JP3987182B2 - Information display device and the operation input device - Google Patents

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高仁 三輪
昌彦 川上
宏治 稲田
義孝 辻
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Idec株式会社
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Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
この発明は、たとえばFA(ファクトリーオートメーション)機器、自動販売機、自動券売機、現金自動出納機、家庭電化製品、医療用の操作機器、情報機器、携帯情報端末、ゲーム機などに用いられる情報表示装置および操作入力装置に関する。 This invention is, for example, FA (factory automation) equipment, vending machines, automatic ticket vending machines, cash automatic teller machines, household appliances, operation equipment of medical, information devices, portable information terminals, information display to be used in game machines, etc. apparatus and on the operation input device.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
操作入力機能を有する情報表示装置のひとつとして、ディスプレイ上にタッチパネルを配置したものが広く使用されている。 As one of the information display device having an operation input function, it has been widely used those arranged a touch panel on a display. タッチパネルは極めて薄型であり、また、スイッチとして使用できる領域の選択の自由度が高いという利点を有する。 The touch panel has the advantage that very a thin, also a high degree of freedom in selection of the area that can be used as a switch.
【0003】 [0003]
ところが、その反面で、タッチパネルはその押し込みストロークがほぼゼロであるために操作入力を行ったという感触(操作感)に欠けており、操作者としても実際に操作入力が装置側で受け付けられたかどうかについて不安感を持つ場合が多い。 However, in the other hand, if the touch panel is lack feeling (operation feeling) that performs an operation input to the pushing stroke is almost zero, even these operations entered as the operator has accepted the device side If you for having an anxiety often.
【0004】 [0004]
このような事情に対応して、操作入力が実際に受け付けられた際には操作箇所の表示色を変化させたりフラッシュさせるなどの視覚的反応や、電子音を発生するなどの聴覚的反応を生じさせるような工夫もなされている。 In response to such circumstances, when the operation input is actually accepted generated visual reaction or the like to flush or changing the display color of the operation location, an audible reactions such as generating an electronic sound ideas have also been made, such as to.
【0005】 [0005]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しなしながら、視覚的反応を利用した装置では、操作者の指に隠れて表示色の変化が見にくくなるという問題がある。 Shinashi while, in the apparatus using a visual response, there is a problem that change in the display color hiding the operator's finger is hard to see. また、表示色の変化が微妙である場合には、弱視などの視覚障害者には認識が困難である。 In addition, when the change of the display color is subtle, it is difficult to recognize the visually impaired, such as amblyopia.
【0006】 [0006]
また、聴覚的反応を利用した装置では、周囲の騒音に紛れて電子音を聞き逃す場合もある。 In addition, in the device using an audible reaction is, in some cases miss listening to the electronic sound under cover around the noise. これを防止するには電子音を大きくすることもできるが、そのようにすると、たとえば複数の自動券売機を配列してあるような場所では、どの自動券売機からの電子音であるかがわからなくなる。 Although this can also be increased electronic sound to prevent, when doing so, for example, in places like are arranged a plurality of automatic ticket machine, from which an electronic sound from automatic ticket machines Kagawa no. さらに、携帯電話のような場合には電子音を過大にすると周辺の迷惑になる。 In addition, it becomes a nuisance around and excessive the electronic sound in the case, such as a mobile phone. また、聴覚障害者には電子音による反応を聞き取ることができない。 In addition, the deaf can not hear the reaction by the electronic sound.
【0007】 [0007]
以上はタッチパネルを使用した装置の場合について説明したが、これらの課題は、タッチパネルを使用した情報表示装置に限らず、操作部が実質的な押し込みストロークを持たないような情報表示装置に共通の課題となっている。 Above has been described for the case of apparatus using a touch panel, these problems are not limited to the information display device using a touch panel, the operation portion is common to the information display device that does not have a substantial push stroke challenge It has become.
【0008】 [0008]
【発明の目的】 SUMMARY OF THE INVENTION
この発明は上記のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、操作部が実質的な押し込みストロークを持たなくても確実な操作感を与えることができる情報表示装置を提供することを第1の目的とする。 This invention has been made to solve the problems of conventional techniques as described above, provides an information display device capable of operating unit gives reliable operation feeling not have a substantial push stroke a first object to.
【0009】 [0009]
この発明の第2の目的は、表示面や操作面の付近の部品点数を減少させたシンプルな情報表示装置を実現することである。 A second object of the present invention is to realize a simple information display device the number of parts reduced in the vicinity of the display surface and the operation surface.
【0010】 [0010]
また、この発明の第3の目的は、指を表示画面上ですべらせつつ目的の操作領域に到達させる操作方法(なぞり操作)を許容し、そのようななぞり操作においては目的の操作領域で実際に押圧操作を行うまでは装置側が誤った反応を示さないようにすることである。 Further, a third object of the present invention, while sliding the finger on a display screen to allow the operation method to reach the operation region of interest (tracing operation), the actual purpose of the operation area in such a tracing operation until the pressing operation is to avoid exhibit wrong apparatus side reactions.
【0011】 [0011]
さらに、この発明の第4の目的は、押圧操作を行った場所や操作力によって装置側からの反応を異なったものとし、それによって操作感を多彩なものとすることである。 A fourth object of the invention different from those of the reaction from the device side by the location and operation force was pressed, is that it thereby intended colorful feeling operation.
【0012】 [0012]
さらに、この発明の第5の目的は、表示面や操作面の面積を広げた装置を提供することである。 A fifth object of the present invention is to provide a device for bringing the area of ​​the display surface and the operation surface.
【0013】 [0013]
また、上記のような情報表示装置を実現する原理を利用した操作入力装置を提供することをも、この発明の目的のひとつとしている。 Moreover, to provide an operation input device utilizing the principle of implementing the information display device as described above is also the one object of the present invention.
【0014】 [0014]
【発明の基本的原理】 [The basic principle of the invention]
上記の第1の目的に対応して、この発明では、操作入力に対する装置側からの応答として、操作面の振動や微少変位などの力学的反応を利用する。 Corresponding to the first object described above, in this invention, as a response from the device side to the operation input, using the dynamic response of an operation surface of the vibration or slight displacement. たとえば、圧電素子(すなわち圧電振動子ないしはピエゾ素子)などを利用することによって操作面を振動させ、それによって操作者に確実な操作感を与えることができる。 For example, to vibrate the operating surface by utilizing a piezoelectric element (i.e. piezoelectric vibrator or piezoelectric element), thereby providing a reliable operation feeling to the operator.
【0015】 [0015]
ところで、操作入力機能を有する情報表示装置の基本的要請として、操作面への操作入力を検知することが必要である。 Meanwhile, as the basic requirement of the information display device having the operation input function, it is necessary to detect the operation input to the operation surface. したがって、操作面に振動などの力学的反応を生じさせるように構成した装置においては、操作入力を検知する機能と、力学的反応を生成する機能との双方を持たせなければならない。 Accordingly, in the configuration the device to produce a dynamic response of such vibration to the operation surface has a function of detecting an operation input, must have both the function of generating a dynamic reaction.
【0016】 [0016]
ここにおいて、この発明の発明者は、圧電素子などが、力学的作用と電気信号とを双方向で変換可能な機能手段(以下、「双方向機能手段」)であることに着目する。 Here, the inventor this invention, such as a piezoelectric element, mechanical action and convertible functional means and an electrical signal in both directions (hereinafter, "bidirectional functional means") to note that it is. すなわち、このような双方向機能手段においては、電気信号を印加すれば振動などの力学的反応を生じる一方、この双方向機能手段に押圧力を加えると電圧などの電気的反応を生じる。 That is, in this bidirectional functional means, while causing mechanical reactions such as vibration by applying an electrical signal, produces an electrical response, such as voltage the addition of pressure to the two-way function means.
【0017】 [0017]
そこで、このような双方向機能手段の特性を積極的に利用して、操作検知機能と力学的反応発生機能とをひとつ(ないしは1組)の双方向機能手段によって兼用的に実現させることが、この発明の基本原理である。 Therefore, the characteristics of such a two-way function means to positively utilized, be combined to realize the interactive function means of the operation detection function and mechanical response generation function and a single (or one pair), which is the basic principle of the present invention.
【0018】 [0018]
ずなわち、この発明では双方向機能手段の諸機能のうち、「力学的圧力から電圧(または電流)への変換機能」によって操作入力の検知が行われ、「電圧(または電流)から力学的反応への変換機能」によって、操作面への力学的反応を生じさせる。 Zunawachi, among various functions of the interactivity means in the present invention, detection of the operation input by the "conversion function from mechanical pressure into a voltage (or current)" is performed, mechanical from "voltage (or current) the conversion function "to the reaction, causing the mechanical response of the operating surface.
【0019】 [0019]
これによって、部品点数を増やすことなく、確実な操作感を与えることができる。 Thus, without increasing the number of parts, it can give a sense of reliable operation.
【0020】 [0020]
【課題を解決するための具体的構成】 [Specific configuration in order to solve the problems]
上記の原理に従って構成された請求項1の発明の情報表示装置は、(a) 情報を可変に表示可能な情報表示面と、(b) 所定の操作面を有し、前記情報表示面上に配置された透明または半透明の操作部と、(c) 前記操作部と結合し、力学的作用と電気信号とを双方向で変換可能な複数の単位機能手段を備える双方向機能手段と、(d) 前記操作面に与えられた操作力によって前記双方向機能手段から発生する電気信号を操作信号として取出す操作信号取出し手段と、(e) 前記複数の単位機能手段から発生する複数の電気信号に基づいて、前記操作面上の操作位置を表現した位置信号を生成する位置信号発生手段と、(f) 前記操作信号に応答して前記双方向機能手段に電気的な駆動信号を送出する駆動制御手段とを備える。 Information display device configured invention of claim 1 in accordance with the principles set forth above, the information display screen variable can be displayed: (a) information, (b) a predetermined operation surface, on the information display screen an operation section that arranged transparent or translucent, and interactivity means comprising (c) the combined operation unit, a plurality of unit function unit capable of converting the mechanical action and electrical signals in both directions, ( an operation signal extracting means for taking out the electric signal generated from said bidirectional functional means by the operation force applied to the d) the operation surface as an operation signal, the plurality of electrical signals generated from the (e) said plurality of unit function means based on the position signal generating means for generating a position signal representing the operating position on the operation surface, the drive control for delivering an electrical drive signal to the bidirectional function means in response to (f) the operation signal and means.
【0021】 [0021]
そして、前記駆動信号によって前記双方向機能手段で生ずる力学的反応が前記操作面に伝達されて操作者の触感として感得されるとともに、前記駆動制御手段が、 (e-1) 前記操作信号と所定の閾値とを比較し、前記操作信号が前記閾値を越えるときに電気的な駆動信号を前記双方向機能手段に送出する操作信号判定手段と、 (e-2) 前記操作面において前記操作位置が属する領域ごとに前記閾値を可変に保持する閾値保持手段とを有する Then, the dynamic response is kantoku as feel of the operator is transmitted to the operation surface arising in a two-way function unit by the drive signal, the drive control means, and (e-1) the operation signals compared with a predetermined threshold value, the operation signal determination means and the operation signal for delivering electric drive signal when exceeding said threshold to said two-way function means, said operating position in (e-2) the operation surface and a threshold value holding means for variably holding the threshold for each region belongs.
【0023】 [0023]
請求項2の発明では、 請求項1の情報表示装置において、前記操作信号判定手段は、前記操作信号の大きさに応じて前記駆動信号のモードを変更することを特徴とする。 In the invention of claim 2, the information display device according to claim 1, wherein the operation signal determination means may change the mode of the drive signal in accordance with the magnitude of the operation signal.
【0025】 [0025]
請求項3の発明では、 請求項1または請求項2の情報表示装置において、前記複数の単位機能手段として、2次元的に分散配置された3以上の単位機能手段を有する。 In the invention of claim 3, the information display device according to claim 1 or claim 2, as the plurality of unit function means, having three or more unit function means are two-dimensionally distributed.
【0026】 [0026]
請求項4の発明では、 請求項3の情報表示装置において、前記操作面は略矩形面であり、前記複数の単位機能手段として、前記略矩形面のほぼ4隅に配置された4個の単位機能手段を有する。 In the invention of claim 4, the information display device according to claim 3, wherein the operating surface is substantially rectangular surface, a plurality of unit function means, four unit arranged substantially four corners of the substantially rectangular surface It has a function means.
【0029】 [0029]
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかの情報表示装置であって、前記駆動制御手段は、前記位置信号に応じて前記駆動信号のモードを変更する。 The invention of claim 5, claims 1 be any information display apparatus according to claim 4, wherein the drive control means changes the mode of the drive signal in response to said position signal.
【0030】 [0030]
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれかの情報表示装置であって、(g)前記操作信号が前記閾値を越えるときに前記位置信号の発生を所定の情報処理手段に伝達する論理ゲート手段をさらに備える。 The invention of claim 6 is the one of the information display device according to claim 1 to claim 5, the predetermined information processing means the occurrence of said position signal when exceeding (g) the operation signal is the threshold further comprising a logic gate means for transmitting.
【0031】 [0031]
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかの情報表示装置であって、前記双方向機能手段は、圧電素子を含む。 The invention of claim 7 is a claims 1 or information display device according to claim 6, wherein the interactivity means comprises a piezoelectric element.
【0032】 [0032]
請求項8の発明では、所定の主面を有する携帯可能なハウジングに収容され、操作面が前記主面に露出して可搬型とされた請求項1ないし請求項7のいずれかの情報表示装置を提供する。 In the invention of claim 8, housed in a portable housing having a predetermined major surface, to operation surface claims 1 was a portable exposed to the major surface either of the information display device according to claim 7 I will provide a.
【0033】 [0033]
請求項9の発明は、 請求項8の情報表示装置であって、前記ハウジングの前記主面以外の面に固定的に配置され、前記表示面の表示内容に応じた操作を受け付ける1または複数の操作スイッチをさらに備える。 The invention of claim 9 is an information display device according to claim 8, is fixedly arranged on a surface other than the main surface of the housing, one or more of accepting an operation in accordance with the display contents of the display surface further comprising an operation switch.
【0036】 [0036]
また、 請求項10の発明は、請求項1〜 請求項9の発明のうち、表示面の有無を問わずに、押圧力の検出とそれによる力学的反応の部分に着目して構成されている。 The invention of claim 10, of the present invention of claims 1 to 9, regardless of the presence or absence of the display surface, and is configured by focusing on the detection and dynamic response of the portion by which the pressing force .
【0037】 [0037]
すなわち、 請求項10の発明の操作入力装置は、(a)所定の操作面を有する操作部と (b)前記操作部と結合し、力学的作用と電気信号とを双方向で変換可能な複数の単位機能手段を備える双方向機能手段と、 (c)前記操作面に与えられた操作力によって前記双方向機能手段から発生する電気信号を操作信号として取出す操作信号取出し手段と、 (d)前記複数の単位機能手段から発生する複数の電気信号に基づいて、前記操作面上の操作位置を表現した位置信号を生成する位置信号発生手段と、 (e)前記操作信号に応答して前記双方向機能手段に電気的な駆動信号を送出する駆動制御手段とを備えている。 That is, the operation input device of the invention of claim 10, convertible bidirectional operation section, combined with (b) the operation unit, and a mechanical action and electrical signal having (a) a predetermined operation surface and interactivity means comprising a plurality of unit function means, an operation signal output means for taking as an operation signal to an electrical signal generated from said bidirectional functional means by the operation force applied to said operation surface (c), (d) based on the plurality of electrical signals generated from the plurality of unit function means, and the position signal generating means for generating a position signal representing the operating position on the operation surface, the both in response to (e) the operation signal and a drive control means for sending an electrical drive signal to direction function unit.
【0038】 [0038]
そして、前記駆動信号によって前記双方向機能手段で生ずる力学的反応が前記操作面に伝達されて操作者の触感として感得されるとともに、前記駆動制御手段が、 (e-1) 前記操作信号と所定の閾値とを比較し、前記操作信号が前記閾値を越えるときに電気的な駆動信号を前記双方向機能手段に送出する操作信号判定手段と、 (e-2) 前記操作面において前記操作位置が属する領域ごとに前記閾値を可変に保持する閾値保持手段とを有する Then, the dynamic response is kantoku as feel of the operator is transmitted to the operation surface arising in a two-way function unit by the drive signal, the drive control means, and (e-1) the operation signals compared with a predetermined threshold value, the operation signal determination means and the operation signal for delivering electric drive signal when exceeding said threshold to said two-way function means, said operating position in (e-2) the operation surface and a threshold value holding means for variably holding the threshold for each region belongs.
【0040】 [0040]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<1. 第1実施形態> <1. First Embodiment>
<1-1. 装置の概要> <1-1. Unit Overview>
図1は、この発明の第1実施形態の情報表示装置100を組み込んだシステム例としての、現金自動出納機(ATM)1の斜視図である。 1, as a first example system incorporating an information display apparatus 100 of the embodiment of the present invention, is a perspective view of an automatic cash teller machine (ATM) 1. この現金自動出納機1は筐体2の前面に、現金出納部3と、カードおよび通帳挿入部4とを備えている。 The automatic cash teller machine 1 in the front surface of the housing 2, the cash accounting unit 3, and a card and the bankbook insertion portion 4. また、情報入出力部5が配置されており、情報表示装置100はこの情報入出力部5に使用されている。 Further, there is disposed a information input and output unit 5, the information display apparatus 100 is used in the information input and output unit 5.
【0041】 [0041]
図2は、情報表示装置100の外観図である。 Figure 2 is an external view of an information display device 100. 図1で示した利用例では情報表示装置100は主面を略上方に向けて配置してあるが、図2においてはこの情報表示装置100を立てて図示している。 Although the use example shown in FIG. 1 the information display device 100 is disposed toward the major surface in a substantially upward, are shown upright the information display device 100 in FIG. 2.
【0042】 [0042]
図2において、この情報表示装置100は略箱状のハウジング101を備えており、このハウジング101に収容された部分は、操作者側に面した表示操作部DPと、その裏側の制御回路部CTとに大別されている。 2, the information display apparatus 100 includes a substantially box-shaped housing 101, which is housed partially in the housing 101 includes a display operation unit DP facing the operator side, the control circuit CT of the rear side It has been divided into the door.
【0043】 [0043]
ハウジング101の主面MSには略矩形の操作面11が露出している。 Substantially rectangular operation surface 11 on the main surface MS of the housing 101 is exposed. この操作面11は透明または半透明であり、操作面11を介して情報表示面21(図3参照)の表示内容を目視することができる。 The operation surface 11 is transparent or translucent, it is possible to visually display content via the operation surface 11 the information display screen 21 (see FIG. 3). また、固定の押しボタンスイッチ102も主面MS上に配置しておくことができる。 Further, it is possible to push button switch 102 of the fixed even keep disposed on the main surface MS.
【0044】 [0044]
図3は、図2のIII−III断面のうち表示操作部DPに相当する部分を示す一部省略断面図である。 Figure 3 is a fragmentary sectional view showing a portion corresponding to the display operation part DP of the III-III cross section of FIG. また、図4は図3のIV方向から見た透視平面図である。 Further, FIG. 4 is a perspective plan view seen from direction IV in Figure 3. 図3において、この表示操作部DPは窓41を有するケース40内に液晶表示パネル20を収容しており、この液晶表示パネル20の主面が情報表示面21となっている。 3, the display operation unit DP is accommodate the liquid crystal display panel 20 in a case 40 having a window 41, the main surface of the liquid crystal display panel 20 is in the information display surface 21.
【0045】 [0045]
図4に示すように、液晶表示パネル20の四隅にそれぞれ隣接して、4個の圧電素子E1〜E4が配置されている。 As shown in FIG. 4, adjacent the respective four corners of the liquid crystal display panel 20, four piezoelectric elements E1~E4 are arranged. 圧電素子E1〜E4は、力学的作用と電気信号とを双方向で変換可能な双方向機能手段30の要素としての単位機能手段である。 The piezoelectric element E1~E4 is a unit function means a mechanical action and electrical signals as elements of transformation bidirectional functional means 30 in both directions. これらの圧電素子E1〜E4は図3のケース40の底面に固定されており、それらの頂部によって透明または半透明の操作パネル10の四隅付近が支持されている。 These piezoelectric elements E1~E4 is fixed to the bottom surface of the case 40 in FIG. 3, the four corners around their transparent or translucent operation panel 10 by the top portion is supported. この操作パネル10はたとえばガラス板、アクリル板などであり、略矩形の平面形状を有している。 The operation panel 10 is for example a glass plate, and the like acrylic plate has a substantially rectangular planar shape.
【0046】 [0046]
液晶表示パネル20には種々の情報を可変に表示可能であるが、図4の例では銀行の自動現金出納のメニューが表示されている。 Although the liquid crystal display panel 20 is variably capable of displaying various kinds of information, in the example of FIG. 4 is a menu of automatic cash accounting bank. これらのメニューが表示された領域R1〜R7は銀行利用者による操作領域ともなっている。 Area R1~R7 these menu is displayed has also become the operation area by bank users. たとえば、「お預入れ」が表示された領域R1の上を銀行利用者が指で所定以上の力で押圧すると、後述する動作によってこの情報表示装置100は「お預入れ」が選択されたことを検知し、銀行のホストコンピュータにその旨を通知するとともに、現金を受け入れることができるような状態になる。 For example, if over a region R1 "Contact Deposit Re" is displayed bank user presses a predetermined force or more in the finger, the information display apparatus 100 by the operation described below is that "you deposit Re" is selected It detects, and notifies the fact to the host computer of the bank, a state such that it can accept cash. また、それに同期して、この情報表示面21における表示は、現金の受け入れのためのガイダンスおよび新たな操作メニューが表示された画面へと変化する。 Further, it synchronously display in the information display surface 21, guidance and a new operation menu for the acceptance of cash is changed to the displayed screen. なお、この操作領域R1〜R7の大きさと位置は任意に設定可能である。 The size and position of the operation area R1~R7 can be arbitrarily set. また、図4中の領域R0は、情報表示面21のうち操作領域R1〜R7となっていない領域を示している。 The region R0 in FIG. 4 shows the area that is not a manipulation region R1~R7 of the information display surface 21.
【0047】 [0047]
そして、この第1実施形態の装置では、銀行利用者が操作領域R1〜R7のいずれを押圧したかを検知するための検知手段と、その押圧に応じて操作パネル10を細かく振動させるための駆動手段との双方を兼ねた要素として、図3の圧電素子E1〜E4が利用されている。 Then, this apparatus of the first embodiment, a detection means for detecting whether the bank user presses any of the operation areas R1 to R7, a drive for finely vibrating the operation panel 10 in response to the pressing as both doubling elements and means, the piezoelectric element E1~E4 of Figure 3 is utilized.
【0048】 [0048]
<1-2. 操作位置の検知原理> <1-2. Operation position of the detection principle>
この装置における残余の構成を説明する前に、操作領域R1〜R7のいずれが押圧されたかを圧電素子E1〜E4を用いて検知する原理について説明しておく。 Before describing the remainder of the configuration of this device, previously described principle of detecting which of the operating regions R1~R7 is pressed using a piezoelectric element E1 to E4.
【0049】 [0049]
図5はこの原理を説明するためのモデル図であり、図5(a)は任意の2次元的形状を有する操作パネル10Mと、その外周付近に沿って配列させたn個の圧電素子E1〜Enを示している。 Figure 5 is a model diagram for explaining this principle, FIG. 5 (a) any operation panel 10M having a two-dimensional shape, n pieces of piezoelectric elements E1~ which are arranged along near the outer periphery shows the En. また、図5(b)はその立面図である。 Further, FIG. 5 (b) is its elevational view. ここで、数nは3以上の整数である。 Here, the number n is an integer of 3 or more.
【0050】 [0050]
また、任意の点を原点Oとし、この操作パネル10Mの板面に平行な面内をXY面とするような直角座標系XYZが定義されている。 Also, an arbitrary point as the origin O, a rectangular coordinate system XYZ as the XY plane in a plane parallel to the plate surface of the operation panel 10M is defined. そして、点P(x,y)の位置を下向きに押圧力Fで操作パネル10Mを押圧した場合を想定する。 The point P (x, y) it is assumed that pressing the operation panel 10M in pressing force F located downwardly of. このとき、点PのXY座標値である(x,y)を、圧電素子E1〜Enの機能によって検知する原理は以下の通りである。 At this time, an XY coordinate value of the point P a (x, y), the principle of detecting the capabilities of the piezoelectric element E1~En is as follows. なお、点PのZ座標についてはそれが操作パネル10Mの板面上にあることは自明であり、また、操作パネル10MでのXY方向の操作位置を知れば十分であるから、点PのZ座標は具体的に求める必要はない。 Incidentally, it is obvious that for the Z-coordinate of the point P it is on the plate surface of the operation panel 10M, also because it is sufficient to know the XY direction of the operation position of the operation panel 10M, of the point P Z coordinates are not necessary to obtain specifically.
【0051】 [0051]
まず、圧電素子Ek(k=1〜n)のXY座標を(xk,yk)とすると、これらは設計上からの既知の値である。 First, when the XY coordinates of the piezoelectric element Ek (k = 1~n) and (xk, yk), which are known values ​​from the design. また、各圧電素子E1〜Enは、その双方向変換機能により圧力を加えるとその両端に電圧が生じるため、それによってそれらの圧電素子E1〜Enに加わった力fk(k=1〜n)を知ることができる。 Further, the piezoelectric elements E1 to En, since the application of pressure by the bidirectional conversion function voltage at both ends occurs, whereby the force applied to their piezoelectric elements E1 to En fk the (k = 1 to n) it is possible to know. この力f1〜fnは操作パネル10Mから見ると上向きに働く反作用になる。 This force f1~fn will counterpressure exerted upward when viewed from the operation panel 10M.
【0052】 [0052]
このとき、自重Wを有する操作パネル10Mについて押圧力Fと圧電素子E1〜Enに加わった力f1〜fnとを考慮したZ方向の力の平衡から、 At this time, the force balance of the pressing force F and the piezoelectric element Z direction in consideration of the force applied f1~fn to E1~En the operation panel 10M having the weight W,
【0053】 [0053]
【数1】 [Number 1]
F+W−Σfk=0 F + W-Σfk = 0
が成立する。 There is established. ただし、この式および以下の各式において総和記号Σは、添字kについての1〜nまでの和を示す。 However, the sum symbol Σ in the formulas and each of the following formulas indicate a sum of up to 1~n for subscript k.
【0054】 [0054]
次に、X軸まわりおよびY軸まわりの力のモーメントの平衡から、 Then, from the equilibrium of moment of force around the X-axis and Y-axis,
【0055】 [0055]
【数2】 [Number 2]
Σfk・xk+F・x+W・x0=0 Σfk · xk + F · x + W · x0 = 0
【0056】 [0056]
【数3】 [Number 3]
Σfk・yk+F・y+W・y0=0 Σfk · yk + F · y + W · y0 = 0
が成立する。 There is established. ただし、(x0,y0)は操作パネル10Mの重心のXY座標であり、これも既知である。 However, (x0, y0) is the XY coordinates of the center of gravity of the operation panel 10M, which is also known.
【0057】 [0057]
数1および数2を変形すると、それぞれ【0058】 Transforming Equations 1 and 2, respectively [0058]
【数4】 [Number 4]
x=−(Σfk・xk+W・x0)/F x = - (Σfk · xk + W · x0) / F
【0059】 [0059]
【数5】 [Number 5]
y=−(Σfk・yk+W・y0)/F y = - (Σfk · yk + W · y0) / F
となるが、数1より、 Although the, than the number 1,
【0060】 [0060]
【数6】 [6]
F=Σfk−W F = Σfk-W
であるから、これを数4,数5に代入して、 Since it is, this is the number 4, by substituting the number 5,
【0061】 [0061]
【数7】 [Equation 7]
x=−(Σfk・xk+W・x0)/(Σfk−W) x = - (Σfk · xk + W · x0) / (Σfk-W)
【0062】 [0062]
【数8】 [Equation 8]
y=−(Σfk・yk+W・y0)/(Σfk−W) y = - (Σfk · yk + W · y0) / (Σfk-W)
が得られる。 It is obtained.
【0063】 [0063]
また、操作パネル10Mの重心をXYZ座標系の原点にとれば、x0=0,y0=0となるから、 Also, taking the center of gravity of the operation panel 10M to the origin of the XYZ coordinate system, from the x0 = 0, y0 = 0,
【0064】 [0064]
【数9】 [Equation 9]
x=−(Σfk・xk)/(Σfk−W) x = - (Σfk · xk) / (Σfk-W)
【0065】 [0065]
【数10】 [Number 10]
y=−(Σfk・yk)/(Σfk−W) y = - (Σfk · yk) / (Σfk-W)
となる。 To become.
【0066】 [0066]
また、操作パネル10Mが水平面から角度θ(図示せず)だけ傾いている場合は、数1は、 Further, when the operation panel 10M is inclined from the horizontal plane an angle θ only (not shown), the number 1,
【0067】 [0067]
【数11】 [Number 11]
F+W・cosθ−Σfk=0 F + W · cosθ-Σfk = 0
となり、それに応じて、数9,数10は、 Next, accordingly, the number 9, number 10,
【0068】 [0068]
【数12】 [Number 12]
x=−(Σfk・xk)/(Σfk−W・COSθ) x = - (Σfk · xk) / (Σfk-W · COSθ)
【0069】 [0069]
【数13】 [Number 13]
y=−(Σfk・yk)/(Σfk−W・COSθ) y = - (Σfk · yk) / (Σfk-W · COSθ)
となる。 To become.
【0070】 [0070]
この数12,数13(または数7,数8;数9,数10)が、圧電素子E1〜Enでの力の力の検出値fk(k=1〜n)から、操作点(押圧点)PのXY座標(x,y)を求める一般式である。 This number 12, number 13 (or number 7, number 8, number 9, number 10), from the detection value of the force of the force of a piezoelectric element E1 to En fk (k = 1 to n), the operation point (pressure point ) is a general formula for obtaining the P XY coordinates (x, y).
【0071】 [0071]
これらの一般式を、本実施形態の操作パネル10について具体化すると以下のようになる。 These general formula is as follows embodying the operation panel 10 of the present embodiment. すなわち、本実施形態の場合はn=4であるため、図6に示すように圧電素子E1〜E4の配置を規定する矩形の辺長をそれぞれ2a,2bとし、この矩形の中心(重心)位置に座標原点Oをとると、数12,数13から、 That is, since the case of the present embodiment is n = 4, and respectively 2a, 2b rectangle side length of which defines the arrangement of the piezoelectric elements E1~E4 6, the center of the rectangle (center of gravity) position from the taking coordinate origin O, the number 12, number 13,
【0072】 [0072]
【数14】 [Number 14]
x=a・{(f1+f3)−(f2+f4)}/(f1+f3+f2+f4−W・COSθ) x = a · {(f1 + f3) - (f2 + f4)} / (f1 + f3 + f2 + f4-W · COSθ)
【0073】 [0073]
【数15】 [Number 15]
y=b・{(f1+f2)−(f3+f4)}/(f1+f3+f2+f4−W・COSθ) y = b · {(f1 + f2) - (f3 + f4)} / (f1 + f3 + f2 + f4-W · COSθ)
となる。 To become.
【0074】 [0074]
ここで、この実施形態のように情報表示装置100を空間的に固定して利用する場合には操作パネル10の自重成分W・cosθをあらかじめ計測または計算しておくことができるが、後述する他の例のように可搬型の情報表示装置に利用する場合には傾き角度θが種々変化する。 Here, it is possible to previously measured or calculated the weight component W · cos [theta] of the operation panel 10 in the case of using the information display device 100 spatially fixed as in this embodiment, other to be described later tilt angle θ is changed variously in the case of using the information display device of portable as examples. このような場合には自重成分W・cosθは一定ではなくなるが、このような場合にも操作者による押圧操作位置を特定することができる。 Is no longer a constant dead weight component W · cos [theta] in such a case, but can identify the pressed position by the operator in such a case. その理由は以下の通りある。 The reason for this is that there is as follows.
【0075】 [0075]
▲1▼まず、上記の圧電素子E1〜E4による力の検知量f1〜f4の和が所定の閾値以上の場合のみ有効とするように制御部を構成する。 ▲ 1 ▼ First, the sum of the force detected value f1~f4 by the piezoelectric element E1~E4 constitutes a control unit so that valid only when more than a predetermined threshold value. このとき、そのような閾値fhとして操作パネル10の自重Wよりもかなり大きな値を設定しておけば、数14,数15の右辺の分母のうち、和(f1+f3+f2+f4)の部分が(−W・COSθ)の部分よりもかなり大きくなるため、実質的に数14,数15の右辺の分母のうち、和(f1+f3+f2+f4)の部分が主要部となる。 At this time, by setting the considerably larger value than the own weight W of the operation panel 10 as such threshold fh, number 14, of the denominator of the right side of Expression 15, the portion of the sum (f1 + f3 + f2 + f4) (-W · to become considerably larger than the portion of the COS .theta), of substantially the number 14, number 15 the right side of the denominator of the portion of the sum (f1 + f3 + f2 + f4) is the main unit. このため、数14,数15の近似式として、 Therefore, as the number 14, number 15 approximate expression,
【0076】 [0076]
【数16】 [Number 16]
x=a・{(f1+f3)−(f2+f4)}/(f1+f3+f2+f4) x = a · {(f1 + f3) - (f2 + f4)} / (f1 + f3 + f2 + f4)
【0077】 [0077]
【数17】 [Number 17]
y=b・{(f1+f2)−(f3+f4)}/(f1+f3+f2+f4) y = b · {(f1 + f2) - (f3 + f4)} / (f1 + f3 + f2 + f4)
としても誤差は少なく、これらの数16,数17を利用可能である。 Also the error is small as these numbers 16, available number 17.
【0078】 [0078]
▲2▼画面を指で操作するような情報表示装置では、押圧操作位置の特定にそれほど細かな精度は必要とされないことが多い。 ▲ 2 ▼ the information display device to operate with a finger the screen, often to a particular pressing operation positions not be so fine accuracy required. すなわち、図4の例では、操作領域R1〜R7のいずれを操作しているか、あるいはこれらのいずれも操作していないか、を特定すれば足りるのであるから、自重成分やその他の因子によって操作押圧位置の検出に若干の誤差が出ても十分に実用に耐える。 That is, in the example of FIG. 4, if operating one of the operation regions R1 to R7, or do not operate any of these, since it is of sufficient to identify, operated by its own weight component and other factors pushing even out a slight error in detection of the position sufficiently withstand practical. 好ましくは、操作領域R1〜R7は密に配置せず、相互間にある程度の間隔を隔てて配置する。 Preferably, the operation area R1~R7 are not densely arranged and disposed with a certain spacing therebetween. これにより、操作領域の輪郭線付近での誤検出を防止できる。 This can prevent erroneous detection in the vicinity of the contour line of the operation area.
【0079】 [0079]
以上のような理由によって、可搬型の情報表示装置でも上記の演算原理を適用可能である。 The reasons described above, in the information display device of the portable can be applied to the above operation principle. なお、可搬型でなくても、押圧力の閾値fhとして操作パネル10の自重Wよりも大きな値を設定しておく場合には、数9,数10または数16,数17を近似式として使用することに問題はない。 Even if not transportable, when setting the value larger than its own weight W of the operation panel 10 as the threshold fh pressing force is used several 9, the number 10 or number 16, the number 17 as the approximate expression there is no problem in that.
【0080】 [0080]
<1-3. 制御回路部CTの構成と動作> <1-3. Configuration and operation of the control circuit section CT>
次に、以上の原理を踏まえつつ、情報表示装置100の制御回路部CT(図7)の構成と動作とを説明する。 Then, taking into account the above principle, the structure and operation of the control circuit portion CT of the information display device 100 (FIG. 7). なお、ここでは制御回路部CTをハード回路で構成した場合の例を示すが、マイクロコンピュータを使用してソフトウエアで実現してもよい。 Here, an example of a case where the control circuit unit CT in hardware circuit or may be implemented by software using a microcomputer. その場合には以下の各回路部分はマイクロコンピュータのMPUおよびメモリによって機能的に実現される。 As each circuit portion of the following cases are functionally implemented by the MPU and the memory of the microcontroller.
【0081】 [0081]
<1-4. 圧電素子E1〜E4による押圧力検知> <1-4. Pressing force detected by the piezoelectric element E1~E4>
図7において、操作パネル10に結合されている圧電素子E1〜E4のそれぞれの端子電圧e k (k=1〜4)は演算部51に並列的に与えられる。 7, each of the terminal voltages e k of the piezoelectric elements E1~E4 coupled to the operation panel 10 (k = 1~4) is given in parallel to the arithmetic unit 51.
【0082】 [0082]
図8はこの演算部51の内部構成を示している。 Figure 8 shows the internal configuration of the arithmetic unit 51. 演算部51内の信号変換部51aには、圧電素子E1〜E4に加わる力と端子電圧との数値関係があらかじめ設定されている。 The signal conversion unit 51a in the processing unit 51, the numerical relation between the force and the terminal voltage applied to the piezoelectric element E1~E4 is preset. 圧電素子E1〜E4のそれぞれの端子電圧e kは、この信号変換部51aによって圧電素子E1〜E4に加わっている力fk(k=1〜4)を表現する信号Sfkに変換され、これらの信号Sfkは位置演算部51bと操作力検出部51cとに並列的に与えられる。 Each of the terminal voltage e k of the piezoelectric elements E1 to E4 are, by the signal converting unit 51a is converted into a signal Sfk to express force being applied to the piezoelectric element E1~E4 fk (k = 1~4), these signals Sfk is given in parallel to the position calculating section 51b and the operation force detecting section 51c.
【0083】 [0083]
位置演算部51bにはまた、定数記憶部51cにあらかじめ記憶させておいた距離定数a、b(図6参照)も与えられており、位置演算部51bは既述した数16,数17によって操作点の位置座標(x,y)を算出する。 Position computing section also to 51b, the distance constant a stored beforehand in the constant storage unit 51c, b (see FIG. 6) is also provided, the position calculating unit 51b of 16 already mentioned, the operation by the number 17 and calculates the position coordinates of the point (x, y). なお、数15,数16のかわりに数14,数15を使用するときには、自重成分(W・cosθ)に関する値も定数記憶部51cに記憶させておき、それも利用する。 Note that the number 15, the number of the number 16 instead of 14, when using the number 15, values ​​for the self-weight component (W · cosθ) also may be stored in the constant storing unit 51c, it is also utilized.
【0084】 [0084]
一方、操作力検出部51dでは、力fk(k=1〜4)の総和Σfkを求める。 On the other hand, in the operation force detection unit 51d, obtaining the sum Σfk force fk (k = 1~4). 操作パネル10の自重をも考慮するときにはさらに、定数記憶部51cからの(W・cosθ)の値も考慮して、数11から操作力Fを求める。 When considering also the weight of the operation panel 10 is further also the value of (W · cosθ) from the constant storage unit 51c in consideration, determining the operating force F from a few 11. なお、この操作力演算部51dで求めた操作力Fの値を位置演算部51bにおける演算(たとえば数16,17)の分母の値として使用させれば、位置演算部と操作力演算部との双方で和Σfkの計算を行わなくても済む。 Incidentally, if used as the denominator for the value of the operation (for example, several 16, 17) the value of the operation force F obtained in this operation force computing section 51d at the position calculating unit 51b, the operation force calculation unit and the position calculating section it is not necessary to perform the calculation of the sum Σfk in both.
【0085】 [0085]
これらの結果、演算部51からは、操作位置P(x,y)を示す操作位置信号SPと、操作力Fを示す操作力信号SFとが出力される。 These results from the arithmetic unit 51, the operation position P (x, y) and the operation position signal SP showing the, and the operating force signal SF indicating the operating force F is output. 操作位置信号SPは(x,y)の2成分を有する。 Operation position signal SP has two components (x, y).
【0086】 [0086]
<1-5. 操作位置(操作領域)の判定> <1-5. Determines the operation position (operation area)>
図7に戻って、演算部51で得られた操作位置信号SPは領域判定部52へ与えられる。 Returning to FIG. 7, the operation position signal SP obtained by the arithmetic unit 51 is supplied to the area determining portion 52. この領域判定部52には、領域区分記憶部53から、図4の操作領域R1〜R7のそれぞれの頂点座標(図9参照)を表現した情報(xi-、xi+、yi-、yi+:i=1〜7)が入力される。 The area determination unit 52, the region dividing the storage unit 53, information representing the respective vertex coordinates of the operation area R1~R7 in FIG. 4 (see FIG. 9) (xi-, xi +, yi-, yi +: i = 1-7) is input. これらの頂点座標の情報は、後述する情報処理部60(図7)から、その時点での表示内容に応じてロードされている。 Information of these vertex coordinates, from the information processing unit 60 to be described later (FIG. 7), are loaded in accordance with the display contents at the time.
【0087】 [0087]
領域判定部52は、比較判定部52a(図10)において、操作点Pの座標値(x,y)を、上記のようにして得られている操作領域R1〜R7の各頂点座標と比較し、操作点Pがこれらの操作領域R1〜R7および領域R0のいずれにあるかを判定する。 Area determination unit 52, the comparison section 52a (FIG. 10), the coordinate values ​​of the operating point P a (x, y), compared with the vertex coordinates of the operation area R1~R7 which are obtained as described above determines the operation point P or is in one of these operation areas R1~R7 and the region R0. たとえば、比較判定部52aのうち領域R2に関する部分では、 For example, in a portion of a region R2 of the comparison determination unit 52a,
【0088】 [0088]
【数18】 [Number 18]
x2- ≦ x ≦ x2+ かつ y2- ≦ y ≦ y2+ x2- ≦ x ≦ x2 + and y2- ≦ y ≦ y2 +
であるかどうかを比較演算し、この数18が成立すれば、現在の操作点Pは操作領域R2内にあると判定される。 And comparison operation whether it, if this number 18 satisfied, it is determined that P current operating point is within the operation area R2.
【0089】 [0089]
また、操作点Pの座標値(x,y)が、液晶表示画面中の操作領域R1〜R7以外の領域(非操作領域)R0にあるかどうかも判定される。 The coordinate values ​​of the operation point P (x, y) is determined whether there is the liquid crystal display operation area R1~R7 other area on the screen (non-operation area) R0.
【0090】 [0090]
したがって、図10の比較判定部52aからは、操作領域R1〜R7または非操作領域R0のいずれかを指示するかを表現する操作領域R1〜R6区分信号SRが出力される。 Therefore, from the comparison determination unit 52a of FIG. 10, the operation area R1~R6 division signal SR representing whether to indicate one of the operating area R1~R7 or non-operation area R0 is output. なお、操作者が操作面11のいずれにも触れていないときには操作位置信号SPは非活性レベルとされ、それに応じて領域判定信号SRも非活性レベルとされる。 The operation position signal SP when the operator does not touch any of the operation surface 11 is set to the inactive level, is an area determination signal SR also inactive level accordingly. 複数の領域R1〜R0および非活性レベルを区別するために、領域判定信号SRは複数ビットを持つ多値信号とされる。 To distinguish a plurality of regions R1~R0 and inactive level, area identification signal SR is a multi-level signal having a plurality of bits.
【0091】 [0091]
<1-6. 操作力の判定> <1-6. Determination of the operating force>
一方、図7において、操作力Fを示す操作力信号SFは操作力判定部54へ与えられる。 On the other hand, in FIG. 7, the operating force signal SF indicating the operation force F is applied to the operating force determining unit 54. この操作力判定部54には、操作力区分記憶部55から、図11の操作力区分F0〜F4を規定する複数の閾値Fh1〜Fh4が入力される。 This operation force judging unit 54, the operation force classification storage unit 55, a plurality of threshold values ​​Fh1~Fh4 defining the operating force division F0~F4 in FIG 11 is inputted. これらの閾値Fh1〜Fh4の情報も、後述する情報処理部60から、その時点での表示内容に応じてロードされている。 Information of these thresholds Fh1~Fh4 also from the information processing unit 60 to be described later, are loaded in accordance with the display contents at the time. また、ここでの例では4つの操作力区分F0〜F4が規定されているが、その時点での表示内容に応じて力の区分数を変化させることもできる。 Although here four operating force division in the example in F0~F4 is specified, it is also possible to vary the number of divisions of the force in accordance with the display contents at the time.
【0092】 [0092]
さらに、領域判定部52からの領域判定信号SRもまた領域区分記憶部55に入力されている。 Furthermore, is input to the area identification signal SR is also the region division storing unit 55 from the area determination unit 52. そして、その時点での操作位置Pが属する領域(以下、「操作中領域R」)がいずれであるかに応じて閾値Fh1〜Fh4の値を変更可能になっている。 A region operating position P at that time belongs (hereinafter, "operation in the region R") is enabled changes the value of the threshold Fh1~Fh4 depending on whether it is. したがって、たとえば、操作領域R1〜R6については閾値Fh1〜Fh4の値を小さくし、操作領域R7については閾値Fh1〜Fh4の値を大きくすることができる。 Thus, for example, reduce the value of the threshold Fh1~Fh4 for operation region R1-R6, it is possible to increase the value of the threshold Fh1~Fh4 for operation region R7. これらの対応関係は図7の情報処理部60中にあらかじめテーブル形式で記憶しておくが、これらの閾値の具体的変更方法については後述する。 These correspondence stored in advance a table format in the information processing unit 60 of FIG. 7, but concrete method of changing the threshold values ​​will be described later.
【0093】 [0093]
ただし、いずれの場合でも、閾値Fh1〜Fh4のうちの最小閾値Fh1は、それより小さい操作力Fでの押圧はメニューの選択操作とはみなさないための閾値であり、なぞり操作を可能とするためのものである。 However, in any case, the minimum threshold Fh1 of threshold Fh1~Fh4 is pressed in with a small operating force F than is the threshold for not considered to be a menu selection operation, to enable a tracing operation belongs to. すなわち、なぞり操作のばあいに単に指をそれぞれ操作面11上で移動させているときにはほとんど操作力は加わっていないため、最小閾値Fh1によって操作力を弁別することによりなぞり中の誤動作を防止可能である。 That is, since they are not subjected Most operating force when they are simply moving the finger on each operation surface 11 in the case of a tracing operation, it can prevent malfunction in tracing by discriminating an operation force by a minimum threshold Fh1 is there. 最小閾値Fh1はこのような意味を有しているため、この最小閾値Fh1については操作領域や表示内容にかかわらずに一定値としておくことが好ましい。 Since the minimum threshold Fh1 is to have such a meaning, it is preferable to a constant value regardless of the operation area and the display content for this minimum threshold Fh1.
【0094】 [0094]
最小閾値Fh1以上の範囲の4つの操作力区分F1〜F4を「有効操作力区分」と呼ぶとき、操作力判定部54は、その中の比較判定部54a(図12)において、操作力信号SFで指示されているその時点での操作力Fを操作力閾値Fh1〜Fh4をそれぞれ比較し、その時点での操作力Fが有効操作力区分F1〜F4のいずれにあるかを判定する。 When the minimum threshold Fh1 above four operating force division F1~F4 range is referred to as "effective operating force classification", the operation force judging unit 54, the comparison section 54a therein (FIG. 12), the operating force signal SF in the operating force F at that time that the indicated operating force threshold Fh1~Fh4 compared respectively, determines whether the operation force F at that time is in one of the effective operational force classification F1 to F4. たとえば、 For example,
【0095】 [0095]
【数19】 [Number 19]
Fh1 ≦ F < Fh2 Fh1 ≦ F <Fh2
であれば、有効操作力区分F1での押圧と判定し、 If, it is determined that the pressing of a valid operating force segments F1,
【0096】 [0096]
【数20】 [Number 20]
Fh4 ≦ F Fh4 ≦ F
であれば、有効操作力区分F4での押圧と判定する。 If, it is determined that the pressing of a valid operating force classification F4.
【0097】 [0097]
また、操作力Fが操作力区分F1〜F4のいずれにもないとき、換言すれば、 Further, when the operation force F is not in any of the operating force classification F1 to F4, in other words,
【0098】 [0098]
【数21】 [Number 21]
F<Fh1 F <Fh1
であるときには、操作力区分F0での押圧(「実質的な押圧操作はない」)と判定する。 When it determines that the pressing of the operation force classification F0 ( "no substantial pressed").
【0099】 [0099]
そして、有効操作力区分F1〜F4については、その時点での操作力Fがそれらの区分に属するときに活性化するような信号を生成する。 And, for the effective operation force classification F1 to F4, the operating force F at that time it generates a signal to activate when belonging to their classification. 有効操作力区分F1〜F4のいずれからの信号も非活性であるときには、操作力Fが最小閾値Fh1より小さいことを意味する。 Valid signal from one of the operating force divided F1~F4 even when it is inactive, means that the operation force F is less than the minimum threshold Fh1.
【0100】 [0100]
これらの有効操作力区分F1〜F4の判定部54aからの各信号は論理和回路54bに与えられ、それらの論理和信号としての操作有効信号FCが生成される。 Each signal from the determination unit 54a of these active operating force division F1~F4 is given to the OR circuit 54b, the operation enable signal FC as the logical OR signal is generated. したがって、その時点での操作力Fが最小判定閾値Fh1以上であって、それによって操作者が実質的に操作面11を押圧操作していると判定されるときには、この操作有効信号FCが活性化することになる。 Therefore, the operating force F at that time is not more minimum determination threshold Fh1 above, whereby when the operator is determined to be pressed substantially operating surface 11, the operation enable signal FC is activated It will be. 逆に言えば、操作者が全く操作面11を押圧していない場合や、操作面11に触れてはいるがまだ最終的な選択操作を行っていない場合(なぞり操作中の場合など)には、この操作有効信号FCは非活性レベルのままである。 Conversely, and if the operator is not pressing the operation surface 11 at all, in the case where although not touch the operation surface 11 has not yet made the final selection operation (such as in the case of in tracing operation) is this operation enabled signal FC remains inactive level.
【0101】 [0101]
また、有効操作力区分F1〜F4の各判定部からの信号は操作力判定信号FBとして図7の駆動モード選択部72に出力される。 The signal from each determination of the effective operation force division F1~F4 is output to the drive mode selector 72 of FIG. 7 as the operation force determination signal FB. これは、操作力Fがどの区分にあるかによって、圧電素子E1〜E4による操作面11の駆動モードを選択させるための情報として使用される。 This, depending on whether the operation force F are in which partition, is used as information for selecting a driving mode of the operation surface 11 by the piezoelectric elements E1 to E4.
【0102】 [0102]
ところで、図7に示すように、領域判定部52からの領域判定信号SRもまた操作力区分記憶部55に入力されている。 Meanwhile, as shown in FIG. 7, is input to the area identification signal SR is also operating force classification storage unit 55 from the area determination unit 52. これは、既述したように操作中領域Rに応じて閾値Fh1〜Fh4の値を変更可能とするためである。 This is to enable changing the value of the threshold Fh1~Fh4 according to the operation in the region R as described above. 具体的には、その時点で表示されている画面に応じて閾値Fh1〜Fh4の複数の組が情報処理部60から操作力区分記憶55に入力されて記憶されており、その中から1組の閾値を領域区分信号Rに応じて選択する。 Specifically, the plurality of pairs of threshold Fh1~Fh4 according to the screen being displayed at the time is stored is input to the operation force partitioned memory 55 from the information processing unit 60, from among the set of selected according to the threshold in a region division signal R. このため、このように操作中領域R(ないしはその時点での操作位置)ごとに操作力Fの閾値を変更する場合には、操作力判定部54での操作力判定を領域判定部52から領域判定信号SRが生成されてから行うようにする。 Therefore, the region to change the threshold value of the operating force F thus for each operation in the region R (or operating position at the time) is, the operating force determined by the operating force determining unit 54 from the area determining unit 52 determination signal SR to perform from being generated. これは、たとえば図12の比較判定部54aの動作タイミングを領域判定部52の動作時間より微少時間だけ遅延させるか、あるいはこの比較判定部54aの前に遅延回路を挿入することによって達成可能である。 This is, for example, be achieved by inserting a delay circuit before the comparison determination unit operation timing of 54a infinitesimal time than the operating time of the region determining unit 52 or delaying, or the comparison determination unit 54a of FIG. 12 .
【0103】 [0103]
<1-7. 領域判定信号Rのゲート> <1-7. Area determination signal gates of R>
図7において、領域判定部52から出力された領域判定信号SRは、情報処理部60と、ゲート回路56と、論理積回路57とに出力される。 7, area identification signal SR outputted from the region determining unit 52 includes an information processing unit 60, a gate circuit 56, is output to the AND circuit 57. またこの論理積回路57には操作有効信号FCも入力されている。 Further it is also the input operation enable signal FC in this AND circuit 57.
【0104】 [0104]
論理積回路57は領域判定信号SRと操作有効信号FCとの論理積を求め、その論理積の値をゲート制御信号Gとしてゲート回路56に与える。 AND circuit 57 obtains the logical product of the region determination signal SR and the operation enable signal FC, supplied to the gate circuit 56 the value of the logical product as the gate control signal G. ゲート回路56では、ゲート制御信号Gが活性のとき、すなわち、最小閾値Fh1より大きな力で操作面11のいずれかの部分が操作されているときのみ、領域判定信号SRを通過させる。 In the gate circuit 56, when the gate control signal G is active, i.e., only when any portion of the operation surface 11 with greater force than a minimum threshold Fh1 is operated to pass the area determination signal SR.
【0105】 [0105]
このゲート回路56を通過した領域判定信号SRは、情報処理部60内の第1処理部61に入力される。 The gate circuit 56 area determination signal SR that has passed through the is input to the first processing unit 61 in the information processing portion 60. この第1処理部61は、この領域判定信号SRによって操作者が選択操作したメニュー項目に応じた情報処理および装置各部への制御信号を発生するとともに、必要に応じて外部機器(たとえばホストコンピュータ)にその旨を伝える。 The first processing section 61 is configured to generate a control signal to the information processing and various units in accordance with the menu item selected by the operator operated by the area determination signal SR, the external device if necessary (e.g., host computer) tell that to the. たとえば、図3の領域R2に相当する「お引き出し」が選択されたときには、ディスプレイドライバ71を介して液晶表示パネル20を駆動することにより、引き出し金額の入力操作画面に切り換える。 For example, when corresponding to the region R2 of FIG. 3 "withdrawal" is selected, by driving the liquid crystal display panel 20 via the display driver 71 switches the input operation screen of the drawer amount.
【0106】 [0106]
一方、ゲート回路56を迂回して情報処理部60へ入力した領域判定信号SRは、情報処理部60内の第2処理部62に入力される。 On the other hand, the region determination signal SR inputted to the information processing unit 60 while bypassing the gate circuit 56 is input to the second processing unit 62 in the information processing portion 60. この第2処理部62では操作者による最小閾値Fh1以上の力での実質的な押圧操作がまだ行われなくても、操作面11のいずれかの領域に操作者の指がある程度の力で接触してときには所定の処理を行う。 Without this substantial pressing operation with a minimum threshold Fh1 excessive force by the second processing section 62 the operator is still carried out, contact with either finger some force of the operator in the area of ​​the operation surface 11 It performs predetermined processing times and. たとえば、その時点で指が触れている領域の表示色を変化させことにより、「その位置で押下すればどの領域での操作とみなされるか」を操作者に教えることができる。 For example, by changing the display color of a region where the finger is touching at that time, it is possible to teach "or are considered operations in any area if pressed at this position" to the operator. また、「そこは『お引き出し』です」というような音声案内を行わせてもよい。 In addition, "there is" is your drawer, "" it may be to perform a voice guidance such as that.
【0107】 [0107]
<1-8. 駆動モード選択> <1-8. Drive mode selection>
一方、領域判定信号SRと操作力判定信号FBとを入力した図7の振動モード選択部72は、操作中領域および操作力Fの区分に応じた駆動モードを選択する。 On the other hand, the vibration mode selecting unit 72 of FIG. 7 enter the area determination signal SR and the operation force determination signal FB selects the driving mode according to the classification of operations in the region and the operation force F. この駆動モードは、操作面11をどのような態様で振動させるかを規定するものである。 This drive mode is used to define whether to vibrate in any aspect of the operation surface 11.
【0108】 [0108]
具体的には、図13に示すように、領域判定信号SRが領域R1〜R0のいずれに属するかを第1の指標とし、操作力判定信号FBが表現している区分が操作力区分F1〜F4のいずれに属するかを第2の指標として、それら第1と第2の指標の組合せに対してどの駆動モードを選択すべきかが、テーブル72aにあらかじめ格納されている。 Specifically, as shown in FIG. 13, whether or area identification signal SR belongs to which area R1~R0 the first index, the operation force determination signal FB to have divided the operating force divided representation F1~ as a second index one to belongs to F4, it should be selected which driving mode for combinations thereof the first and second indicators, are previously stored in the table 72a. 図13中の記号S11,S12、…は、たとえば図14のような各種の駆動モードのいずれかを選択して指定するためのコードである。 Symbol S11 in in FIG. 13, S12, ... are, for example, various codes for designating selected one of the drive modes as shown in FIG. 14.
【0109】 [0109]
図14は駆動モード記憶部73に記憶されている種々の駆動モードを模式的に示したものである。 Figure 14 is one in which the various drive modes stored in the driving mode storage unit 73 shown schematically. たとえば、図14(a)は小振幅で継続的振動を行うモードを示し、図14(b)は大振幅の振動モードである。 For example, FIG. 14 (a) shows a mode for performing continuous vibration of a small amplitude, Fig. 14 (b) is a large-amplitude vibration mode. 図14(c)は図14(a)、(b)とは周波数が異なる振動モードを示し、また、図14(d)、(e)はそれぞれ、単時間の振動を1回または2回行う例を示している。 FIG. 14 (c) FIG. 14 (a), the show the vibration mode frequencies different from (b), also performs FIG 14 (d), (e), respectively, the vibration of the single-time once or twice It shows an example. さらに図14(f)は1回の振動(ワンショットパルス)のみを与えるような振動モードである。 Further, FIG. 14 (f) is a vibration mode such as to provide only a vibration once (one-shot pulse). なお、これ以外のモードの例は後に説明する。 Note that this example of other modes will be described later.
【0110】 [0110]
これらの駆動モードは所定のパラメータコードで識別可能となっており、図14(d)の例では、振動周波数VF、振動振幅VDおよび振動持続時間VTなどがそれらのパラメータである。 These driving modes has become identifiable in a predetermined parameter code, in the example of FIG. 14 (d), the vibration frequency VF, vibration amplitude VD and vibration duration VT is those parameters.
【0111】 [0111]
図13に戻って、テーブル72aの記憶内容を変更することにより、操作面11の駆動にバリエーションを与えることができる。 Returning to FIG. 13, by changing the memory contents of the table 72a, it is possible to give variations to the driving of the operation surface 11. たとえば、操作領域R1〜R6については弱い振動を与えたいときには図14(a)の振動モードを指定するようにS11〜S64の範囲のコードを決めればよい。 For example, it may be determined a code in the range S11~S64 to specify the vibration mode of FIG. 14 (a) when you want to give a weak vibration for operation region R1-R6. また、操作力Fが大きいほど振動の強さを大きくしたいときには、図13の操作力区分F1、F2では図14(a)の振動モードを、操作力区分F3,F4では図14(b)の振動モードをそれぞれ指定しておけばよい。 Further, when it is desired to increase the intensity of vibration as the operation force F is large, the vibration mode of the operating force classification F1, F2 in FIG. 14 in FIG. 13 (a), the operating force division F3, F4 Figure 14 (b) the vibration mode it is sufficient to specify, respectively. 非操作領域R0についてのコードS01〜S04は、「駆動なし」を指定することが好ましいが、弱い振動を与えてもかまわない。 Code S01~S04 for non-operation area R0, it is preferable to specify "no driving", it may be given a weak vibration.
【0112】 [0112]
このようにして領域判定信号SRと操作力判定信号FBとによってひとつの駆動モードが選択されると、その駆動モードを規定するパラメータ値が図14の駆動モード記憶部73から読出され、図7の圧電素子駆動部75に与えられる。 This way, one of the drive mode by the area determination signal SR and the operation force determination signal FB is selected, parameter values ​​defining the drive mode is read from the drive mode storage unit 73 in FIG. 14, in FIG. 7 It is given to the piezoelectric element drive unit 75. それに応じて圧電素子E1〜E4に振動電圧が与えられて圧電素子E1〜E4が振動または微少変形するとともに、その振動または微少変位が操作面11に伝播する。 Together with the piezoelectric element E1~E4 vibrates or slight deformation oscillating voltage is applied to the piezoelectric element E1~E4 accordingly, the vibration or slight displacement propagates to the operation surface 11. これは、操作者が操作領域R1〜R7のいずれかを所定以上の力で押下したときに、操作面11を振動ないしは微少にスライドさせることにより、その操作が受け付けられたことを操作者に触覚的に知らせるという作用を生じさせる。 Tactile This means that when the operator presses either the predetermined force or more of the operation area R1 to R7, by vibrating or minutely sliding the operation surface 11, the operator that the operation is accepted It produces the effect that to tell.
【0113】 [0113]
ところで、図13のテーブル72aには、操作力Fが最小閾値Fh1以下である場合について駆動モードを指定している列がない。 Incidentally, in the table 72a in FIG. 13, there is no column that specifies a driving mode for when the operation force F is less than or equal to the minimum threshold Fh1. これは、そのような場合には操作面11を駆動させず、それゆえに駆動モードを選択を行う必要がないことに起因する。 It does not drive the operation surface 11 in such cases, due to there is no need for selecting a drive mode therefore.
【0114】 [0114]
このような構成により、操作力判定信号FBが活性であるときには、テーブル72aの対応箇所で指定されている駆動モードのパラメータ信号Vが図7の圧電素子駆動部75に出力されるが、操作力判定信号FBが非活性であるときには、何らの駆動モードの情報も圧電素子駆動部75に出力されない。 With this configuration, when the operation force determination signal FB is active, but the parameter signals V drive mode that is specified in the corresponding part table 72a is output to the piezoelectric element drive unit 75 in FIG. 7, the operating force when the determination signal FB is inactive are not outputted to the piezoelectric element drive unit 75 also information any drive mode. このため、最小閾値Fh1以上の操作力Fが操作面11に加わったときのみ、操作面11が振動または微少変位するようになる。 Therefore, only the operation surface 11 is such that vibrations or minute displacement when minimum threshold Fh1 more operation force F is applied to the operation surface 11.
【0115】 [0115]
なお、非操作領域R0について操作力Fの大きさかかわらず「振動なし」と設定しているときには、最小閾値Fh1以上の操作力Fが操作面11に加わってもそれが非操作領域R0であれば振動などは起こらない。 Incidentally, when setting the "no vibration" Despite the magnitude of the operating force F for the non-operation area R0 is also minimum threshold Fh1 more operation force F is applied to the operation surface 11 it in the non-operation area R0 any field vibration, etc. does not occur.
【0116】 [0116]
また、図13および図14の例では各種の振動モードも、それからの選択規則もテーブル形式で準備されているが、操作領域判定信号SRと操作力判定信号FBとを2つの入力変数とした関数としてこの選択規則を保持しておいてもよい。 Also, various vibration modes in the example of FIGS. 13 and 14, it selects rules from also being prepared in the form of a table, but the the operation area deciding signal SR and the operation force determination signal FB and two input variables function the selection rule may be retained as.
【0117】 [0117]
ところで、これらの駆動モード選択動作において、最小閾値Fh1以上の操作力Fが操作面11に加わったときのみ圧電素子E1〜E4を駆動させるには、他の構成をとることもできる。 Incidentally, in these drive mode selecting operation, in order to drive the saw piezoelectric element E1~E4 when minimum threshold Fh1 more operation force F is applied to the operation surface 11, it may take on other configurations. すなわち、図7および図13に破線74で示したように、論理積回路57の出力である論理積信号Gを、図13の駆動モード選択部72内に追加して設けたゲート回路72bにゲート制御信号として入力させる。 That is, as shown by the broken line 74 in FIGS. 7 and 13, the gate of the AND signal G which is the output of the AND circuit 57, the gate circuit 72b provided in addition to the drive mode selection section 72 of FIG. 13 It is input as the control signal. このゲート回路72bは、テーブル72aからの選択出力の駆動モード記憶部73への伝達または、駆動モード記憶部73への駆動モードのパラメータ信号Vの伝達を制御するものである。 The gate circuit 72b is transmitted to the drive mode storage unit 73 of the selected output from the table 72a or controls the transmission of the parameter signals V drive mode to the drive mode storage unit 73. すなわち、操作力Fが最小閾値Fh1より小さければ論理積信号Gは必ず非活性であるから、これを用いて駆動モードの伝達を禁止することができる。 That is, since if the operation force F is smaller than the minimum threshold Fh1 logical product signal G is always inactive, it is possible to prohibit the transmission of the driving mode using the same. このような変形は、テーブル72aが領域判定信号SRに関してのみ規定されており、操作力Fの大きさによっては駆動モードを変化させないような装置として構成した場合に特に有効である。 Such variations are tables 72a are defined only for area determination signal SR, depending on the size of the operating force F is particularly effective when configured as an apparatus, such as not to change the driving mode.
【0118】 [0118]
すなわち、このような場合には、操作力Fはそれが最小閾値Fh1より大きいかどうかだけが問題であり、それ以上の範囲でどの操作力区間F1〜F4に属しているかは判定する必要はない。 That is, in such a case, the operating force F is it is only if minimum threshold Fh1 greater than a problem, is not necessary to determine the whether belong to which operating force interval F1~F4 at higher range . このため、図7の操作力判定部54では操作力判定信号FBを生成する必要がなく、この操作力判定部54から駆動モード選択部72への操作力判定信号FBの伝達も省略できる。 Therefore, the operating force in the operating force determining unit 54 of FIG. 7 determines signals without need to generate FB, can be omitted also the transmission of the operation force determination signal FB to the drive mode selecting section 72 from the operation force determination section 54. このため、このような場合に、操作力Fが最小閾値Fh1より大きいときだけ操作面11の振動の発生を許容させるには、追加のゲート回路72bを使用して、論理積回路57の出力である論理積信号Gを利用する実益が高くなるのである。 Therefore, in such a case, the operation force F is thereby allowed the generation of the vibration of only the operation surface 11 when greater than a minimum threshold Fh1, using additional gate circuit 72b, the output of the AND circuit 57 it is becoming higher practical benefits of utilizing certain logical product signal G.
【0119】 [0119]
さらに、図13のテーブル72aは、液晶表示パネル20に表示する画面ごとに書き換える方が好ましい。 Furthermore, the table 72a of FIG. 13, it is preferable to rewrite each screen displayed on the liquid crystal display panel 20. すなわち、液晶表示パネル20に表示している内容が切り替わったときには、その新たな表示内容中の操作領域ごとに、また操作力Fが属する操作力区間ごとに、選択する駆動モードを変更することにより、操作面11の各種の駆動モードを多彩に利用することができる。 That is, when switching the contents displayed on the liquid crystal display panel 20, for each operation area in the new display content, also for each operation force section operating force F belongs, by changing the driving mode selected , it can be varied utilizing various drive modes of the operation surface 11. たとえば、「お引き出し」のメニュー項目を選択して引き出し金額の入力画面に変更したときには、操作領域はテンキーを模した領域になるが、それらででは押下するごとに、たとえば、図14(f)のようなワンショット変位を与えるようにしてもよい。 For example, when changing the "withdrawal" input screen of the drawer the amount by selecting the menu item is the operation region is a region simulating a numeric keypad, each in at their pressing, for example, FIG. 14 (f) it may be given a one-shot displacement like. このようなワンショット変位の場合はいわゆるクリック感を操作者に与えることができる。 In the case of such one-shot displacement can give the so-called click feeling to the operator.
【0120】 [0120]
このように、画面が切り換わるごとテーブル72aの内容を書き換えるために、情報処理部60から駆動モード選択部72にテーブル書き換え情報が入力されるようになっている。 Thus, in order to rewrite the contents of each table 72a of switching the screen, so that the table rewriting information is input from the information processing unit 60 to the drive mode selector 72. すなわち、液晶表示パネル20に表示されている画面が変化することと同期して、図7の情報処理部60は、▲1▼操作領域区分記憶部53へ新たな操作領域を規定する座標値を、▲2▼操作力区分記憶部55へ新たな操作力区分を規定する閾値群を、そして、▲3▼駆動モード選択部72へ駆動モード選択テーブル72bの新たな内容を、それぞれロードすることになる。 That is, in synchronism with the screen displayed on the liquid crystal display panel 20 is changed, the information processing unit 60 of FIG. 7, the coordinate values ​​that define a new operation area to ▲ 1 ▼ operation region dividing storage unit 53 , ▲ 2 ▼ an operation force classification threshold set defining a new operation force division in the storage unit 55, and, ▲ 3 ▼ new content of the drive mode selection table 72b to the drive mode selecting unit 72, to load each Become.
【0121】 [0121]
<1-9. 駆動制御> <1-9. Drive control>
図7において、駆動モード選択部72から出力された駆動モードのパラメータ信号Vは圧電素子駆動部75に与えられる。 7, the parameter signal V of the driving mode that has been output from the drive mode selecting unit 72 is given to the piezoelectric element drive unit 75. 圧電素子駆動部75は高周波発振回路76を有しており、パラメータ信号Vで指定されたモードの高周波を圧電素子E1〜E4へと送出する。 The piezoelectric element drive unit 75 has a high-frequency oscillator 76, and sends the high frequency mode specified by the parameter signal V to the piezoelectric element E1 to E4. これによって、圧電素子E1〜E4は、指定された振幅およびタイミングで振動または微少変位する。 Thus, the piezoelectric element E1~E4 vibrates or minute displacement at a specified amplitude and timing.
【0122】 [0122]
この力学的反応は図3の操作パネル10に伝播され、それによって操作面11が振動または微少変位する。 The mechanical reaction is propagated in the operation panel 10 in FIG. 3, whereby the operation surface 11 to vibrate or minute displacement. そして操作面11に接触している操作者によってこの振動が知覚され、自己の操作入力が正常に受け付けられたことを認識する。 The operation surface 11 the vibration is perceived by the operator in contact with, recognizes that its operation input is accepted normally.
【0123】 [0123]
ところで、図7において圧電素子E1〜E4は演算部51と圧電素子駆動部75との双方に所定の配線で接続されている。 Incidentally, the piezoelectric element E1~E4 7 is connected to both the arithmetic unit 51 and the piezoelectric element drive unit 75 at a predetermined wiring. したがって、圧電素子駆動部75から高周波が出力されるとその高周波は演算部51へも伝達される。 Therefore, the high frequency when high-frequency is output from the piezoelectric element drive unit 75 is also transmitted to the arithmetic unit 51. 圧電素子E1〜E4への操作力によって発生した電圧とこの高周波とを分離するために、たとえば図8の信号変換部51aの中に低域フィルタを設けておくことができる。 In order to separate the voltage generated by the operation force to the piezoelectric element E1~E4 and a high-frequency, for example, it can be preferably provided a low-pass filter in the signal conversion unit 51a of FIG. そのようにすれば、振動の高周波はこの低域フィルタでカットされ、操作力による直流成分のみを取り出して操作位置Pや操作力Fの演算に使用することができる。 By doing so, high-frequency vibrations are cut by the low pass filter can be used in the calculation of the operation is taken out only a DC component by the operation-force position P and the operation force F. また、操作力Fについての最小閾値Fh1を圧電素子E1〜E4の駆動信号の振幅よりも大きくしておくことによって、そのような信号の干渉を防止することもできる。 Further, by set larger than the amplitude of the drive signal of the piezoelectric element E1~E4 the minimum threshold Fh1 of the operation force F, it is also possible to prevent interference of such signals.
【0124】 [0124]
操作者の操作入力に応答して画面が切り替わるような情報表示の場合には、たとえば所定の時間だけ操作パネル10を振動させた後に振動を停止させる。 If the response to the screen is switched such information displayed on the operation input of the operator, for example, it stops the vibration after vibrating the only control panel 10 a predetermined time. これは、図7の情報処理部60から駆動モード選択部74への信号伝達経路を利用して、駆動モードのパラメータ信号Vを強制的に非活性レベルにすることによって達成可能である。 It utilizes the signal transmission path to the driving mode selector 74 from the information processing unit 60 of FIG. 7, can be achieved by forced inactive level parameter signal V drive mode. また、演算部51と圧電素子駆動部75とを一体化し、圧電素子E1〜E4からの信号の取り込みと、圧電素子E1〜E4への高周波の送出とを、スイッチング回路を用いて時間的に切り換えても良い。 Also, by integrating the operation unit 51 and the piezoelectric element drive unit 75, and the capture of the signal from the piezoelectric element E1 to E4, and a high frequency delivery to the piezoelectric element E1 to E4, temporally using a switching circuit switching and it may be. さらに、図14(d),(e)のような短時間の振動モードを選択してもよい。 Further, FIG. 14 (d), the may be selected short vibration mode such as (e).
【0125】 [0125]
図14(a)〜(c)のような振動モードの場合には、操作者が最小閾値Fh1より大きい操作力Fを加えている限り振動が持続する。 In the case of the vibration mode as shown in FIG. 14 (a) ~ (c), the vibration is sustained as long as the operator is applying a minimum threshold Fh1 greater operating force F. 操作者が操作力Fを弱めるか、あるいは操作面11から指を離すと、それが操作力判定部54によって検知され、駆動モード選択部72への操作力判定信号FBが非活性になる。 Or operator weakens the operation force F, or release the finger from the operation surface 11, it is detected by the operation force judging unit 54, the operation force determination signal FB to the drive mode selecting unit 72 is inactive. その結果、駆動モードのパラメータ信号Vが非活性レベルになり、操作面11の振動が停止する。 As a result, the parameter signal V drive mode becomes inactive level, the vibration of the operation surface 11 is stopped.
【0126】 [0126]
<1-10. 情報表示装置100の主な利点> <1-10. The main advantage of the information display device 100>
以上のように、この実施形態の情報表示装置100では操作者に操作による触感を与えるための圧電素子E1〜E4を、操作者によって選択された領域を検知するためにも使用しているため、これらにつき別個に多数の素子を準備する必要がない。 As described above, since the piezoelectric element E1~E4 for providing a tactile sensation by the operation to the information display device 100 in the operator of this embodiment, also used to detect the area selected by the operator, there is no need to prepare a separate large number of elements per these.
【0127】 [0127]
したがって、操作面11および情報表示面21付近の部品点数を増やすことなく、どの操作領域を操作したかを特定しつつ有効な操作感を与えることができる。 Therefore, it is possible to provide without increasing the number of parts in the vicinity of the operation surface 11 and the information display screen 21, the effective operational feeling while specifying whether operated which operation region.
【0128】 [0128]
この操作感は触覚を利用したものであるため、周囲の騒音が大きい場合や周囲が暗い場合でも明確な操作感を得ることができる。 This operation feeling for those using the haptic can be and the ambient surrounding noisy obtain feeling clear operation even when dark. また、聴覚障害者だけでなく弱視などの視覚障害を持つ人にも知覚可能である。 In addition, it is also perceptible to people with visual disorders such as amblyopia as well as deaf.
【0129】 [0129]
さらに、最小閾値Fh1より小さな操作力Fでの押圧は有効な操作とみなさないようにされているため、なぞり操作などが可能である。 Further, since the pressing of a small operating force F than the minimum threshold Fh1 is prevented considered a valid operation, and the like are possible tracing operation.
【0130】 [0130]
さらに、操作力や操作領域の違いによって操作面11に与える駆動モードを変更可能になっているため、操作者に対して多彩な操作感を与えることができる。 Furthermore, since the enabled changing the driving mode to be applied to the operation surface 11 by differences in the operation force and the operation region, it can give a sense of the various control to the operator.
【0131】 [0131]
また、操作力Fの最小閾値Fh1を変更することができるため、慎重に選択して欲しい操作領域(たとえば、係員呼び出し、非常通報などの操作領域)については他の操作領域よりも最小閾値Fh1を大きめに設定することにより、誤選択による混乱を防止可能である。 Further, it is possible to change the minimum threshold Fh1 operating force F, want operation area by selecting carefully (e.g., call attendant, operation areas such as emergency communication) the minimum threshold Fh1 than the other operation area for by setting slightly larger, it is possible to prevent confusion due to erroneous selection.
【0132】 [0132]
<2. 第2実施形態> <2. Second Embodiment>
図15はこの発明の第2実施形態である情報表示装置の表示操作部DPに相当する部分を示す一部省略断面図であり、図3の構造と置換して使用される。 Figure 15 is a partially omitted cross-sectional view illustrating a portion corresponding to the display operation unit DP of the information display apparatus according to a second embodiment of the present invention, is used to replace the structure of FIG. この第2実施形態の情報の利用態様例および外観は、図1および図2と同様である。 Use embodiment examples and the appearance of the information in this second embodiment is the same as in FIGS.
【0133】 [0133]
図15において、この第2実施形態の表示操作部DPは操作者による操作位置の特定をタッチパネル10Tによって行う。 15, performed by the touch panel 10T certain of the display operation unit DP of the second embodiment operating position by the operator. このタッチパネル10Tは、たとえば抵抗膜式のものであり、透明基板上にXY面内でM行N列の直行マトリクス状に配置された透明電極を有している。 The touch panel 10T is, for example, those of the resistive and has a transparent electrode disposed orthogonal matrix of M rows and N columns in the XY plane on a transparent substrate. それらの各交点がスイッチ部となっており、マトリクスの各セルを単位としてXY方向の操作位置信号を出力する。 Their respective intersection points has a switch unit to output the XY direction of the operation position signal to each cell of the matrix as a unit.
【0134】 [0134]
このタッチパネル10Tは、抵抗膜式のものに限らず、(1) 発光素子からデータ光が受光素子に入射するのを指などで遮断または減衰させてその操作位置を検出する光電式のタッチパネル、(2) 超音波発振素子から出た超音波が受振素子に入るのを指などで遮断または減衰させてその操作位置を検出する超音波式のタッチパネル、(3) 静電容量の変化によって指などが触れた位置を検出する静電容量式のタッチパネル、などであってもよい。 The touch panel 10T is not limited to the resistive film type, (1) data light from the light emitting element is allowed to shut off or attenuated with a finger or the like from entering the light receiving element photoelectric touch panel for detecting the operation position, ( 2) ultrasonic touch panel from ultrasonic waves emitted from the ultrasonic oscillation element enters the received oscillation element by blocked or attenuated by a finger or the like for detecting the operating position, and a finger by a change in (3) the capacitance capacitive touch panel for detecting a touched position, or the like may be used.
【0135】 [0135]
タッチパネル支持板42はタッチパネル10Tの補強のためのものであり、図示例のようにタッチパネル10Tに対応する部分をくり抜いて枠体形状にする場合には不透明部材であってもよい。 The touch panel supporting plate 42 is for reinforcement of the touch panel 10T, may be opaque member in the case of the frame-shaped hollowed portions corresponding to the touch panel 10T as in the illustrated example. 枠体形状にせずに平板状にする場合には透明または半透明部材で形成することが好ましい。 It is preferred that when the flat plate without the frame shape is formed of a transparent or semitransparent member. また、タッチパネル10T自身が押し込み操作によっても変形しない程度の強度を有している場合には、このタッチパネル支持板42を設けなくてもよい。 Also, when it has the strength so as not be deformed by the touch panel 10T itself pushing operation, it is not necessary to provide the touch panel supporting plate 42.
【0136】 [0136]
図15の表示操作部DPの残余の構成は図3のものと同様であるが、この図15の表示操作部DPでは操作位置の検出はタッチパネル10Tが行い、圧電素子E1〜E4は操作面11への操作力の検出と、操作面11への力学的駆動との目的で使用される。 Remaining configuration of the display operation unit DP of FIG. 15 is similar to that of FIG. 3, the detection of the display operation unit DP in the operating position of FIG. 15 performs the touch panel 10T is, the piezoelectric element E1~E4 the operation surface 11 detection of operating force to be used for the purposes of the mechanical drive of the operating surface 11.
【0137】 [0137]
図16は、図15の表示操作部DPを利用する場合の制御回路部CTの構成図であり、図7と同様にハード回路として記載されているが、それらの機能はソフト的に実現することもできる。 Figure 16 is a block diagram of a control circuit unit CT in the case of using the display operation unit DP of FIG. 15, it is described as a hardware circuit similar to FIG. 7, their function is to be software-implemented It can also be. この図16の制御回路部CTの多くの要素は図7の場合と同じ構成と機能を有しており、以下では図16と図7とを比較しつつ図7と異なる部分について説明する。 The many elements of the control circuit unit CT in FIG. 16 has the same configuration and function as in FIG. 7, the part different from Fig. 7 will be described with comparing FIG. 16 and FIG. 7 below.
【0138】 [0138]
図16において、タッチパネル10Tの操作位置が操作位置特定部51Tで特定される。 16, the operation position of the touch panel 10T is specified by the operation position specification unit 51T. ただし、タッチパネル10TがM行N列のマトリクス配列であることから、この操作位置を示す操作位置信号SPはタッチパネル10Tの各セルのサイズを単位とした値となる。 However, since the touch panel 10T is a matrix array of M rows and N columns, the operation position signal SP indicating the operation position is a value the size of each cell in units of the touch panel 10T.
【0139】 [0139]
この操作位置信号SPが操作領域R1〜R7のいずれに相当するかは領域判定部52によって判定されるが、この領域判定部52の構成と動作は図7のものと基本的に同一である。 This operation position signal SP is either equivalent to any of the operation area R1~R7 is determined by the area determination unit 52, the configuration and operation of the area determination unit 52 is basically the same as that of FIG.
【0140】 [0140]
一方、圧電素子E1〜E4のそれぞれの端子電圧e k (k=1〜4)は演算部51Fに並列的に与えられるが、この演算部51Fは図8の構成から位置演算部51bを省略したものに相当する。 On the other hand, each of the terminal voltages e k of the piezoelectric element E1~E4 (k = 1~4) but is given in parallel to the arithmetic unit 51F, the calculation unit 51F is omitted the position calculating unit 51b from the configuration of FIG. 8 correspond to those. すなわち、この第2実施形態における操作位置の特定はタッチパネル10Tを使用して行うため、圧電素子E1〜E4の出力電圧からはトータルな操作力Fだけを演算すればよい。 That is, since the specific operating position in the second embodiment is performed by using the touch panel 10T, may be operational only total operating force F from the output voltage of the piezoelectric elements E1 to E4.
【0141】 [0141]
演算部51Fの出力である操作力信号SFは操作力判定部54に出力されて、その操作力Fがいずれの操作力区分F0〜F4(図11)のうちのいずれに属するかが判定される。 Which is the output operation force signal SF of the arithmetic unit 51F is output to the operating force determining unit 54, is determined either on belongs among the operating force F is any operation force classification F0 through F4 (FIG. 11) .
【0142】 [0142]
以後の構成および動作は第1実施形態と同様である。 Subsequent configuration and performance are similar to the first embodiment. この第2実施形態では第1実施形態の装置における利点のほか、操作位置の検出における誤差が特に少ないという利点がある。 In this second embodiment another advantage of the apparatus of the first embodiment is advantageous in that an error is particularly small in the detection of the operating position. すなわち、圧電素子E1〜E4の端子電圧e k (k=1〜4)によって操作位置を特定する場合は、既述したように操作パネル10の自重などの影響がある。 That is, when identifying the operation position by the terminal voltage e k of the piezoelectric element E1~E4 (k = 1~4), there is the influence of its own weight of the operation panel 10 as previously described. 操作領域R1〜R7のそれぞれを比較的大きくとっている場合には、この誤差はほとんど問題にならないが、操作領域のそれぞれの面積を特に小さくしたい場合にはより正確な操作位置検出が求められる。 When taking a relatively large each operation region R1~R7 is the error matters little, more accurate operation position detection is required when you want to especially reduce the area of ​​each of the operation area. このような場合は第2実施形態のようにタッチパネル10Tを使用することが好ましい。 In such cases it is preferable to use a touch panel 10T as in the second embodiment.
【0143】 [0143]
また、タッチパネル10Tを利用すると、端子電圧e k (k=1〜4)からの位置演算が不要になるため、操作領域の特定を高速で行うことができるという利点もある。 Further, there is the use of the touch panel 10T, because the position calculation from the terminal voltage e k (k = 1~4) become unnecessary, an advantage that can perform a specific operation area at a high speed.
【0144】 [0144]
<3. 第3実施形態> <3. Third Embodiment>
図17はこの発明の第3実施形態にかかる情報表示装置200の外観斜視図であり、図18はその正面図である。 Figure 17 is an external perspective view of an information display apparatus 200 according to the third embodiment of the present invention, FIG 18 is a front view thereof. この情報表示装置200は可搬型の情報表示装置の1例としての液晶表示型のゲーム機となっている。 The information display device 200 has a liquid crystal display game machine as one example of the information display device of a portable. この情報表示装置200は箱形のハウジング201の主面MSに操作面11が露出している。 The information display device 200 is exposed operating surface 11 on the main surface MS of the housing 201 of the box-shaped. この操作面は図3の操作パネル10または図15のタッチパネル10Tの表面に相当する。 The operation surface corresponds to the surface of the touch panel 10T of the operation panel 10 or 15 of FIG. この操作面11から奥の表示操作部や制御回路部は、第1実施形態または第2実施形態の表示操作部DPと同様に構成されている。 Display control panel and the control circuit section of the back from the operating surface 11 is configured similarly to the display operation unit DP of the first or second embodiment.
【0145】 [0145]
図17の操作面11には、液晶表示パネルで表示した操作領域R1〜R4が透過して見えている。 The operation surface 11 in FIG. 17, the operation area R1~R4 viewed in the liquid crystal display panel are visible in transmitted. これらの操作領域R1〜R4は、典型的には両側部に沿って表示される。 These operations area R1~R4 are typically displayed along the sides. 操作者はハウジング201の両側を図17に破線で示すように両手で握り、親指によってこれらの操作領域R1〜R4を押圧して操作する。 The operator grip with both hands as shown by a broken line the sides of the housing 201 in FIG. 17, operated by pressing these operation regions R1~R4 by the thumb. この押圧操作の位置が検知されるとともに、所定の閾値より大きな押圧力であればその操作入力が受け付けられて画面中の表示対象物210(図18)が変化するとともに、操作面11が所定のモードで振動または微少変位する。 With the position of the pressing operation is detected, if a large pressing force than a predetermined threshold value display object in the operation input accepted by the screen 210 together (FIG. 18) is changed, the operation surface 11 is predetermined vibration or slight displacement mode. このあたりの動作は第1および第2実施形態と同様である。 Operation around here is the same as the first and second embodiments.
【0146】 [0146]
一方、この情報表示装置200では、ハウジング201の側面に固定操作ボタン203を設けている。 On the other hand, and in the information display device 200, a fixing operation buttons 203 on the side surface of the housing 201 is provided. また、図19に背面図として示すように、ハウジング201の裏面220にも電池ケースカバー224を避けて固定操作ボタン221,222および十字操作ボタン223が配置されている。 Further, as shown as a rear view in FIG. 19, the fixed operation buttons 221, 222 and the cross control button 223 so as to avoid the battery case cover 224 on the back surface 220 of the housing 201 is disposed. これらの固定ボタン203,221〜223はたとえば、ゲームの開始/終了、画面の表示内容の切り替え、画面中のオブジェクトの移動や操作などに割り当てることができる。 These fixed buttons 203,221~223 for example, can be assigned game start / end, switching of the display contents of the screen, and the like move and manipulate objects on the screen. 典型的には、これらの固定ボタン203,221〜223はハウジング201を握った指のうち親指以外の指で操作する。 Typically, these fixed buttons 203,221~223 manipulates a finger other than the thumb of the fingers gripping the housing 201.
【0147】 [0147]
従来のこの種の装置では液晶表示画面は表示のみの機能を有するとともに、固定ボタンが主面MSに配置されているために液晶表示面の面積が狭くなっていた。 With the conventional apparatus of this type is a liquid crystal display screen having a function of displaying only the area of ​​the liquid crystal display surface was narrowed to fixing buttons are arranged on the main surface MS. しかしながら、この実施形態の情報表示装置200では液晶表示画面上の操作面11でも操作入力が可能であるから、固定ボタンをハウジング201の主面以外の面に移すことにより、主面MSの多くの面積を表示操作面として利用できる。 However, since this is possible operation surface 11 even an operation input of the information display device 200 in the liquid crystal display screen of the embodiment, by transferring the fixed button surface other than the main surface of the housing 201, the number of main surface MS available area as the display operation surface.
【0148】 [0148]
さらに、従来の装置では固定ボタンだけが設けられていたが、この実施形態の装置においては操作領域R1〜R4の表示内容および位置が可変であるため、種々の状況に応じて多彩な操作入力が可能になる。 Furthermore, although only fixing button is provided in the conventional apparatus, since the display contents and the position of the operation area R1~R4 in apparatus of this embodiment is variable, it is the various control inputs according to various situations possible to become.
【0149】 [0149]
なお、図17に示すようにハウジング201の天井面には電源スイッチ202があり、このような電源スイッチ202や音声ボリューム調整ダイアルは従来の装置でも主面MS以外の面に配置されていた。 Incidentally, there is a power switch 202 on the ceiling surface of the housing 201 as shown in FIG. 17, such a power supply switch 202 and audio volume control dial was arranged on a surface other than the main surface MS in the conventional device. しかしながら、この実施形態の装置における固定ボタン203,221〜223は、情報表示面の表示内容に応じた操作を受け付けるための操作スイッチであるという点で、電源スイッチや音声ボリューム調整ダイアルとは性質が異なるものである。 However, the fixed button 203,221~223 in the apparatus of this embodiment, in that an operation switch for accepting an operation in accordance with the display content of the information display screen, the nature of the supply switch and sound volume adjusting dial it is different. ゲーム機の例で言えば、これらの固定ボタン203,221〜223はゲーム内容に関連するボタンである。 In terms of the example of the gaming machine, these fixed buttons 203,221~223 is a button associated with the game content.
【0150】 [0150]
このようなゲーム機や携帯型の情報表示端末(いわゆるモバイル機器)にこの発明を応用した場合、操作面11の振動によって単に操作感を与えるだけでなく、ゲームなどの臨場感を高めることもできる。 If applying this invention to such a game machine, a portable information display terminal (so-called mobile equipment), not only gives a sense operation by the vibration of the operation surface 11, it is possible to increase the realism of games . すなわち、画面上の表示対象物(たとえばキャャラクター)の動きに合わせて操作面11に振動を与えることもできるし、音声に同期して操作面11を振動させることもできる。 That is, It is also possible to provide vibrations to the operating surface 11 according to the movement of the display object on the screen (e.g. Kyayarakuta), it is also possible to vibrate the operation surface 11 in synchronization with the audio.
【0151】 [0151]
また、圧電素子E1〜E4に与える高周波の位相を異なるものとすれば、操作面11の一端から他端に向けて進む進行波のような振動を与えることも可能であり、それによってゲームなどの興味がさらに増加することになる。 Further, if those different high frequency phase to be given to the piezoelectric elements E1 to E4, it is also possible to provide a vibration such as a traveling wave from one end of the operation surface 11 proceeds toward the other end, whereby such a game so that the interest is further increased.
【0152】 [0152]
<4. 他の実施形態> <4. Other embodiments>
図20はこの発明の情報表示装置として利用可能な他の例を示す図であり、情報表示面21およびその上に重なった操作面11の一部を示している。 Figure 20 is a diagram showing an example other available as an information display device of the invention showing a portion of the information display screen 21 and the operation surface 11 overlapping thereon. この例ではオーディオ機器のボリュームコントロールつまみ部分を液晶表示パネルに表示し、それを操作者の指で操作させるように構成されている。 In this example displays a volume control knob portion of the audio equipment to the liquid crystal display panel, and is configured to operate it in the operator's finger. 具体的には、音域ごとのスライド型ボリュームつまみ301を表示し、その上に指303を置いて押圧力を加えつつ、ボリューム調整ライン302に沿って「H」または「L」の方向に指303を移動させると、このボリュームつまみ301の表示がそれにつれて移動しつつ実際の音量が変化する。 Specifically, to display a slide-type volume knob 301 for each tone range, while applying a pressing force at the fingers 303 thereon, a finger along the volume adjustment line 302 in the direction of "H" or "L" 303 moving the display of the volume knob 301 is actual volume while moving changes as it. それとともに、操作面11が振動することにより操作中であることを操作者に伝える。 At the same time, inform the operator that the operation surface 11 is being operated by vibration.
【0153】 [0153]
また、その振動振幅は、その時点において操作しているボリュームつまみ301の位置によって変化するようになっている。 Also, the vibration amplitude is adapted to change the position of the volume knob 301 is operating at that time. たとえば、そのボリュームつまみ301が区間Y L内にあるときには小振幅で、区間Y M内にあるときには中振幅で、区間Y H内にあるときには大振幅で操作面11を振動させる。 For example, a small amplitude when its volume knob 301 is in the interval Y L, a medium amplitude when in the interval Y M, to vibrate the operation surface 11 with a large amplitude when it is in the interval Y H. これによって、操作者は現在の音量に応じた触感を得ることができる。 Thus, the operator can obtain a tactile sensation corresponding to the current volume. また、ボリュームつまみ301のY座標に応じて連続的に振幅を増大させるようにすることもできる。 Further, continuously it may be to increase the amplitude in accordance with the Y coordinate of the volume knob 301.
【0154】 [0154]
図22はこのような機能を実現するための具体的構成例を示している。 Figure 22 shows a specific configuration example for realizing such a function. この図22は、第1実施形態の図7あるいは第2実施形態の図16の一部の変形部分を示しており、情報処理部60からは、その時点での操作中のボリュームつまみ301について表示中のY座標が区間Y L 、Y M 、およびY Hのいずれに属するかを示す情報y Dが駆動モード選択部72に伝達されてくる。 FIG 22 shows the FIG. 7 or part of the deformed portion of FIG. 16 of the second embodiment of the first embodiment, the information processing unit 60, the display for the volume knob 301 during operation at that time Y coordinate interval Y L in, Y M, and Y data y D indicating one of whether belongs H come is transmitted to the drive mode selector 72. この駆動モード選択部72内のテーブル72aは、このY座標識別値y Dに応じて駆動モードを選択するような関係がテーブル形式で記憶されており、Y座標識別値y Dが大きければ大振幅の振動モードが、小さければ小振幅の振動モードが駆動モード記憶部73から選択されるようになっている。 Table 72a of the drive mode selection section 72, the relationship as to select the drive mode according to the Y coordinate identification value y D are stored in a table format, large amplitude the greater the Y coordinate identification value y D vibration modes of the small-amplitude vibration mode is adapted to be selected from the drive mode storage unit 73 is smaller. 駆動モード記憶部73には大振幅、中振幅、小振幅のそれぞれの振動モードが記憶されている。 The driving mode storage unit 73 a large amplitude, medium amplitude, each of the vibration modes of the small amplitude is stored.
【0155】 [0155]
また、連続的に振幅を変化させたいときには、ボリュームつまみ301について表示中のY座標の値そのものをY座標識別情報y Dとして駆動モード選択部72に与え、このY座標識別情報y Dの増加関数を使用して振動振幅を決めるようにしてもよい。 Also, when you want continuously varying the amplitude gives the value itself of the Y coordinates in the display for the volume knob 301 on the drive mode selection section 72 as the Y-coordinate identification information y D, increasing function of the Y coordinate identification information y D it may be determine the vibration amplitude using.
【0156】 [0156]
いずれの場合も、臨場感あふれるつまみ操作を実現できる。 In any case, it is possible to realize a knob operation immersive.
【0157】 [0157]
図21は図20と類似の使用例を示す図である。 Figure 21 is a diagram showing an example of the use of similar to FIG. 20. この図21の例では指303は低音量側の押しボタン表示304Lと、高音量側の押しボタン表示304Hとを押圧操作できるようになっている。 The finger 303 in the example of FIG. 21 is adapted to a push button display 304L of the low volume side, and a push button display 304H of the high-volume side can be pressed operation. たとえば、高音量側の押しボタン表示304Hを押圧操作するとスライド表示305がボリューム調整ライン302に沿って移動して音量が大きくなるとともに、操作面11の振動振幅も増大する。 For example, with volume increases in moving along the slide display 305 is a volume adjustment line 302 when pressing the push button display 304H of the high-volume side, the vibration amplitude of the operating surface 11 also increases. この場合には、図22の情報y Dとして、その時点での操作中のボリュームつまみ303につき、スライド表示301のY座標そのものか、あるいは、そのY座標が区間Y L 、Y M 、およびY Hのいずれに属するかを示す情報を使用する。 In this case, as the information y D in FIG. 22, per volume knob 303 during operation at that time, the Y coordinate or itself slide display 301, or the Y coordinate interval Y L, Y M, and Y H using the information indicating one in one belongs.
【0158】 [0158]
その他の構成と動作とは第1実施形態や第2実施形態の装置と同様である。 Other configurations and operations are the same as those of the apparatus of the first embodiment and the second embodiment.
【0159】 [0159]
<5. 変形例> <5. Modification>
<5-1. 双方向機能手段> <5-1. Bi-directional function means>
この発明で利用する双方向機能手段ないしはその構成要素としての単位機能手段としては、▲1▼圧電素子、▲2▼電磁ソレノイドとプランジャーとの組合せ、▲3▼電磁石と永久磁石の組合せ、など種々のものが使用可能である。 The unit function means as interactivity means or components thereof utilized in the present invention, ▲ 1 ▼ piezoelectric element, ▲ 2 ▼ combination of electromagnetic solenoid and the plunger, ▲ 3 ▼ combination of electromagnets and permanent magnets, etc. various things can be used. これらのうち、▲2▼や▲3▼のように電磁的作用を利用するものでは、操作面への押圧力が磁束分布の変化を生じさせてコイルの端子間に電圧を誘起する。 Of these, ▲ 2 ▼ and ▲ 3 ▼ intended utilizing electromagnetic effects as the pressing force of the operating surface is caused a change in the magnetic flux distribution induces a voltage across the coil terminals. そして、その電圧を増幅することにより、押圧力の大きさを判定することができる。 Then, by amplifying the voltage, it is possible to determine the magnitude of the pressing force. すなわち、これらが変位センサと電磁駆動手段との双方の機能を備えていることを利用したものである。 That is obtained by utilizing the fact that they are provided with both functions of the displacement sensor and the electromagnetic drive means.
【0160】 [0160]
圧電素子を利用する場合においてもセラミック系の圧電素子のほか、圧電フィルムなどを使用してもよい。 In addition to ceramic piezoelectric element even in the case of using a piezoelectric element may be used such as a piezoelectric film. 図23は圧電フィルム310を利用した例を示す部分図である。 Figure 23 is a partial view showing an example of using a piezoelectric film 310. この例では操作パネル10またはタッチパネル10Tの四隅付近の下に圧電フィルム310を配置し、これらの圧電フィルム310をバネやゴムなどの弾性体311で支持する。 In this example it places the piezoelectric film 310 below the vicinity of the four corners of the operation panel 10 or the touch panel 10T, supporting the piezoelectric film 310 by an elastic member 311 such as a spring or rubber. 画面の表示は、既述した各実施形態のように操作パネル10またはタッチパネル10Tの下に配置した液晶表示パネル(図示せず)によって行われる。 Display screen is performed by the liquid crystal display panel arranged below the operation panel 10 or the touch panel 10T as the embodiments already described (not shown). 操作者が操作パネル10またはタッチパネル10Tの所望の箇所を押圧すると、その押圧力および押圧位置に応じて弾性体311が収縮するともに圧電フィルム310のそれぞれの表裏に電圧が生じ、それを検出することにより押圧力や押圧位置を検出することができる。 When the operator presses the desired portion of the operation panel 10 or the touch panel 10T, that each of the voltage on the front and back of both piezoelectric film 310 is an elastic body 311 contracts in response to the pressing force and pressing position occurs, to detect it it is possible to detect the pressing force and pressing position by.
【0161】 [0161]
<5-2. 操作入力装置への拡張> <5-2. Extension to the operation input device>
図24はこの発明の基本原理を最もシンプルに実現した操作入力装置の例としてのスイッチを示す断面図である。 Figure 24 is a sectional view showing a switch as an example of the most simple to realize operation input device the basic principle of the present invention. このスイッチはケース321の底部に圧電素子ESを配置し、その上に記銘板322と透明または半透明の操作板323を配置している。 This switch places the piezoelectric element ES to the bottom of the case 321, are arranged operation plate 323 with the serial nameplate 322 thereon transparent or translucent. 操作板323の上面が操作面324となる。 Upper surface of the operation plate 323 is an operation plane 324.
【0162】 [0162]
圧電素子ESからは配線327が伸びており、この配線327は押圧検出部325と駆動部326とに接続されている。 The piezoelectric element ES extends wiring 327, the wiring 327 is connected to the press detection unit 325 and the driver 326. 押圧検出部325は圧電素子ESの端子電圧を低域フィルタなどを介して検知することにより、操作者による操作面234の押圧を検知する。 Press detection unit 325 by detecting the terminal voltage of the piezoelectric element ES via a low-pass filter, to detect the press of the operation surface 234 by the operator. この押圧検知部325は、圧電素子ESの端子電圧が所定の閾値より大きいときに外部機器にスイッチング信号を送出するともに圧電素子駆動部326へ検知指令信号を送出し、それによって圧電素子駆動部326は所定の振動パターンの高周波を発生して圧電素子ESに送出して圧電素子ESを振動させる。 The press detection unit 325, the terminal voltage of the piezoelectric element ES is transmitted together detection instruction signal to the piezoelectric element drive unit 326 sends a switching signal to the external device when greater than a predetermined threshold value, whereby the piezoelectric element drive unit 326 vibrates the piezoelectric elements ES and transmitted to the piezoelectric element ES generates a high frequency of a predetermined vibration pattern. それにより記銘板322を介して操作面324が振動し、操作者に操作入力が受け付けられた旨を指示する触感を与える。 Thereby through the serial nameplate 322 vibrates operation surface 324, providing tactile instructing that the operation input by the operator is accepted.
【0163】 [0163]
このように、この発明の原理に従えば、可変の表示面を持たないスイッチについても、押圧操作の検知と操作面への振動の付与とのために別の手段を準備することなく、1つのの圧電素子ESまたは1セットの圧電素子だけで実現可能である。 Thus, in accordance with the principles of the invention, for the switch without the variable of the display surface, without providing a separate means for the application of vibration to the detection and the operation surface of the pressing operation, one only the piezoelectric element ES or a set piezoelectric elements of which can be realized by.
【0164】 [0164]
図24のスイッチにおける記銘板322はなくてもよい。 It may not be serial nameplate 322 in the switch of Figure 24. この場合は操作板324自身の表面に固定表示を行ってもよく、このスイッチ外に表示を行っても良い。 This case may be subjected to fixed display on the operation panel 324 itself surface, it may be subjected to display on the outside of the switch. すなわち、この発明は、それ自身が表示面を持たない操作入力装置にも拡張することができる。 That is, the invention can itself also be extended to the operation input device having no display screen.
【0165】 [0165]
<6. 他の変形例> <6. Other variations>
この発明の実施形態および変形例として説明した各構成以外に以下のような変形も可能である。 The following modifications other than the configurations described as the embodiment and the modifications of the present invention are possible.
【0166】 [0166]
第1実施形態のように操作パネルの操作位置を複数の単位機能手段(圧電素子など)によって検出する場合、3以上の単位機能手段を2次元的に分散配置することが好ましい。 When detecting a plurality of unit function means an operation position of the operation panel as in the first embodiment (such as a piezoelectric element), it is preferred to two-dimensionally distributed three or more unit function means. それは、3点以上で押圧力を検出することにより、2次元的な面内での操作位置を正確に特定することができるからである。 It is by detecting the pressing force with more than three points, because it is possible to accurately identify the operating position in a two-dimensional plane.
【0167】 [0167]
その一方で、操作領域の場所が1次元的に並んでいるような使い方だけをするものであれば、対向する2辺のそれぞれに圧電素子を配置すれば、操作位置を1次元的に特定可能である。 On the other hand, if the location of the operation area to only use such as are arranged one-dimensionally, by arranging the piezoelectric element on each of two opposite sides, an operation position one-dimensionally identifiable it is. したがって、典型的には3点以上、好ましくは矩形の操作パネルおいて4点またはそれ以上の位置に単位機能手段を配置するが、操作パネルなどの形状や使用の態様に応じて単位機能手段の数は増減可能である。 Thus, typically three or more, preferably is to arrange the unit function means a rectangular operation panel leave four or more positions, the unit function means in accordance with aspects of the shape and use of the operation panel the number can be increased or decreased.
【0168】 [0168]
操作面に力学的反応を与えるモードとしては、▲1▼操作パネルを1ショットだけ横スライドさせる、▲2▼操作パネルを急に横スライドさせて操作面11を押している間はこれを保持する、▲3▼操作パネルを1ショットだけ下げる、▲4▼操作パネルを急に下げて操作面11を押している間はこれを保持する、▲5▼操作パネルを1ショットだけ上げる(図14(f)と等価)、▲6▼操作パネルを急に上げて操作面11を押している間はこれを保持する、などもあり、これらを図14の駆動モード記憶部73に記憶させておくことができる。 The mode operation surface providing mechanical reaction, while the ▲ 1 ▼ to lateral slide the operation panel by one shot, ▲ 2 ▼ suddenly by lateral sliding the operation panel is pressed the operation surface 11 and holds it, ▲ 3 ▼ lowering the operation panel by one shot, ▲ 4 ▼ while suddenly lowering the operation panel is pressed the operation surface 11 to retain it, ▲ 5 ▼ operation panel raising only one shot (Fig. 14 (f) equivalent), ▲ 6 ▼ while suddenly increase the operation panel is pressed the operation surface 11 to retain it, also like, these can be stored in a drive mode storage unit 73 in FIG. 14.
【0169】 [0169]
これらのうち、▲1▼,▲3▼,▲5▼はパルス的な駆動信号を生成すればいが、▲2▼,▲4▼,▲6▼は直流的な駆動信号であるため、操作面11を押圧することによって圧電素子E1〜E4に生じる端子電圧e k (直流)を検出するにあたって、駆動信号を拾ってしまうことを防止する必要がある。 Because of these, ▲ 1 ▼, ▲ 3 ▼, ▲ 5 ▼ is Iga be generated a pulsed drive signal, ▲ 2 ▼, ▲ 4 ▼, ▲ 6 ▼ is a DC drive signal, the operation surface 11 when detecting a terminal voltage generated in the piezoelectric elements E1 to E4 e k (DC) by pressing the need to be prevented from being picked up driving signal. このうち上記▲2▼,▲6▼の場合は圧電素子の変位方向が操作力による変位方向(操作面から下向き)と異なるから、駆動信号を与える端子位置と信号e kを取り出す端子位置とを異なる場所にするとともに配線も別のものにすれば、圧電素子の駆動信号と、操作力による端子電圧とを相互に分離できる。 Among the ▲ 2 ▼, ▲ 6 because the displacement direction of the piezoelectric element is different from the displacement due to the operating force direction (downward from the operating surface) in the case of ▼, giving a drive signal and a terminal position to take out the terminal position and the signal e k if the wiring to another one while in different locations, can be separated and the drive signal of the piezoelectric element, and a terminal voltage due to the operation force to each other.
【0170】 [0170]
これに対して▲6▼の場合は駆動信号による電圧と操作力による端子電圧とが圧電素子の同じ部位に現れるため、それらを相互に区別する必要がある。 Since the terminal voltage due to the voltage and the operating force by the drive signal when the ▲ 6 ▼ contrast appears on the same site of the piezoelectric element, it is necessary to distinguish them from one another. これは、たとえば直流的な駆動電圧の値よりも、操作力に対する最小閾値Fh1を大きく設定することによって解決することができる。 This can, for example than the value of the DC driving voltage may be solved by setting a large minimum threshold Fh1 for the operation force.
【0171】 [0171]
この発明では操作パネル10またはタッチパネル10Tと圧電素子E1〜E4との間に他の部材が介挿されていてもよい。 Other members may be interposed between the operation panel 10 or the touch panel 10T and the piezoelectric element E1~E4 in the present invention. すなわち、操作部と双方向変換機能手段との結合は直接であるか間接であるかを問わない。 That, coupled with the operation unit and the two-way converting function unit does not matter whether indirect or a direct.
【0172】 [0172]
可変情報表示手段としては、液晶表示パネルに限らず、EL(エレクトロルミネッセント)ディスプレイ、プラズマディスプレイ、薄型CRT、LEDアレイ、液晶シャッターとそれを照らす発光体や反射板との組合せ、などを使用することもできる。 The variable information display means, not limited to the liquid crystal display panel, using EL (electroluminescent) display, a plasma display, a flat-screen CRT, LED array, liquid crystal shutter and a combination of a light emitter and reflector light it, and it is also possible to.
【0173】 [0173]
固定表示手段を用いる場合も、記銘板ではなく、紙やシートを貼り付けてもよい。 Even when using a fixed display unit, not the serial nameplate may be attached to paper or sheet.
【0174】 [0174]
情報表示面を持たない操作入力装置としてこの発明を実施する場合において、第1実施形態のように複数の単位機能手段を2次元的に分散配置し、それらからの各出力に基づいて操作位置を検出するような機能を持たせてもよい。 In case of carrying out the invention as an operation input device having no information display screen, a plurality of unit function means 2-dimensionally distributed as in the first embodiment, the operation position on the basis of the respective outputs from it may have a function, such as to detect. このような操作入力装置は、たとえば携帯型パーソナルコンピュータ(いわゆるノート型パソコン)のポインティングデバイスの1種であるスライディングパッドとして利用することができる。 Such operation input device can be used as a sliding pads, for example, one of the pointing device of the portable personal computer (so-called notebook personal computer). このような場合の操作面上の指の動きは、パソコンの液晶ディスプレイなどの画面上のカーソルの動きとして視認できるため、操作入力装置自身が表示機能を持たなくてもよいわけである。 Movement of the finger on the operation surface in such a case, since the visible as movement of the cursor on the screen of a personal computer liquid crystal display, is not the operation input device itself may not have a display function.
【0175】 [0175]
また、このような場合に操作力の閾値を複数設定しておき、最小閾値〜最大閾値の範囲内の操作力の場合はカーソルの移動指令として取り込み、また最大閾値以上の操作力の場合はマウスのクリックと同じ操作として取り込むようにすることもできる。 Also, mouse if the threshold value of the operating force of the plurality set advance, if the operating force between the minimum threshold and a maximum threshold uptake as a movement command for the cursor, and the maximum threshold value or more operation force in such a case it is also possible to capture as the same operation as click. このようにすれば、ノート型パソコンの本体上にクリック用のボタンを別途に設ける必要がなく、またクリック用ボタンを別途に設けた場合にも、スライディングパッドだけで容易にクリック操作もできることになる。 By thus separately is not necessary to provide a button for clicking on the notebook PC on the body, also in the case of providing a button for clicking separately, so that it is also simply easily clicks sliding pads .
【0176】 [0176]
さらに、この発明を操作の有無の検出だけに使用する場合の機能手段や、操作位置の検出だけに適用する場合の単位機能手段としては、導電ゴムやロードセルなどを利用することも可能である。 Furthermore, and functional means when using the present invention to only the detection of the presence or absence of the operation, as the unit function means in the case of applying only the detection of the operating position, it is also possible to use such as a conductive rubber or a load cell.
【0177】 [0177]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように、請求項1〜 請求項9の発明によれば、力学的作用と電気信号とを双方向で変換可能な双方向機能手段を利用することにより、操作面に加えられた操作力を検知できるとともに、操作信号に応答して双方向機能手段に電気的駆動信号を与えることにより操作面が力学的に作動し、操作者に操作感を与えることができる。 As described above, according to the invention of claims 1 to 9, and a mechanical action and electrical signal by use of the interactive functional means capable of converting a bidirectional, operation performed on the operation surface it is possible to detect the force, can be operated surface by applying an electrical drive signal to the bidirectional function means in response to the operation signal is mechanically actuated, providing an operational feeling to the operator.
【0178】 [0178]
このため、操作手段が実質的な押し込みストロークを持たなくても確実な操作感を与えることができる。 Therefore, it is possible to operate means providing a reliable operation feeling not have a substantial push stroke. この操作感は触覚的なものであり、視覚や聴覚を利用しないため、周囲に騒音がある場合や周囲が暗い場合でも知覚可能である。 This operation feeling is intended tactile, because it does not use visual or hearing, can be perceived even if dark or if the surroundings there is a noise around. 視覚障害者や聴覚障害者においても明確に操作面の力学的反応を知覚可能である。 It is possible to perceive the mechanical response of clearly operating surface even visually impaired or deaf.
【0179】 [0179]
また、操作力の検知と操作面の力学作用とをひとつの手段で実現できるため、情報表示面や操作面の付近の部品点数を減少させたシンプルな情報表示装置となる。 Further, since it realizes the mechanical action of the operation surface and detects the operating force in one way, a simple information display device with a reduced number of parts in the vicinity of the information display screen and operation surface.
【0180】 [0180]
また、操作信号が所定の閾値を越えるときに双方向機能手段に駆動信号を与えるようにしているため、微少な押圧力だけでは駆動信号は発生せず、なぞり操作が可能になり、目的の操作領域で実際に押圧操作を行うまでは装置側が誤った反応を示さない。 Further, since the operation signal is to provide a drive signal to the two-way function means when exceeding a predetermined threshold value, only slight pressing force is not generated drive signals, enables tracing operation, the operation of the object until actually performs pressing operation in the area do not show the wrong apparatus side reactions.
さらに、双方向機能手段を構成する複数の単位機能手段によって操作面上の操作位置を表現した位置信号を生成することが可能であり、操作面上の操作位置を特定するために他の手段を追加する必要がない。 Furthermore, it is possible to generate a position signal representing the operating position on the operating surface by the plurality of unit function means constituting the bidirectional function means, other means to identify the operating position on the operating surface there is no need to add.
そして、操作位置によって操作力の閾値が変更されるため、押圧操作した位置に応じて感度を変化させることができ、操作感を多彩なものとすることができる。 Since the threshold value of the operation force by the operation position is changed, it is possible to change the sensitivity in accordance with the pressing operation position, it can be made operational feeling variety.
【0181】 [0181]
請求項2の発明によれば、操作信号の大きさに応じて駆動信号のモードを変更するため、操作感を多彩なものとすることができる。 According to the invention of claim 2, in order to change the mode of the drive signal in accordance with the magnitude of the operation signal, it is possible to make the operation feeling as colorful.
【0183】 [0183]
請求項3の発明によれば、3以上の単位機能手段によって平面的な操作面上の操作位置を検出可能である。 According to the invention of claim 3, it is possible to detect an operation position on a planar operating surface by three or more unit function means.
【0184】 [0184]
特に、 請求項4の発明によれば、利用範囲が広い矩形の操作面を使用して、その操作面上の操作位置を検出可能である。 In particular, according to the invention of claim 4, using the reach wide rectangular operation surface, it is possible to detect an operation position on the operation surface.
【0187】 [0187]
請求項5の発明によれば、操作位置によって駆動信号のモードが変更されるため、やはり操作感を多彩なものとすることができる。 According to the invention of claim 5, since the mode of the drive signal by the operation position is changed, it can be made versatile feeling operation again.
【0188】 [0188]
請求項6の発明によれば、操作力が所定の閾値を越えるときに位置信号を実質的に有効にするため、なぞり操作によって誤入力がなされることはない。 According to the invention of claim 6, since the operation force is substantially enable position signal when exceeding a predetermined threshold value, does not erroneous input by stroking operation is performed.
【0189】 [0189]
請求項7の発明によれば、操作力の検出や操作面への力学的作用を与えるための機能手段を圧電素子で構成するため、装置を小型化しやすいとともに高精度で操作力の検出が可能になる。 According to the invention of claim 7, for constituting the functional means for providing a mechanical action on the detection and the operating surface of the operating force by the piezoelectric element, it can detect the operating force with high accuracy with easy to miniaturize the apparatus become.
【0190】 [0190]
請求項8の発明によれば、上記の情報表示装置をハウジングに収容して可搬型としているため、情報表示面を有効に利用しつつ十分な操作感を与えることができる。 According to the invention of claim 8, the information display device because it is a housing to portable to the housing, while effectively utilizing the information display screen may provide sufficient operability.
【0191】 [0191]
請求項9の発明によれば、可搬型の情報表示装置において情報表示面の表示内容に応じた操作を受け付ける1または複数の操作スイッチをハウジングの主面以外の面に設けているため、ハウジングの主面の多くの部分を情報表示面およびそれと重なった操作面に利用することができる。 According to the invention of claim 9, since the provided one or more operating switches for accepting an operation in accordance with the display content of the information display screen on the information display device of a portable to a surface other than the main surface of the housing, the housing can be utilized much of the main surface on the information display screen and therewith overlapping operation surface.
【0192】 [0192]
そして、その操作面においても操作入力が可能であるため、ハウジングの主面を有効に利用しつつ、主面以外の操作スイッチとあわせて種々の操作入力が可能となる。 Since also be an operation input in the operation surface, while effectively utilizing the main surface of the housing, it is possible to various operation inputs in conjunction with the operation switch other than the main surface.
【0194】 [0194]
請求項10の発明によれば、上記の発明の基本原理を拡張して操作入力装置が構成されており、ストロークなしで確実な操作感が得られるとともに、部品点数も少ない操作入力装置となっている。 According to the invention of claim 10 is configured the operation input device to extend the basic principles of the invention, together with reliable operation feeling without stroke is obtained by a number of parts is small operation input device there.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】この発明の第1実施形態の情報表示装置100を組み込んだシステム例を示す図である。 1 is a diagram illustrating an example system incorporating an information display device 100 of the first embodiment of the present invention.
【図2】図1の情報表示装置100の外観図である。 Figure 2 is an external view of an information display apparatus 100 of FIG.
【図3】図2のIII−III断面のうち表示操作部DPに相当する部分を示す一部省略断面図である。 3 is a fragmentary sectional view showing a portion corresponding to the display operation part DP of the III-III cross section of FIG.
【図4】図4は図3のIV方向から見た透視平面図である。 Figure 4 is a perspective plan view seen from the direction IV of Figure 3.
【図5】押圧した操作領域を圧電素子を用いて検知する原理を説明するための一般的モデル図である。 5 is a typical model diagram for explaining the principle of detecting a piezoelectric element pressing the operation area.
【図6】第1実施形態において押圧した操作領域を圧電素子を用いて検知する原理を説明するためのモデル図である。 6 is a model diagram for explaining the principle of detecting a piezoelectric element pressing the operation area in the first embodiment.
【図7】第1実施形態における制御回路部CTのブロック図である。 7 is a block diagram of a control circuit unit CT in the first embodiment.
【図8】演算部51の内部ブロック図である。 8 is an internal block diagram of the arithmetic unit 51.
【図9】操作領域の頂点座標の説明図である。 9 is an explanatory view of the vertex coordinates of the operation area.
【図10】比較判定部52aの内部ブロック図である。 Figure 10 is an internal block diagram of the comparison determination unit 52a.
【図11】操作力区分F0〜F4の説明図である。 FIG. 11 is an explanatory view of an operation force division F0~F4.
【図12】操作力判定部54の内部ブロック図である。 Figure 12 is an internal block diagram of the operation force determination section 54.
【図13】駆動モード選択部72の内部ブロック図である。 13 is an internal block diagram of a drive mode selection section 72.
【図14】駆動モード記憶部73に記憶されている種々の振動モードを模式的に示す図である。 14 is a diagram schematically showing the various vibrational modes stored in the driving mode storage unit 73.
【図15】この発明の第2実施形態である情報表示装置の表示操作部DPに相当する部分を示す一部省略断面図である。 15 is a fragmentary sectional view showing a portion corresponding to the display operation unit DP of the information display apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図16】図15の表示操作部DPを利用する場合の制御回路部CTの構成図である。 16 is a diagram of a control circuit unit CT in the case of using the display operation unit DP of FIG.
【図17】この発明の第3実施形態にかかる情報表示装置200の外観斜視図である。 17 is an external perspective view of an information display apparatus 200 according to the third embodiment of the present invention.
【図18】情報表示装置200の正面図である。 18 is a front view of the information display device 200.
【図19】情報表示装置200の背面図である。 19 is a rear view of the information display device 200.
【図20】この発明の情報表示装置として利用可能な他の例を示す図である。 20 is a diagram showing another example available as an information display device of the present invention.
【図21】図20と類似の使用例を示す図である。 21 is a diagram showing an example of the use of FIG. 20 and similar.
【図22】図20の装置における機能を実現するための部分ブロック図である。 FIG. 22 is a partial block diagram for realizing the functions in the apparatus of FIG. 20.
【図23】圧電フィルム310を利用した例を示す部分図である。 Figure 23 is a partial view showing an example of using a piezoelectric film 310.
【図24】この発明の操作入力装置の例としてのスイッチを示す断面図である。 24 is a cross-sectional view showing a switch as an example of the operation input device of the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
E1〜E4 圧電素子(単位機能手段) E1~E4 piezoelectric element (unit function means)
k k番目の圧電素子の端子電圧R1〜R7 操作領域P(x,y) 操作位置R 操作中の領域F 操作力SF 操作力信号SP 操作位置信号FC 操作有効信号FD 操作力判定信号G ゲート信号V 駆動モードのパラメータ信号F1〜F4 操作力区間Fh1〜Fh4 操作力閾値Fh1 操作力の最小閾値DP 表示操作部CT 制御回路部MS ハウジングの主面10 操作パネル10T タッチパネル11 操作面20 液晶表示パネル21 表示面(情報表示面) e k k-th terminal voltage R1~R7 operation area P (x, y) of the piezoelectric element operating position R region F operating force during operation SF operation force signal SP operation position signal FC operation enable signal FD operation force determination signal G gates parameter signal F1~F4 operating force interval Fh1~Fh4 operating force threshold Fh1 operation force minimum threshold DP display operation unit CT control circuit unit MS housing main surface 10 operation panel 10T touch panel 11 operation surface 20 liquid crystal display panel of the signal V drive mode 21 display surface (information display screen)
30 双方向変換機能手段51 演算部52 領域判定部54 操作力判定部(操作信号判定手段) 30 bidirectional conversion function unit 51 calculating unit 52 area determination unit 54 operating force determination unit (operation signal determination means)
56 ゲート回路57 論理積回路60 情報処理部72 振動モード選択部73 振動モード記憶部75 圧電素子駆動部100,200 情報表示装置101,201 ハウジング 56 gate circuit 57 the logical product circuit 60 information processing unit 72 vibration mode selecting section 73 vibration mode storage unit 75 piezoelectric element drive unit 100 and 200 the information display apparatus 101, 201 housing

Claims (10)

  1. 情報表示装置であって、 An information display device,
    (a) 情報を可変に表示可能な情報表示面と、 (A) a variable displayable information display screen information,
    (b) 所定の操作面を有し、前記情報表示面上に配置された透明または半透明の操作部と、 (B) a predetermined has an operating surface, the information is placed on the display surface the transparent or semi-transparent operation unit,
    (c) 前記操作部と結合し、力学的作用と電気信号とを双方向で変換可能な複数の単位機能手段を備える双方向機能手段と、 (c) coupled with the operation portion, and the two-way function means including a plurality of unit function unit capable of converting the mechanical action and electrical signals bidirectionally,
    (d) 前記操作面に与えられた操作力によって前記双方向機能手段から発生する電気信号を操作信号として取出す操作信号取出し手段と、 And (d) operating signal extraction means for taking out the electric signal generated from said bidirectional functional means by the operation force applied to the operation surface as an operation signal,
    (e) 前記複数の単位機能手段から発生する複数の電気信号に基づいて、前記操作面上の操作位置を表現した位置信号を生成する位置信号発生手段と、 (E) based on the plurality of electrical signals generated from the plurality of unit function means, and the position signal generating means for generating a position signal representing the operating position on the operation surface,
    (f) 前記操作信号に応答して前記双方向機能手段に電気的な駆動信号を送出する駆動制御手段と、 A drive control means for sending an electrical drive signal to (f) the interactivity means in response to the operation signal,
    を備え、 Equipped with a,
    前記駆動信号によって前記双方向機能手段で生ずる力学的反応が前記操作面に伝達されて操作者の触感として感得されるとともに、 With mechanical reaction is kantoku as feel of the operator is transmitted to the operation surface arising in a two-way function means by said drive signal,
    前記駆動制御手段が、 It said drive control means,
    (e-1) 前記操作信号と所定の閾値とを比較し、前記操作信号が前記閾値を越えるときに電気的な駆動信号を前記双方向機能手段に送出する操作信号判定手段と、 (E-1) comparing the operating signal with a predetermined threshold value, the operation signal determination means for sending an electrical drive signal to the interactivity means when the operating signal exceeds the threshold value,
    (e-2) 前記操作面において前記操作位置が属する領域ごとに前記閾値を可変に保持する閾値保持手段と、 And (e-2) threshold holding means for variably holding the threshold value for each area where the operation position belongs in the operation surface,
    を有することを特徴とする情報表示装置。 Information display device characterized by having.
  2. 請求項1の情報表示装置であって、 An information display apparatus according to claim 1,
    前記操作信号判定手段は、前記操作信号の大きさに応じて前記駆動信号のモードを変更することを特徴とする情報表示装置。 The operation signal determination means, the information display device and changing the mode of said drive signal in accordance with the magnitude of the operation signal.
  3. 請求項1または請求項2の情報表示装置であって、 An information display apparatus according to claim 1 or claim 2,
    前記複数の単位機能手段として、2次元的に分散配置された3以上の単位機能手段を有することを特徴とする情報表示装置。 Wherein a plurality of unit function means, the information display device characterized by having three or more unit function means are two-dimensionally distributed.
  4. 請求項3の情報表示装置であって、 An information display apparatus according to claim 3,
    前記操作面は略矩形面であり、 The operation surface is substantially rectangular surface,
    前記複数の単位機能手段として、前記略矩形面のほぼ4隅に配置された4個の単位機能手段を有することを特徴とする情報表示装置。 Wherein a plurality of unit function means, the information display device characterized by having four unit function means arranged in substantially four corners of the substantially rectangular surface.
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれかの情報表示装置であって、 It claims 1 be any information display apparatus according to claim 4,
    前記駆動制御手段は、前記位置信号に応じて前記駆動信号のモードを変更することを特徴とする情報表示装置。 It said drive control means, the information display device and changing the mode of the drive signal in response to said position signal.
  6. 請求項1ないし請求項5のいずれかの情報表示装置であって、 It claims 1 be any information display apparatus according to claim 5,
    (g) 前記操作信号が前記閾値を越えるときに前記位置信号の発生を所定の情報処理手段に伝達する論理ゲート手段 (g) logic gate means and said operation signal for transmitting the occurrence of said position signal when exceeding said threshold to a predetermined information processing means,
    をさらに備えることを特徴とする情報表示装置。 Information display apparatus further comprising a.
  7. 請求項1ないし請求項6のいずれかの情報表示装置であって、 It claims 1 be any information display apparatus according to claim 6,
    前記双方向機能手段は、圧電素子を含むことを特徴とする情報表示装置。 The interactivity means, information display device which comprises a piezoelectric element.
  8. 所定の主面を有する携帯可能なハウジングに収容され、操作面が前記主面に露出して可搬型とされた請求項1ないし請求項7のいずれかの情報表示装置。 Predetermined housed in portable housing having a main surface, the operating surface is one of the information display device according to claim 1 to claim 7 is exposed to the main surface is a portable.
  9. 請求項8の情報表示装置であって、 An information display apparatus according to claim 8,
    前記ハウジングの前記主面以外の面に固定的に配置され、前記表示面の表示内容に応じた操作を受け付ける1または複数の操作スイッチ、 Wherein fixedly arranged on the surface other than the main surface of the housing, one or more operating switches for accepting an operation in accordance with the display contents of the display surface,
    をさらに備えることを特徴とする情報表示装置。 Information display apparatus further comprising a.
  10. 操作入力装置であって、 Be an operation input device,
    (a) 所定の操作面を有する操作部と、 (a) an operation unit having a predetermined operating surface,
    (b) 前記操作部と結合し、力学的作用と電気信号とを双方向で変換可能な複数の単位 機能手段を備える双方向機能手段と、 (b) bound to said operation portion, and the two-way function means including a plurality of unit function unit capable of converting the mechanical action and electrical signals bidirectionally,
    (c) 前記操作面に与えられた操作力によって前記双方向機能手段から発生する電気信号を操作信号として取出す操作信号取出し手段と、 (c) an operation signal extracting means for taking out the electric signal generated from said bidirectional functional means by the operation force applied to the operation surface as an operation signal,
    (d) 前記複数の単位機能手段から発生する複数の電気信号に基づいて、前記操作面上の操作位置を表現した位置信号を生成する位置信号発生手段と、 and (d) based on the plurality of electrical signals generated from the plurality of unit function means, and the position signal generating means for generating a position signal representing the operating position on the operation surface,
    (e) 前記操作信号に応答して前記双方向機能手段に電気的な駆動信号を送出する駆動制御手段と、 a drive control means for sending an electrical drive signal (e) of the interactivity means in response to the operation signal,
    を備え、 Equipped with a,
    前記駆動信号によって前記双方向機能手段で生ずる力学的反応が前記操作面に伝達されて操作者の触感として感得されるとともに、 With mechanical reaction is kantoku as feel of the operator is transmitted to the operation surface arising in a two-way function means by said drive signal,
    前記駆動制御手段が、 It said drive control means,
    (e-1) 前記操作信号と所定の閾値とを比較し、前記操作信号が前記閾値を越えるときに電気的な駆動信号を前記双方向機能手段に送出する操作信号判定手段と、 (e-1) comparing the operating signal with a predetermined threshold value, the operation signal determination means for sending an electrical drive signal to the interactivity means when the operating signal exceeds the threshold value,
    (e-2) 前記操作面において前記操作位置が属する領域ごとに前記閾値を可変に保持する閾値保持手段と、 and (e-2) threshold holding means for variably holding the threshold value for each area where the operation position belongs in the operation surface,
    を有することを特徴とする操作入力装置 Operation input device characterized in that it comprises a.
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