル12が重ねられている。タッチパネル12は、光透過性の材料で形成されており、運転者はタッチパネル越しに液晶表示器11を視認することが可能である。
また、タッチパネル12の四辺それぞれの中央には、奥側(運転者とは反対側)に押圧機構30が設けられている。押圧機構30は、タッチパネル12を奥側から手前側(運転者側)に押圧することによって運転者にクリック感を与えるための機構である。押圧機構30については、後に別図を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments of the touch panel type input device will be described in order to clarify the contents of the present invention described above. The touch panel
A. Device configuration :
FIG. 1 shows a
In addition, a
図2には、本実施例のタッチパネル式入力装置10の電気的な接続態様が概念的に示されている。本実施例のタッチパネル式入力装置10は、CPU13によって種々の処理が実行されることによって作動する。図2に示すように、CPU13が接続されているバス14には、該CPU13が実行する処理プログラム等が記憶されているROM15や、CPU13の作業領域であるRAM16が接続されている。
また、バス14には、液晶用インターフェース17を介して上述した液晶表示器11が接続されており、パネル用インターフェース18を介して上述したタッチパネル12が接続されている。
さらに、バス14には、駆動電流生成回路19を介して励磁用コイル31が接続されている。励磁用コイル31は、押圧機構30(図1参照)の一部を構成する要素である。詳しくは後述するが、押圧機構30は、駆動電流生成回路19によって励磁用コイル31に電流が流されることによって、タッチパネル12を奥側から手前側(運転者側)に押圧する。また、励磁用コイル31には、検出電流生成回路20および電流検出回路21も接続されている。詳しくは後述するが、検出電流生成回路20および電流検出回路21は、タッチパネル12が運転者の指によって押圧されたことを検出するための回路である。
FIG. 2 conceptually shows an electrical connection mode of the touch panel
Further, the
Further, an
図3には、図1におけるA−A断面図、すなわち、押圧機構30の内部構造が示されている。尚、図3を用いた説明では、説明の便宜上、手前側(運転者側)を「上」と表現し、奥側(運転者とは反対側)を「下」と表現する。
図3に示すように、押圧機構30はタッチパネル12の下方向に設けられている。押圧機構30は、合成樹脂材料で直方体状に形成されると共にインストルメントパネルに固定されたケーシング32を有している。ケーシング32の上側の内壁には、鉄やケイ素鋼等の軟磁性材料で板状に形成された磁性部36が固定されている。
ケーシング32の内部には、長手方向を上下方向に向けられた鉄心33が収容されている。この鉄心33は、上端部が磁性部36の下面に対向する位置に設けられている。また、鉄心33の外周面には、その外周面に沿って巻回された励磁用コイル31が固定されている。また、鉄心33の下端部から励磁用コイル31の外側にかけては、軟磁性材料で鉄心33と一体に形成された磁気ヨーク34が設けられている。この磁気ヨーク34も、鉄心33と同様に、上端部が磁性部36の下面に対向する位置に設けられている。さらに、磁気ヨーク34は、合成樹脂材料で箱状に形成された箱状部材35の内部に固定されている。
ケーシング32の内部に収容されたこれらの部材、すなわち、鉄心33、励磁用コイル31、磁気ヨーク34、箱状部材35は、ケーシング32の内部を一体となって上下方向に移動することが可能である。
3 shows a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, that is, the internal structure of the
As shown in FIG. 3, the
Inside the
These members housed in the
箱状部材35の上端部には押圧部35aが上方向に突出して形成されている。この押圧部35aの上部側は、ケーシング32の上壁に設けられた貫通穴32aを介して、ケーシング32の外部に露出しており、その先端部(上端部)はタッチパネル12の下面に固定されている。また、箱状部材35の外側壁とケーシング32の内側壁とは、複数のバネ37(本発明における付勢手段)で接続されており、箱状部材35は、この複数のバネ37によってケーシング32内で持ち上げられた状態となっている。
従って、運転者が指でタッチパネル12を(下方向に)押圧すると、鉄心33、励磁用コイル31、磁気ヨーク34、箱状部材35は一体となって、バネ37の復元力に対抗しながら、下方向に移動する。また、詳しくは後述するが、励磁用コイル31に電流が流されて、鉄心33および磁気ヨーク34が磁性部36側に引き寄せられる磁束が発生すると、鉄心33、励磁用コイル31、磁気ヨーク34、箱状部材35は一体となって、上方向に移動する。
A
Therefore, when the driver presses the
B.タッチ入力処理 :
図4には、CPU13が実行するタッチ入力処理のフローチャートが示されている。タッチ入力処理は、液晶表示器11に入力領域(図1参照)が表示されると起動され、所定時間(例えば4m秒)毎にタイマ割り込み処理として実行される。図示されるように、タッチ入力処理を開始すると、CPU13は先ず、運転者の指によってタッチパネル12が押圧されたか否かを判断する(S100)。このS100の判断処理は、検出電流生成回路20(図2参照)、電流検出回路21(図2参照)、押圧機構30を利用して行われる。尚、S100の判断処理については、後に詳しく説明する。
B. Touch input processing:
FIG. 4 shows a flowchart of touch input processing executed by the
S100の判断処理の結果、運転者の指によってタッチパネル12が押圧されたと判断された場合は(S100:yes)、指によって押圧されたタッチパネル12上の位置(押圧位置)を検出する(S102)。すなわち、タッチパネル12が押圧された場合であっても、入力領域に対応していない位置が押圧されている場合があり、このような場合に、後述するクリック感を与えるための処理や、入力領域に対応する情報を車載システムに入力する処理を行ってしまうと、運転者に違和感を与えてしまう。そこで、S102の処理では先ず、指によって押圧されたタッチパネル12上の位置(押圧位置)を検出する。
If it is determined that the
図5には、押圧位置を検出する様子が示されている。本実施例のタッチパネル12としては、透明電極が縦横に並べられた投影型静電容量方式のタッチパネルが採用されている。図示されるように、タッチパネル12に運転者の指が接触すると、指と透明電極との容量結合が生じ、これに伴って、透明電極間の静電容量が変化する。この透明電極間の静電容量の変化量は、指と透明電極との距離に対応している。そこで、透明電極間の静電容量の変化量、および、静電容量の変化が生じた透明電極の位置に基づいて、運転者の指の位置(押圧位置)を検出する。尚、何れの位置が押圧された場合であっても同じ処理を実行する場合は、S102の押圧位置を検出する処理は省略してもよい。
FIG. 5 shows how the pressed position is detected. As the
こうして、押圧位置を検出したら(S102)、検出した押圧位置が液晶表示器11に表示されている入力領域に対応する位置であるか否かを判断する(S104)。この判断処理は、例えば、それぞれの入力領域の座標範囲を予め記憶しておき、押圧位置の座標が何れかの入力領域の座標範囲に含まれるかを判断することによって行われる。その結果、押圧位置が何れかの入力領域に対応する位置である場合は(S104:yes)、CPU13は、運転者にクリック感を与えるべく、駆動電流生成回路19(本発明における通電手段)を介して励磁用コイル31にαmAの電流(例えば100mAの電流、本発明における振動電流)を断続的に流す(S106)。
When the pressed position is detected in this way (S102), it is determined whether or not the detected pressed position is a position corresponding to the input area displayed on the liquid crystal display 11 (S104). This determination process is performed, for example, by storing in advance the coordinate range of each input region and determining whether the coordinate of the pressed position is included in the coordinate range of any input region. As a result, when the pressed position is a position corresponding to any of the input areas (S104: yes), the
図6には、S106の処理で励磁用コイル31にαmAの電流が流される様子が示されている。タッチパネル12が、図6(a)に示すように指に押圧されていない状態から、図6(b)に白抜きの矢印で示すように指に押し込まれると(押し下げられると)、それに連動して、箱状部材35、鉄心33、磁気ヨーク34、励磁用コイル31も一体となって、バネ37の復元力に対抗しながら、下方向に移動する。また、これに伴って、鉄心33および磁気ヨーク34の上端部と磁性部36の下面との間隙Gは拡開する。
FIG. 6 shows a state in which an α mA current flows through the
この状態で励磁用コイル31にαmAの電流が流されると、鉄心33に磁束が発生し、図6(c)に黒線の矢印で示すように、鉄心33から放出された磁束が、磁性部36と磁気ヨーク34を通過して、鉄心33に戻る磁気回路が生成される(鉄心33および磁気ヨーク34が磁性部36に引き付けられる磁界が発生する)。これにより、図6(c)に白抜きの矢印で示すように、鉄心33および磁気ヨーク34には上方向(磁性部36側)への力が働くので、これに連動して、箱状部材35にも上方向への力が働き、さらには、箱状部材35の押圧部35aにも上方向への力が働く。この結果、押圧部35aの上端は、タッチパネル12を指側へ押圧することとなる。これにより、押圧部35aによって指側に押圧されたタッチパネル12は、指に上方向への力を与えることとなる。
When an α mA current is passed through the
上述したように励磁用コイル31にはαmAの電流が断続的に流されるので、図6(c)に示す状態において励磁用コイル31に流されるαmAの電流は一旦停止される。αmAの電流が停止されると、タッチパネル12は上方向に押圧されなくなり、図6(b)に示すように、この電流が流される前と同じくタッチパネル12が押し下げられた状態、すなわち、バネ37の復元力によって、指はタッチパネル12から上方向への力(励磁用コイル31に電流が流された場合よりも小さい上方向への力)を与えられた状態となる。そして、再び、励磁用コイル31にαmAの電流が流されると、図6(c)を用いて上述したように、鉄心33および磁気ヨーク34に上方向への力が働くことによって、押圧部35aがタッチパネル12を押圧し、押圧部35aによって指側に押圧されたタッチパネル12は、指に上方向への力を与えることとなる。以上のように、励磁用コイル31にαmAの電流が断続的に流されると、指はタッチパネル12から、互いに大きさの異なる上方向への力を交互に与えられることとなる。
As described above, since the αmA current is intermittently passed through the
ここで、タッチパネルを圧電素子で振動させることによって運転者のクリック感を与える従来の技術と、本実施例のタッチパネル式入力装置10とを比較する。図7では、従来の技術に対する本実施例のタッチパネル式入力装置10の相違点が概念的に示されている。
従来の技術では、図7(a)に示すように、指が接触した状態においてタッチパネルを上下方向に振動させるので、タッチパネルは振動を開始すると(振動開始位置から)、振動前の状態よりもタッチパネル面が指側にせり上がった状態だけでなく、振動前よりもタッチパネル面が凹んだ状態にもなる。振動前よりもタッチパネル面が凹んでいる間(図中の期間T)は、指が受ける力がほとんど無くなってしまうため、あたかもタッチパネルが無くなって力が抜けたかのように感じさせてしまう。
Here, the conventional technique which gives the driver a click feeling by vibrating the touch panel with a piezoelectric element is compared with the touch panel
In the conventional technique, as shown in FIG. 7A, the touch panel is vibrated in the vertical direction in a state where a finger is in contact. Not only is the surface raised to the finger side, but the touch panel surface is also depressed more than before vibration. While the touch panel surface is depressed more than before the vibration (period T in the figure), the finger receives almost no force, so that it feels as if the touch panel is lost and the force is lost.
これに対して、本実施例のタッチパネル式入力装置10は、図7(b)に示すように(上述もしたように)、励磁用コイル31にαmAの電流が流されている期間(図中、ONの期間)は、鉄心33および磁気ヨーク34に上方向(磁性部36側)への力が働くことで、箱状部材35の押圧部35aにも上方向への力が働き、タッチパネル12を指側へ押圧することとなる。この結果、押圧部35aによって指側に押圧されたタッチパネル12は、指に上方向の力を与えることとなる。すなわち、励磁用コイル31にαmAの電流が流される前(初期位置)よりもタッチパネル12が凹んだ状態となる期間が無いような態様で、タッチパネル12を振動させることができる。こうすれば、振動前に指がタッチパネル12に接触している状態よりも、指にかかる上方向への力は弱くなることがないので、タッチパネル12が無くなって力が抜けたかのように感じさせることが無くなる。この結果、振動の振幅を大きくしなくても十分なクリック感を生じさせることが可能となる。
また、励磁用コイル31にαmAの電流が流されていない期間は(図中、OFFの期間)、指の押圧力によってタッチパネル12がバネ37の復元力に対抗しながら押し下げられた状態となる。つまり、タッチパネル12が押し下げられる前の位置(図中、点線の位置)から押し下げられた状態(初期位置)においてαmAの電流が停止されるので、バネ37の復元力によって、指はタッチパネル12から上方向の力(励磁用コイル31にαmAの電流が流された場合よりも小さい上方向の力)を与えられた状態となる。こうすれば、押圧機構30による押圧力が弱くなっている期間であっても、バネ37の復元力によって、指に力を与えることが可能となり、クリック感を更に強くすることが可能となる。
On the other hand, as shown in FIG. 7B (as described above), the touch panel
In addition, during a period in which the current of α mA is not applied to the exciting coil 31 (OFF period in the figure), the
以上のように、本実施例のタッチパネル式入力装置10では、励磁用コイル31にαmAの電流が断続的に流されると、指はタッチパネル12から、互いに大きさの異なる上方向の力を交互に与えられることとなる。これにより、励磁用コイル31にαmAの電流が断続的に流されている間は、指に対して大きさを変えながら常に上方向の力を与えることができるので、運転者の指に違和感のないクリック感を与えることが可能となる。尚、本実施例において、タッチパネル12を断続的に上方向(指側)へ押圧する上述の構成は、タッチパネル12が押し込まれた状態を初期位置として、該タッチパネル12が復元する方向に取った所定範囲内で、該タッチパネル12を振動させるので、本発明における「振動手段」に対応している。
As described above, in the touch panel
ここで、図6(b)を用いて上述したように、タッチパネル12が押し下げられると間隙Gが拡開され、この状態で励磁用コイル31に電流が流されると、その間隙Gを狭めるようにタッチパネル12は上方向に移動する。すなわち、タッチパネル12が押し下げられることによってタッチパネル12が上方向に移動するための間隙Gが確保される。従って、タッチパネル12が押し下げられていない状態では、間隙Gを確保する必要が無いので(間隙Gを小さくすることができるので)、押圧機構30を小型化することが可能となる。
Here, as described above with reference to FIG. 6B, when the
また、バネ37は、箱状部材35の下方(箱状部材35が押し下げられる方向)ではなく、側方に設けられている。従って、バネ37の取り付け位置を箱状部材35の下方に確保する必要が無いので、押圧機構30を厚み(上下方向の長さ)を小さくすることが可能となる。尚、当然ながら、押圧機構30の厚みに制約がないのであれば、バネ37を箱状部材35の下方に設けてもよい。
Further, the
こうして、励磁用コイル31に断続的に電流を流すことで運転者の指にクリック感を与えたら、図4に示すフローチャートに戻り、指が押圧している入力領域を特定する(S108)。すなわち、指の押圧位置はS102の処理で検出されているので、表示中の入力領域のうち何れの入力領域に押圧位置が対応しているか否かを判断する。そして、CPU13は(本発明における入力手段)、指が押圧している入力領域を特定したら、該入力領域に対応する入力を行う。例えば、エアコンシステムの入力領域が押圧された場合は、エアコンシステムに該入力領域が押圧されたことを示す情報を送信する。当然ながら、エアコンシステムは、押圧された入力領域に対応する処理(例えば、空調動作の開始や停止、温度調節など)を行う。以上のように、タッチパネル12が所定量以上押し込まれたことが検出されると所定の入力を実行するので、クリック感が生じたタイミングで所定の入力を行うことができ、該クリック感をより自然なものに感じさせることができる。
In this way, when the driver's finger is given a sense of click by intermittently flowing current through the
ここで、図4のS100の処理、すなわち、運転者の指によってタッチパネル12が押圧されたことを検出するための処理について説明する。本実施例のタッチパネル式入力装置10では、上述したαmAの電流を流していない場合であっても、検出電流生成回路20(図2参照)が、αmAよりも小さいβmAの電流(例えば10mAの電流、本発明における初期電流)を励磁用コイル31に流している。このβmAの電流の値は、鉄心33から磁性部36に向かう磁束を発生させるものの、鉄心33や磁気ヨーク34が磁性部36に引き付けられない程度、すなわち、タッチパネル12に上方向への力が働かない程度の微少な値である。このようなβmAの電流が励磁用コイル31に流されている状態で、タッチパネル12が指に押し下げられて間隙Gが拡開すると、該拡開の程度に応じて、鉄心33から磁性部36に向かう磁束が変化し、これに伴って、励磁用コイル31に流れる電流値も変化する。S100の処理では、このような電流値の変化量を電流検出回路21(図2参照)が検出し、検出した電流値の変化量がγmA(例えば1mA)よりも大きい場合に、タッチパネル12が指によって押圧された(所定量以上押し込まれた)と判断する。尚、本実施例のタッチパネル式入力装置10は、タッチパネル12が指に押圧されたことを以上のように検出するので、押圧機構30、検出電流生成回路20、電流検出回路21は、本発明における「検出手段」に対応している。
Here, the process of S100 of FIG. 4, that is, the process for detecting that the
以上のように、本実施例のタッチパネル式入力装置10は、指にクリック感を与える処理(S106)で利用される機構を、タッチパネル12が指によって押圧されたことを検出する処理(S100)にも流用するので、押圧機構30を小型化することができると共に押圧機構30の構造を簡易化することができる。
As described above, the touch panel
C.変形例 :
次に、上述した実施例の押圧機構30とは構造の異なる変形例の押圧機構40について説明する。図8には、押圧機構40の内部構造が示されている。
図8に示すように、押圧機構40はタッチパネル12の下方向に設けられている。押圧機構40は、合成樹脂材料で直方体状に形成されると共にインストルメントパネルに固定されたケーシング41を有している。ケーシング41の上側の内壁には下方向に向けて開口された筒状のボビン42が形成されており、ボビン42の外周面には、その外周面に沿って巻回された励磁用コイル43が固定されている。
また、ケーシング41の内部には、長手方向を上下方向に向けられた鉄心44が収容されており、この鉄心44の上部側は、ボビン42の下方向からボビン42の内部に挿入されている。鉄心44の下端部は、合成樹脂材料で箱状に形成された箱状部材45に固定されている。ケーシング41の内部に収容された鉄心44および箱状部材45は、ケーシング41の内部を一体となって上下方向に移動することが可能である。この際、鉄心44は、ボビン42の内部を挿入方向と抜去方向とに移動する。
C. Modified example:
Next, a modified
As shown in FIG. 8, the
Further, an
箱状部材45の上端部には押圧部45aが上方向に突出して形成されている。この押圧部45aの上部側は、ケーシング41の上壁に設けられた貫通穴41aを介して、ケーシング41の外部に露出しており、その先端部(上端部)はタッチパネル12の下面に固定されている。また、箱状部材45の外側壁とケーシング41の内側壁とは、複数のバネ46(本発明における付勢手段)で接続されており、箱状部材45は、この複数のバネ46によってケーシング41内で持ち上げられた状態となっている。
従って、運転者が指でタッチパネル12を(下方向に)押圧すると、図8(b)に白抜きの矢印で示すように、タッチパネル12、鉄心44、箱状部材45は一体となって、バネ46の復元力に対抗しながら、下方向に移動する。
A
Therefore, when the driver presses the
そして、この状態で、タッチパネル12が指に押圧されたことが検出されて、駆動電流生成回路19(本発明における通電手段)が励磁用コイル43にαmAの電流(例えば100mAの電流、本発明における振動電流)を流すと、図8(c)に黒線の矢印で示すように、鉄心44をボビン42の内部に引き込む磁束が発生する(磁気回路が生成される)。これにより、図8(c)に白抜きの矢印で示すように、鉄心44および箱状部材45は上方向への力が働くので、箱状部材45の押圧部45aにも上方向への力が働く。この結果、押圧部45aの上端は、タッチパネル12を指側へ押圧することとなる。これにより、押圧部45aによって指側に押圧されたタッチパネル12は、指に上方向の力を与えることとなる。すなわち、励磁用コイル43にαmAの電流が流される前(初期位置)よりもタッチパネル12が凹んだ状態となる期間が無いような態様で、タッチパネル12を振動させることができる。こうすれば、励磁用コイル43にαmAの電流が流される前に指がタッチパネル12に接触している状態よりも、指にかかる上方向への力が弱くなることがないので、タッチパネル12が無くなって力が抜けたかのように感じさせることが無くなる。この結果、振動の振幅を大きくしなくても十分なクリック感を生じさせることが可能となる。
In this state, it is detected that the
また、励磁用コイル43にはαmAの電流が断続的に流されるので、図8(c)に示す状態において励磁用コイル43に流されるαmAの電流は一旦停止される。αmAの電流が停止されると、タッチパネル12は上方向に押圧されなくなり、図8(b)に示すように、この電流が流される前と同じくタッチパネル12が押し下げられた状態、すなわち、バネ37の復元力によって、指はタッチパネル12から上方向への力(励磁用コイル31に電流が流された場合よりも小さい上方向への力)を与えられた状態となる。こうすれば、押圧機構30による押圧力が弱くなっている期間であっても、バネ46の復元力によって、指に力を与えることが可能となり、クリック感を更に強くすることが可能となる。
そして、再び、励磁用コイル43にαmAの電流が流されると、図8(c)を用いて上述したように、鉄心44および箱状部材45に上方向への力が働くことによって、押圧部45aがタッチパネル12を押圧し、押圧部45aによって指側に押圧されたタッチパネル12は、指に上方向への力を与えることとなる。
以上のように、励磁用コイル43にαmAの電流が断続的に流されると、指はタッチパネル12から、互いに大きさの異なる上方向への力を交互に与えられることとなる。これにより、励磁用コイル43にαmAの電流が断続的に流されている間は、指に対して大きさを変えながら常に上方向の力を与えることができるので、運転者の指に違和感のないクリック感を与えることが可能となる。尚、本変形例において、タッチパネル12を断続的に上方向(指側)へ押圧する上述の構成は、タッチパネル12が押し込まれた状態を初期位置として、該タッチパネル12が復元する方向に取った所定範囲内で、該タッチパネル12を振動させるので、本発明における「振動手段」に対応している。
Further, since the αmA current is intermittently passed through the
When a current of α mA is again applied to the
As described above, when a current of α mA is intermittently supplied to the
ここで、変形例においても、上述したαmAの電流を流していない場合は、検出電流生成回路20(図2参照)が、αmAよりも小さいβmAの電流を励磁用コイル43に流している。このβmAの電流の値は、ボビン42の内部を通過する磁束を発生させるものの、鉄心44がボビン42の内部に引き込まれない程度、すなわち、タッチパネル12に上方向への力が働かない程度の微少な値である。このようなβmAの電流が励磁用コイル43に流されている状態で、タッチパネル12が指に押し下げられて鉄心44がボビン42の内部から引き抜かれる方向に移動すると、該移動量に応じてボビン42の内部を通過する磁束が変化し、これに伴って、励磁用コイル43に流れる電流値も変化する。変形例でも、このような電流値の変化量を電流検出回路21(図2参照)が検出し、検出した電流値の変化量がγmA(例えば1mA)よりも大きい場合に、タッチパネル12が指によって押圧された(所定距離以上、押し下げられた)と判断する。尚、変形例では、タッチパネル12が指に押圧されたことを以上のように検出するので、押圧機構40、検出電流生成回路20、電流検出回路21は、本発明における「検出手段」に対応している。
Here, also in the modified example, when the current of αmA described above is not flowing, the detection current generation circuit 20 (see FIG. 2) flows a current of βmA smaller than αmA through the
以上のように、変形例においても、指にクリック感を与える処理で利用される機構を、タッチパネル12が指によって押圧されたことを検出する処理に流用するので、押圧機構40を小型化することができると共に押圧機構40の構造を簡易化することができる。
また、変形例においても、バネ46は、箱状部材45の下方(箱状部材45が押し下げられる方向)ではなく、側方に設けられている。従って、バネ46の取り付け位置を箱状部材45の下方に確保する必要が無いので、押圧機構40を厚み(上下方向の長さ)を小さくすることが可能となる。尚、当然ながら、押圧機構40の厚みに制約がないのであれば、バネ46を箱状部材45の下方に設けてもよい。
As described above, also in the modification, the mechanism used in the process of giving a click feeling to the finger is diverted to the process of detecting that the
In the modified example, the
以上、実施例および変形例のタッチパネル式入力装置10について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。
The touch panel
例えば、上述した実施例では、押圧機構30を4つ設ける構成としたが、押圧機構30は、タッチパネル12の大きさや1つの押圧機構30が与えられる力の大きさに応じた数量を設けることができる。また、上述した実施例では、押圧機構30をタッチパネル12の辺部に設ける構成としたが、押圧機構30は、タッチパネル12の大きさや1つの押圧機構30が与えられる力の大きさに応じた位置に設けることができる。
For example, in the above-described embodiment, the four
10…タッチパネル式入力装置、12…タッチパネル、 30…押圧機構、
31…励磁用コイル、 33…鉄心、 34…磁気ヨーク、
35…箱状部材、 35a…押圧部、 36…磁性部、
37…バネ、 40…押圧機構、 42…ボビン、
43…励磁用コイル、 44…鉄心、 45…箱状部材、
45a…押圧部、 46…バネ
10 ... Touch panel type input device, 12 ... Touch panel, 30 ... Pressing mechanism,
31 ... Coil for excitation, 33 ... Iron core, 34 ... Magnetic yoke,
35 ... Box-shaped member, 35a ... Pressing part, 36 ... Magnetic part,
37 ... Spring, 40 ... Pressing mechanism, 42 ... Bobbin,
43 ... Coil for excitation, 44 ... Iron core, 45 ... Box-shaped member,
45a ... Pressing part, 46 ... Spring
Claims (6)
前記押圧によって前記タッチパネルが所定量以上押し込まれたことを検出する検出手段(20,21,30,40)と、
前記タッチパネルが前記所定量以上押し込まれたことが前記検出手段によって検出されると、該タッチパネルが押し込まれた状態を初期位置として、該タッチパネルが復元する方向に取った所定範囲内で、該タッチパネルを振動させる振動手段(30,40)と
を備えるタッチパネル式入力装置。 A touch panel type input device that has a touch panel (12) and performs a predetermined input when the touch panel is pressed,
Detection means (20, 21, 30, 40) for detecting that the touch panel is pushed in a predetermined amount or more by the pressing;
When it is detected by the detection means that the touch panel has been pushed in the predetermined amount or more, the touch panel is moved within a predetermined range in a direction in which the touch panel is restored, with the touched state being the initial position. A touch panel type input device comprising vibration means (30, 40) for vibrating.
前記押圧によって前記タッチパネルが押し込まれると、該タッチパネルを復元させる方向に付勢する付勢手段(37,46)を備えるタッチパネル式入力装置。 The touch panel type input device according to claim 1,
A touch panel type input device comprising urging means (37, 46) for urging the touch panel in a direction to restore the touch panel when the touch panel is pushed by the pressing.
前記タッチパネルが前記所定量以上押し込まれたことが前記検出手段によって検出されると、所定の入力を実行する入力手段(13)を備えるタッチパネル式入力装置。 The touch-panel input device according to claim 1 or 2,
A touch panel type input device comprising input means (13) for executing a predetermined input when the detection means detects that the touch panel has been pushed in the predetermined amount or more.
前記振動手段は、
前記タッチパネルが指に押圧されると該タッチパネルと共に移動する鉄心(33)と、
前記鉄心が内部に固定された励磁用コイル(31)と、
前記鉄心より前記タッチパネル側に固定され、磁性材料で形成された磁性部(36)と、
前記励磁用コイルに振動電流を通電する通電手段(19)と
を備える手段であるタッチパネル式入力装置。 The touch panel type input device according to any one of claims 1 to 3,
The vibration means includes
An iron core (33) that moves together with the touch panel when the touch panel is pressed by a finger;
An exciting coil (31) in which the iron core is fixed;
A magnetic portion (36) fixed from the iron core to the touch panel side and formed of a magnetic material;
A touch panel type input device, comprising: energization means (19) for energizing the exciting coil with an oscillating current.
前記振動手段は、
励磁用コイル(43)と、
前記励磁用コイルの内部を移動可能に設けられ、前記タッチパネルが指に押圧されると該励磁用コイルの内部から外側に向かって移動する鉄心(44)と、
前記励磁用コイルに振動電流を通電する通電手段(19)と
を備える手段であるタッチパネル式入力装置。 The touch panel type input device according to any one of claims 1 to 3,
The vibration means includes
An exciting coil (43);
An iron core (44) provided so as to be movable inside the exciting coil and moving outward from the inside of the exciting coil when the touch panel is pressed by a finger;
A touch panel type input device, comprising: energization means (19) for energizing the exciting coil with an oscillating current.
前記検出手段は、前記励磁用コイルに初期電流を流し、前記励磁用コイルに流れる電流の前記初期電流に対する変化量に基づいて前記タッチパネルが前記所定量以上押し込まれたことを検出する手段であるタッチパネル式入力装置。 The touch panel type input device according to claim 4 or 5,
The detecting means is a touch panel that detects that the touch panel is pushed more than the predetermined amount based on an amount of change of the current flowing through the exciting coil with respect to the initial current. Expression input device.
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