JP4712834B2 - 表示入力ユニット、入力装置、入力方法、および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示入力ユニットおよび撮像装置に関する。特に、本発明は、ユーザの指示を機器に入力するための表示入力ユニット、その表示入力ユニットが利用可能な入力装置、その入力装置において利用可能な入力方法、およびその入力装置が利用可能な撮像装置に関する。

デジタルカメラの著しい進歩に伴い、ユーザが設定可能な機能の数が増加し、煩雑なボタン操作が必要になってきたため、さらにユーザフレンドリーな入力ユニットの開発が求められていた。

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる表示入力ユニット、入力装置、入力方法、および撮像装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

即ち、本発明の第１の形態における表示入力ユニットは、液晶表示部を含み、押圧に応じて姿勢に変位を生じる指示入力ユニットと、指示入力ユニットへの押圧を感知する押圧感知ユニットとを備える。

指示入力ユニットに押圧されることで作動するスイッチユニットを更に備えても良い。

本発明の第１の形態における入力装置は、機器にユーザの指示を入力するための入力装置であって、押圧に応じて姿勢に変位を生じる指示入力ユニットと、指示入力ユニットへの押圧を感知する押圧感知ユニットと、指示入力ユニットへの押圧に応じて機器が実行すべき機能を示す情報を表示する液晶表示ユニットとを有する表示入力ユニットと、表示入力ユニットを制御する表示入力制御ユニットとを備え、表示入力制御ユニットは、押圧感知ユニットが感知した情報に基づいて、押圧方向を取得する押圧方向取得部と、押圧方向と機器が実行すべき機能とを関連づけるスイッチ設定部と、押圧方向に関連づけられた機能を実行するための指示を機器に伝達するスイッチ伝達部とを有する。

押圧感知ユニットが感知した情報に基づいて、押圧強度を取得する押圧強度取得部を更に備え、スイッチ設定部は、押圧強度と機能とを関連づけても良い。液晶表示ユニットの重心近傍位置から見て押圧方向に対応した表示位置に、押圧方向に関連づけられた機能を示す情報を表示しても良い。液晶表示ユニットは、機器の動作状態に関連した情報を表示しても良い。指示入力ユニットに押圧されることで作動するスイッチユニットを更に備えても良い。液晶表示ユニットは、スイッチユニットに関連づけられた機能を示す情報を表示しても良い。液晶表示ユニットは、複数の背景色が発色可能に構成され、背景色は、機器の動作状態に基づいて決定されても良い。

本発明の第１の形態における方法は、機器にユーザの指示を入力する方法であって、指示を入力する指示入力ユニットの変位方向と、機器の機能とを関連づける工程と、機能を示す情報を液晶表示ユニットに表示する工程と、指示入力ユニットに対する押圧を感知する工程と、押圧によって生じた指示入力ユニットの変位方向を取得する工程と、変位方向に関連づけられた機能を判定する工程と、機能の実行を指示する工程とを含む。

本発明の第１の形態における撮像装置は、画像を撮像するための撮像装置であって、押圧に応じて姿勢に変位を生じる指示入力ユニットと、指示入力ユニットへの押圧を感知する押圧感知ユニットと、指示入力ユニットへの押圧に対応して、機器が実行すべき機能を示す情報を表示する液晶表示ユニットとを有する表示入力ユニットと、表示入力ユニットを制御する表示入力制御ユニットとを備える。

なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の撮像装置の一例としてのデジタルカメラ１０の全体の構成を示す。表示入力ユニット１１６および表示入力制御ユニット３００については、図３以降で詳述する。デジタルカメラ１０は、主に撮像ユニット２０、撮像制御ユニット４０、処理ユニット６０、表示ユニット１００、および操作ユニット１１０を含む。

撮像ユニット２０は、撮影および結像に関する機構部材および電気部材を含む。撮像ユニット２０はまず、映像を取り込んで処理を施す撮影レンズ２２、絞り２４、シャッタ２６、光学ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２８、ＣＣＤ３０、および撮像信号処理部３２を含む。撮影レンズ２２は、フォーカスレンズやズームレンズ等からなる。この構成により、被写体像がＣＣＤ３０の受光面上に結像する。結像した被写体像の光量に応じ、ＣＣＤ３０の各センサエレメント（図示せず）に電荷が蓄積される（以下その電荷を「蓄積電荷」という）。蓄積電荷は、リードゲートパルスによってシフトレジスタ（図示せず）に読み出され、レジスタ転送パルスによって電圧信号として順次読み出される。

デジタルカメラ１０は一般に電子シャッタ機能を有するので、シャッタ２６のような機械式シャッタは必須ではない。電子シャッタ機能を実現するために、ＣＣＤ３０にシャッタゲートを介してシャッタドレインが設けられる。シャッタゲートを駆動すると蓄積電荷がシャッタドレインに掃き出される。シャッタゲートの制御により、各センサエレメントに電荷を蓄積するための時間、すなわちシャッタスピードが制御できる。

ＣＣＤ３０から出力される電圧信号、すなわちアナログ信号は撮像信号処理部３２でＲ、Ｇ、Ｂ成分に色分解され、まずホワイトバランスが調整される。つづいて撮像信号処理部３２はガンマ補正を行い、必要なタイミングでＲ、Ｇ、Ｂ信号を順次Ａ／Ｄ変換し、その結果得られたデジタルの画像データ（以下単に「デジタル画像データ」とよぶ）を処理ユニット６０へ出力する。

撮像ユニット２０はさらに、ファインダ３４とストロボ３６を有する。ファインダ３４には図示しないＬＣＤを内装してもよく、その場合、後述のメインＣＰＵ６２等からの各種情報をファインダ３４内に表示できる。ストロボ３６は、コンデンサ（図示せず）に蓄えられたエネルギが放電管３６ａに供給されたときそれが発光することで機能する。

撮像制御ユニット４０は、ズーム駆動部４２、フォーカス駆動部４４、絞り駆動部４６、シャッタ駆動部４８、それらを制御する撮像系ＣＰＵ５０、測距センサ５２、および測光センサ５４をもつ。ズーム駆動部４２などの駆動部は、それぞれステッピングモータ等の駆動手段を有する。後述のレリーズスイッチ１１４の押下に応じ、測距センサ５２は被写体までの距離を測定し、測光センサ５４は被写体輝度を測定する。測定された距離のデータ（以下単に「測距データ」という）および被写体輝度のデータ（以下単に「測光データ」という）は撮像系ＣＰＵ５０へ送られる。撮像系ＣＰＵ５０は、ユーザから指示されたズーム倍率等の撮影情報に基づき、ズーム駆動部４２とフォーカス駆動部４４を制御して撮影レンズ２２のズーム倍率とピントの調整を行う。

撮像系ＣＰＵ５０は、１画像フレームのＲＧＢのデジタル信号積算値、すなわちＡＥ情報に基づいて絞り値とシャッタスピードを決定する。決定された値にしたがい、絞り駆動部４６とシャッタ駆動部４８がそれぞれ絞り量の調整とシャッタ２６の開閉を行う。

撮像系ＣＰＵ５０はまた、測光データに基づいてストロボ３６の発光を制御し、同時に絞り２６の絞り量を調整する。ユーザが映像の取込を指示したとき、ＣＣＤ３０が電荷蓄積を開始し、測光データから計算されたシャッタ時間の経過後、蓄積電荷が撮像信号処理部３２へ出力される。

処理ユニット６０は、デジタルカメラ１０全体、とくに処理ユニット６０自身を制御するメインＣＰＵ６２と、これによって制御されるメモリ制御部６４、ＹＣ処理部７０、オプション装置制御部７４、圧縮伸張処理部７８、通信Ｉ／Ｆ部８０を有する。メインＣＰＵ６２は、シリアル通信などにより、撮像系ＣＰＵ５０との間で必要な情報をやりとりする。メインＣＰＵ６２の動作クロックは、クロック発生器８８から与えられる。クロック発生器８８は、撮像系ＣＰＵ５０、表示ユニット１００に対してもそれぞれ異なる周波数のクロックを提供する。

メインＣＰＵ６２には、キャラクタ生成部８４とタイマ８６が併設されている。タイマ８６は電池でバックアップされ、つねに日時をカウントしている。このカウント値から撮影日時に関する情報、その他の時刻情報がメインＣＰＵ６２に与えられる。キャラクタ生成部８４は、撮影日時、タイトル等の文字情報を発生し、この文字情報が適宜撮影画像に合成される。

メモリ制御部６４は、不揮発性メモリ６６とメインメモリ６８を制御する。不揮発性メモリ６６は、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去およびプログラム可能なＲＯＭ）やＦＬＡＳＨメモリなどで構成され、ユーザによる設定情報や出荷時の調整値など、デジタルカメラ１０の電源がオフの間も保持すべきデータが格納されている。不揮発性メモリ６６には、場合によりメインＣＰＵ６２のブートプログラムやシステムプログラムなどが格納されてもよい。一方、メインメモリ６８は一般にＤＲＡＭのように比較的安価で容量の大きなメモリで構成される。メインメモリ６８は、撮像ユニット２０から出力されたデータを格納するフレームメモリとしての機能、各種プログラムをロードするシステムメモリとしての機能、その他ワークエリアとしての機能をもつ。不揮発性メモリ６６とメインメモリ６８は、処理ユニット６０内外の各部とメインバス８２を介してデータのやりとりを行う。

ＹＣ処理部７０は、デジタル画像データにＹＣ変換を施し、輝度信号Ｙと色差（クロマ）信号Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙを生成する。輝度信号と色差信号はメモリ制御部６４によってメインメモリ６８に一旦格納される。圧縮伸張処理部７８はメインメモリ６８から順次輝度信号と色差信号を読み出して圧縮する。こうして圧縮されたデータ（以下単に「圧縮データ」という）は、オプション装置制御部７４を介してオプション装置７６の一種であるメモリカードへ書き込まれる。

処理ユニット６０はさらにエンコーダ７２をもつ。エンコーダ７２は輝度信号と色差信号を入力し、これらをビデオ信号（ＮＴＳＣやＰＡＬ信号）に変換してビデオ出力端子９０から出力する。オプション装置７６に記録されたデータからビデオ信号を生成する場合、そのデータはまずオプション装置制御部７４を介して圧縮伸張処理部７８へ与えられる。つづいて、圧縮伸張処理部７８で必要な伸張処理が施されたデータはエンコーダ７２によってビデオ信号へ変換される。

オプション装置制御部７４は、オプション装置７６に認められる信号仕様およびメインバス８２のバス仕様にしたがい、メインバス８２とオプション装置７６の間で必要な信号の生成、論理変換、または電圧変換などを行う。デジタルカメラ１０は、オプション装置７６として前述のメモリカードのほかに、例えばＰＣＭＣＩＡ準拠の標準的なＩ／Ｏカードをサポートしてもよい。その場合、オプション装置制御部７４は、ＰＣＭＣＩＡ用バス制御ＬＳＩなどで構成してもよい。

通信Ｉ／Ｆ部８０は、デジタルカメラ１０がサポートする通信仕様、たとえばＵＳＢ、ＲＳ−２３２Ｃ、イーサネットなどの仕様に応じたプロトコル変換等の制御を行う。通信Ｉ／Ｆ部８０は、必要に応じてドライバＩＣを含み、ネットワークを含む外部機器とコネクタ９２を介して通信する。そうした標準的な仕様のほかに、例えばプリンタ、ゲーム機等の外部機器との間で独自のＩ／Ｆによるデータ授受を行う構成としてもよい。

表示ユニット１００は、ＬＣＤモニタ１０２とＬＣＤパネル１０４を有する。それらはＬＣＤドライバであるモニタドライバ１０６、パネルドライバ１０８によってそれぞれ制御される。ＬＣＤモニタ１０２は、例えば２インチ程度の大きさでカメラ背面に設けられ、現在の撮影や再生のモード、撮影や再生のズーム倍率、電池残量、日時、モード設定のための画面、被写体画像などを表示する。ＬＣＤパネル１０４は例えば小さな白黒ＬＣＤでカメラ上面に設けられ、画質（ＦＩＮＥ／ＮＯＲＭＡＬ／ＢＡＳＩＣなど）、ストロボ発光／発光禁止、標準撮影可能枚数、画素数、電池容量などの情報を簡易的に表示する。

操作ユニット１１０は、ユーザがデジタルカメラ１０の動作やそのモードなどを設定または指示するために必要な機構および電気部材を含む。パワースイッチ１１２は、デジタルカメラ１０の電源のオンオフを決める。レリーズスイッチ１１４は、半押しと全押しの二段階押し込み構造になっている。例えば、デジタルカメラ１０が静止画撮影モードにあるとき、レリーズスイッチ１１４の半押しでＡＦおよびＡＥがロックし、全押しで撮影画像の取込が行われ、必要な信号処理、データ圧縮等の後、メインメモリ６８、オプション装置７６等に記録される。デジタルカメラ１０が動画撮影モードにあるとき、レリーズスイッチ１１４の半押しでＡＦおよびＡＥがロックし、全押しで動画の記録が開始される。レリーズスイッチ１１４が押し続けられている間は動画の記録が行われ、レリーズスイッチ１１４が放されると動画の記録が停止するような構成であっても良い。レリーズスイッチ１１４が一旦オフになっても動画の記録が引き続いて行われ、再度レリーズスイッチ１１４が押下されると動画の記録が停止するような構成であっても良い。表示入力ユニット１１６は、ユーザからの各種指示を入力する機能を有する。表示入力ユニット１１６は、ズームスイッチとしての機能も有しており、ズーム倍率を指定することができる。モードスイッチ１２２は、デジタルカメラ１０の動作モードを設定するために用いられる。操作ユニット１１０で指定できる動作または機能の例として、「ファイルフォーマット」、「特殊効果」、「印画」、「決定／保存」、「表示切換」等がある。操作ユニット１１０の各スイッチからの信号は、処理ユニット６０へ伝達され、必要な処理が行われる。

図２は、本実施形態のデジタルカメラ１０の外観を示す。図２は、デジタルカメラ１０を使用する際にユーザ側に位置する面の上方から見た概略斜視図である。デジタルカメラ１０のユーザ側に位置する面には、表示入力ユニット１１６が配置されている。図２においては、表示入力ユニット１１６のうち、液晶表示ユニット２０２を含む指示入力ユニット２００が示されている。表示入力ユニット１１６には、デジタルカメラ１０の動作モードに応じて各種の機能が自在に割り当てられる。例えば、デジタルカメラ１０が撮像待機状態であるときには、ズームスイッチ機能が割り当てられ、デジタルカメラ１０がムービー再生状態であるときには、「再生」「停止」「早送り」などの機能が割り当てられる。液晶表示ユニット２０２は、重心近傍位置から見て押圧方向に対応した位置に、押圧方向に関連づけられた機能を示す情報を表示する。また、液晶表示ユニット２０２の中央付近には、デジタルカメラ１０の動作状態に関連した情報が表示される。液晶表示ユニット２０２の表示内容は、後述のスイッチ設定部３３０などによって決定され、ドライバ（図示せず）を介して液晶表示ユニット２０２に伝達される。

デジタルカメラ１０のユーザ側に位置する面には、表示ユニットの一例としてのＬＣＤモニタ１０２が配置されている。ＬＣＤモニタ１０２および表示入力ユニット１１６は同一面に配置されているので、ユーザはＬＣＤモニタ１０２の表示内容と表示入力ユニット１１６の液晶表示ユニット２０２の表示内容とを同時に視認しながら操作することができる。例えば、ＬＣＤモニタ１０２にメニューを表示し、その内容と表示入力ユニット１１６の液晶表示ユニット２０２の表示とを視認しながら、表示入力ユニット１１６の指示入力ユニット２００を押下して所望の機能を設定することができる。また、指示入力ユニット２００を操作するために指を置いたときに、液晶表示ユニット２０２の表示が見えなくなってしまっても、ＬＣＤモニタ１０２に必要な情報を表示させることができる。ＬＣＤモニタ１０２と液晶表示ユニット２０２は、デジタルカメラ１０の隣接した２つの筐体面にそれぞれ配置されても良い。例えば、ＬＣＤモニタ１０２がデジタルカメラ１０の背面に、液晶表示ユニット２０２がデジタルカメラ１０の上面に配置されていても良い。このときも、ユーザはＬＣＤモニタ１０２の表示内容と液晶表示ユニット２０２の表示内容とを同時に視認しながら操作することができる。

ＬＣＤモニタ１０２および液晶表示ユニット２０２の表示面が、筐体面に対して傾斜して配置されても良い。通常、ユーザがデジタルカメラ１０を使用するときには、目よりも低い位置で操作することが多い。このとき、ＬＣＤモニタ１０２および液晶表示ユニット２０２の表示面が、上側が奥へ、下側が手前へ傾くように配置されていると、ユーザの視線と液晶の表示面のなす角が直角に近くなるので、視認しやすくなる。

表示入力ユニット１１６は、デジタルカメラ１０のユーザ側に位置する面の中央より右側かつ上側に配置されていても良い。これによれば、ユーザがデジタルカメラ１０を右手で所持した際に、親指が表示入力ユニット１１６の位置に置かれるため、片手で容易に操作をすることができる。

デジタルカメラ１０のユーザ側に位置する面には、他にもファインダ３４、パワースイッチ１１２等が配置されている。これらは、他の面に設けられていても良い。

デジタルカメラ１０の上面には、ＬＣＤパネル１０４、レリーズスイッチ１１４、モードスイッチ１２２等が配置されている。ＬＣＤパネル１０４は、操作時に見やすいようにデジタルカメラ１０の上面に配置されている。レリーズスイッチ１１４およびモードスイッチ１２２は、ユーザが右手でデジタルカメラ１０を持ったときに、人差し指がかかる位置に配置されている。これによれば、デジタルカメラ１０を片手で簡便に操作することができる。

図３（ａ）（ｂ）は、本実施形態の表示入力ユニット１１６の例を示す。図３（ａ）は、表示入力ユニット１１６の表示面を示す。指示入力ユニット２００は、液晶表示ユニット２０２を一体的に含む。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ'断面の概略断面図を示す。表示入力ユニット１１６は、液晶表示ユニット２０２を含む指示入力ユニット２００、押圧感知ユニット２５０、および支柱部２６０を有する。液晶表示ユニット２０２の表示面を含む面の周囲付近を押圧すると、指示入力ユニット２００は、重心近傍にある支柱部２６０を支点として、筐体面に対して略垂直方向に変位する。こうして、指示入力ユニット２００は、押圧に応じて姿勢に変位を生じる。押圧感知ユニット２５０は、指示入力ユニット２００の支柱部２６０の側面に設けられている。押圧感知ユニット２５０は、指示入力ユニット２００の支柱部２６０と一体的に設けられていても良い。押圧感知ユニット２５０は、例えば、歪によって抵抗の変化を生じる厚膜抵抗器などを含み、指示入力ユニット２００の姿勢の変位によるわずかな歪を感知して、表示入力制御ユニット３００へ伝達する。支柱部２６０を四角柱として構成し、その四つの側面にそれぞれ厚膜抵抗器を配置することによって、押圧感知ユニット２５０を実現しても良い。この構成によれば、縦方向および横方向の歪成分が感知できるので、これら４つの成分をベクトルとして合成することにより、指示入力ユニット２００の変位方向および変位強度を知ることができる。このような押圧感知ユニット２５０としては、例えば、特開平７−３０２１６３号公報に開示された技術を利用することもできる。

支柱部２６０は、指示入力ユニット２００の重心近傍位置に設けられ、支点としての機能を果たす。支柱部２６０の内部には、液晶表示ユニット２０２に必要な信号を伝達するための信号路（図示せず）が設けられている。

図４（ａ）（ｂ）は、本実施形態の表示入力ユニット１１６の他の例を示す。図４（ａ）は、表示入力ユニット１１６の表示面を示す。指示入力ユニット２００は、液晶表示ユニット２０２を一体的に含む。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ'断面の概略断面図を示す。表示入力ユニット１１６は、液晶表示ユニット２０２を含む指示入力ユニット２００、スイッチユニット２１０、接触部２２０、押圧感知ユニット２５０、および支柱部２６０を有する。押圧感知ユニット２５０は、図３に示した構成と同様である。

指示入力ユニット２００の下部には、スイッチユニット２１０が設けられている。スイッチユニット２１０は、表示入力ユニット１１６を押下することにより、指示入力ユニット２００に押圧されて作動する。スイッチユニット２１０は、メタルドームスイッチなどによって実現されても良い。このような構成によれば、例えば、指示入力ユニット２００および押圧感知ユニット２５０を用いて十字キーまたは方向キーを実現するとともに、スイッチユニット２１０を用いて実行ボタンを実現することにより、より操作性の良い入力装置を提供することができる。

接触部２２０は、指示入力ユニット２００が押圧されたときに、ユーザにスイッチを押下したような触感を与えるために設けられている。接触部２２０は、例えば、支柱部２５０から見て上下左右の４つの位置に設けられても良い。これにより、十字キーと同様な操作感を与えることができる。

図５（ａ）（ｂ）は、表示入力ユニット１１６の他の例を示す。図５（ａ）は、表示入力ユニット１１６の表示面を示す。この例においては、液晶表示ユニット２０２が指示入力ユニット２００の機能を有している。図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＣ−Ｃ'断面の概略断面図を示す。表示入力ユニット１１６は、液晶表示ユニット２０２を含む指示入力ユニット２００、押圧感知ユニット２５０、および支柱部２６０を有する。それぞれの構成および動作は、図３に示した表示入力ユニット１１６と同様である。この構成によれば、簡略な構成で表示入力ユニット１１６を実現することができる。

図６（ａ）（ｂ）は、表示入力ユニット１１６の他の例を示す。図６（ａ）は、表示入力ユニット１１６の表示面を示す。この例においては、液晶表示ユニット２０２の重心近傍位置に指示入力ユニット２００が設けられている。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＤ−Ｄ'断面の概略断面図を示す。表示入力ユニット１１６は、指示入力ユニット２００、液晶表示ユニット２０２、押圧感知ユニット２５０、およびスイッチユニット２１０を有する。この例においては、液晶表示ユニット２０２の重心近傍位置に孔が設けられており、その孔の部分に棒状の指示入力ユニット２００が設けられている。このとき、液晶表示ユニット２０２は固定されていても良い。その他の構成および動作は、図３に示した表示入力ユニット１１６と同様である。この構成によれば、簡略な構成で表示入力ユニット１１６を実現することができる。液晶表示ユニット２０２は、複数の部分に分割されていても良い。指示入力ユニット２００は、液晶表示ユニット２０２の重心近傍ではない位置に配置されても良い。

図７（ａ）（ｂ）は、表示入力ユニット１１６の他の例を示す。図７（ａ）は、表示入力ユニット１１６の表示面を示す。指示入力ユニット２００は、液晶表示ユニット２０２を一体的に含む。図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＥ−Ｅ'断面の概略断面図を示す。表示入力ユニット１１６は、指示入力ユニット２００、液晶表示ユニット２０２、押圧感知ユニット２５０、支柱部２６０、およびスイッチユニット２１０を有する。この例においては、押圧感知ユニット２５０が支柱部２６０の下面に設けられている。歪または圧力を感知する厚膜抵抗器を、重心位置近傍を中心として上下左右の四つの位置に配置することによって、押圧感知ユニット２５０を実現しても良い。スイッチユニット２１０および押圧感知ユニット２５０が一体的に構成されたユニットを利用しても良い。この構成によれば、縦方向および横方向の圧力成分が感知できるので、これら４つの成分をベクトルとして合成することにより、指示入力ユニット２００の押圧方向および押圧強度を知ることができる。

図８（ａ）（ｂ）は、表示入力ユニット１１６の他の例を示す。図８（ａ）は、表示入力ユニット１１６の表示面を示す。指示入力ユニット２００は、液晶表示ユニット２０２を一体的に含む。図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＦ−Ｆ'断面の概略断面図を示す。表示入力ユニット１１６は、液晶表示ユニット２０２を含む指示入力ユニット２００、押圧感知ユニット２５０、および支柱部２６０を有する。この例においては、押圧感知ユニット２５０が指示入力ユニット２００の下面に設けられている。歪または圧力を感知する厚膜抵抗器を、支柱部２６０の位置を中心として上下左右の四つの位置に配置することによって、押圧感知ユニット２５０を実現しても良い。

指示入力ユニット２００および液晶表示ユニット２０２の形状は、円形に限らず、正方形、長方形、楕円形などであっても良いし、任意の形状であっても良い。スイッチユニット２１０は、例えば、メタルドームスイッチなどの押圧されることで作動するスイッチであっても良いし、光学スイッチなどであっても良い。

このように、操作性の良い十字キーとしての機能および任意の方向を入力可能な方向キーとしての機能を有する指示入力ユニット２００と、表示の自由度の高い液晶表示ユニット２０２とを組み合わせることによって、以下に示すような効果が期待される。まず、指示入力ユニット２００に各種機能が自在に割り当てられているので、操作ボタンの数を削減することができる。また、その動作モードにおいて必要な操作を適宜指示入力ユニット２００に割り当てることができるので、ボタンを探す手間が省け、簡便に操作を行うことができる。この際、液晶表示ユニット２０２が押圧方向に対応した位置にその押圧方向に関連づけられた機能を示す情報を表示するので、ユーザは、指示入力ユニット２００の押圧方向に割り当てられた機能が変化しても、現在割り当てられている機能を視認しながら操作することができる。指示入力ユニット２００の押圧方向に割り当てられた機能を液晶表示ユニット２０２が表示するので、各操作ボタンの機能を外装部材に印刷する必要がなく、コストを削減することができる。さらに、指示入力ユニット２００および液晶表示ユニット２０２を一体的にまたは近傍に配置したことで、ユーザは視線を移動することなく、操作方法を直感的に理解して操作することができる。また、指示入力ユニット２００と液晶表示ユニット２０２を別々に配置する場合に比べて、小型で簡略な構造にすることができる。液晶表示ユニット２０２にデジタルカメラ１０の動作モードを更に表示すると、ユーザはモードスイッチ１２２の状態を確認することなく、現在の動作モードを視認しつつ操作を行うことができる。

図９は、表示入力制御ユニット３００の概略機能ブロックを示す。表示入力制御ユニット３００は、押圧方向取得部３１０、押圧強度取得部３２０、スイッチ設定部３３０、およびスイッチ伝達部３４０を備える。表示入力制御ユニット３００は一例として、図１のメインＣＰＵ６２と、メインメモリ６８や不揮発性メモリ６６に格納またはロードされたプログラムの連携によって実現することができる。メインＣＰＵ６２が内蔵メモリをもつ場合にはそのメモリに必要なプログラムを格納し、諸機能をファームウエアとして実現してもよい。図９は、表示入力制御ユニット３００の各機能をひとまとまりの構成として記述したが、これらは実際には物理的にひとまとまりであるとは限らないし、その必要もない。デジタルカメラ１０において表示入力制御ユニット３００の機能を実現する設計には相当の自由度がある。

押圧方向取得部３１０および押圧強度取得部３２０は、押圧感知ユニット２５０から伝達された情報に基づいて、指示入力ユニット２００に印加された押圧の方向および強度をそれぞれ取得する。押圧感知ユニット２５０が、指示入力ユニット２００の前後左右の４ヶ所に設けられている場合は、それぞれの抵抗値の変化から算出される歪成分を取得し、それらをベクトル合成することによって、押圧方向および押圧強度を取得することができる。

スイッチ設定部３３０は、メインＣＰＵ６２などから伝達される指示に基づいて、指示入力ユニット２００の押圧方向および押圧強度と、デジタルカメラ１０が実行すべき機能とを関連づけたスイッチ情報を設定する。また、スイッチユニット２１０とデジタルカメラ１０が実行すべき機能とを関連づけた情報を設定する。このとき、液晶表示ユニット２０２に、指示入力ユニット２００の押圧方向および押圧強度に関連づけられた機能を示す表示情報を伝達する。スイッチ伝達部３４０は、押圧方向取得部３１０および押圧強度取得部３２０から押圧方向および押圧強度の情報が伝達されると、スイッチ設定部３３０に設定されたスイッチ情報を参照して、関連づけられた機能が何であるかを判断する。このとき、機能が関連づけられていた場合は、メインＣＰＵ６２などに、その機能を実行するよう伝達する。機能が関連づけられていなかった場合は、機能の実行を指示しない。

図１０は、本実施形態の入力方法を示すフローチャートである。まず、メインＣＰＵ６２などにおいて実行されているメインプログラムによって、スイッチ設定部３３０にスイッチ情報が設定される（Ｓ１００）。続いて、スイッチ設定部３３０は、液晶表示ユニット２０２に、押圧方向および押圧強度に関連づけられた機能を示す表示情報を伝達する（Ｓ１０２）。続いて、押圧感知ユニット２５０が押圧を感知した否かを判断する（Ｓ１０４）。押圧を感知しなければ、Ｎへ進み、押圧を感知するまで監視し続ける。押圧を感知すれば、Ｙへ進み、押圧方向取得部３１０が押圧方向を取得して、スイッチ伝達部３４０へ伝達する（Ｓ１０６）。続いて、押圧強度取得部３２０が押圧強度を取得して、スイッチ伝達部３４０へ伝達する（Ｓ１０８）。続いて、スイッチ伝達部３４０が、スイッチ設定部３３０を参照して、押圧方向および押圧強度に機能が関連づけられているか否かを判断する（Ｓ１１０）。対応する機能がない場合は、Ｎへ進み、再び押圧感知ユニット２５０を監視する。対応する機能がある場合は、Ｙへ進み、スイッチ伝達部３４０がメインＣＰＵ６２などへ機能の実行を指示する（Ｓ１１２）。工程の途中で、モードスイッチ１２２が切り換えられるなどして、スイッチ機能を変更する必要が生じた場合には、Ｓ１００に戻って、再びスイッチ設定部３３０にスイッチ機能が設定される。

図１１（ａ）（ｂ）は、本実施形態のデジタルカメラ１０が静止画撮影モードであるときの、モードスイッチ１２２の様子およびＬＣＤモニタ１０２の表示例を示す。図１１（ａ）は、モードスイッチ１２２が静止画撮影モードに設定されている様子を示す。図１１（ｂ）は、ＬＣＤモニタ１０２の表示例を示す。ＬＣＤモニタ１０２には、撮像ユニット２０が撮像した画像が表示されている。

図１２（ａ）（ｂ）は、デジタルカメラ１０が静止画撮影モードであるときの、スイッチ設定部３３０が設定したスイッチ情報および液晶表示ユニット２０２の表示例を示す。図１２（ａ）は、スイッチ設定部３３０が設定したスイッチ情報を示す。スイッチ情報は、指示入力ユニット２００の押圧方向、押圧強度、デジタルカメラ１０が実行すべき機能、および液晶表示ユニット２０２に表示すべき表示情報を含む。押圧方向は、図１２（ｂ）に示した角度によって指定されている。押圧強度は、本実施形態においては２段階に設定されている。押圧強度取得部が取得した押圧強度が、強度１の範囲内にあれば強度１に関連づけられた機能が実行され、強度２の範囲内にあれば強度２に関連づけられた機能が実行される。このような構成によれば、同一の押圧方向に２以上の機能を関連づけることができる。押圧強度の段階は、１段階であっても良いし、２以上の多段階であっても良い。

例えば、指示入力ユニット２００の重心近傍位置からみて、０度から４０度まで、および３２０度から３６０度までの方向、すなわち、上方向にある位置を押圧した場合、押圧強度が強度１であれば、光学ズームイン機能が実行され、押圧強度が強度２であれば、電子ズームイン機能が実行される。指示入力ユニット２００の重心近傍位置からみて、５０度から１３０度までの方向、すなわち、右方向にある位置を押圧した場合、押圧強度が強度１または強度２であれば、マクロモード設定機能が実行される。

図１２（ｂ）は、液晶表示ユニット２０２の表示例を示す。液晶表示ユニット２０２の中央付近には、現在デジタルカメラ１０が静止画撮影モードであることを示すシンボルが表示されている。また、液晶表示ユニット２０２の重心近傍位置から見て押圧方向に対応した表示位置には、押圧方向に関連づけられた機能を示す情報が表示されている。押圧方向に関連づけられた機能を示す表示情報は、図１２（ａ）に示したスイッチ設定部３３０に設定されている。例えば、上方向には、拡大ズーム機能が割り当てられているので、拡大ズーム機能を示す表示情報が、右方向には、近距離撮影モード設定機能が割り当てられているので、近距離撮影モード設定機能を示す表示情報が、それぞれ表示されている。液晶表示ユニット２０２の背景色には、例えば、デジタルカメラ１０が撮影状態であることを示すオレンジ色が選択されている。上方向への押圧に拡大ズーム処理が、下方向への押圧に縮小ズーム処理が割り当てられていると、液晶表示ユニット２０２から見た相対方向と機能とが対応しているので、ユーザは押圧方向に関連づけられた機能やシンボルの意味を知らなくても、直感的に正しい操作を行うことができる。

図１３（ａ）（ｂ）は、本実施形態のデジタルカメラ１０が動画再生モードであるときの、モードスイッチ１２２の様子およびＬＣＤモニタ１０２の表示例を示す。図１３（ａ）は、モードスイッチ１２２が動画再生モードに設定されている様子を示す。図１３（ｂ）は、ＬＣＤモニタ１０２の表示例を示す。ＬＣＤモニタ１０２には、メインメモリ６８またはオプション装置７６などから読み出され、再生された動画像が表示されている。

図１４（ａ）（ｂ）は、デジタルカメラ１０が動画再生モードであるときの、スイッチ設定部３３０が設定したスイッチ情報および液晶表示ユニット２０２の表示例を示す。図１４（ａ）は、スイッチ設定部３３０が設定したスイッチ情報を示す。例えば、指示入力ユニット２００の重心近傍位置からみて、０度から４０度まで、および３２０度から３６０度までの方向、すなわち、上方向にある位置を押圧した場合、押圧強度が強度１であれば、光学ズームイン機能が実行され、押圧強度が強度１または強度２であれば、動画再生停止機能が実行される。指示入力ユニット２００の重心近傍位置からみて、５０度から１３０度までの方向、すなわち、右方向にある位置を押圧した場合、押圧強度が強度１であれば、早送り機能が実行され、押圧強度が強度２であれば、次ファイルへ移動する機能が実行される。

図１４（ｂ）は、液晶表示ユニット２０２の表示例を示す。液晶表示ユニット２０２の中央付近には、現在デジタルカメラ１０が動画再生モードであることを示すシンボルが表示されている。また、液晶表示ユニット２０２の重心近傍位置から見て押圧方向に対応した表示位置には、押圧方向に関連づけられた機能を示す情報が表示されている。押圧方向に関連づけられた機能を示す表示情報は、図１４（ａ）に示したスイッチ設定部３３０によって設定される。例えば、上方向には、停止機能が割り当てられているので、停止機能を示す表示情報が、右方向には、早送り機能および次ファイルへ移動する機能が割り当てられているので、早送り機能を示す表示情報および次ファイルへ移動する機能を示す表示情報が、それぞれ表示されている。液晶表示ユニット２０２の背景色には、例えば、デジタルカメラ１０が再生状態であることを示す緑色が選択されている。右方向への押圧に早送り機能および次ファイル移動機能が、左方向への押圧に巻き戻し機能および前ファイル移動機能が割り当てられていると、液晶表示ユニット２０２から見た相対方向と機能とが対応しているので、ユーザは押圧方向に関連づけられた機能やシンボルの意味を知らなくても、直感的に正しい操作を行うことができる。

図１５（ａ）（ｂ）は、本実施形態のデジタルカメラ１０が地図再生モードであるときの、モードスイッチ１２２の様子およびＬＣＤモニタ１０２の表示例を示す。図１５（ａ）は、モードスイッチ１２２が地図再生モードに設定されている様子を示す。図１５（ｂ）は、ＬＣＤモニタ１０２の表示例を示す。ＬＣＤモニタ１０２には、再生された地図情報が表示されている。

図１６（ａ）（ｂ）は、デジタルカメラ１０が地図再生モードであるときの、スイッチ設定部３３０が設定したスイッチ情報および液晶表示ユニット２０２の表示例を示す。図１６（ａ）は、スイッチ設定部３３０が設定したスイッチ情報を示す。スイッチ情報は、指示入力ユニット２００の押圧方向、押圧強度、デジタルカメラ１０が実行すべき機能、および液晶表示ユニット２０２に表示すべき表示情報を含む。この例においては、指示入力ユニット２００は、図１５（ｂ）に示した選択範囲４２０を移動するための方向キーとしての機能を有する。押圧強度が強度１であれば、選択範囲４２０を押圧方向に低速で移動する機能が実行され、押圧強度が強度２であれば、選択範囲４２０を押圧方向に高速で移動する機能が実行される。さらに、この例においては、スイッチ設定部３３０は、スイッチユニット２１０の押下と、選択範囲４２０の詳細情報を表示する機能とを関連づける。

図１６（ｂ）は、液晶表示ユニット２０２の表示例を示す。液晶表示ユニット２０２には、選択範囲４２０の詳細情報が表示されている。また、液晶表示ユニット２０２の重心近傍位置から見て押圧方向に対応した表示位置には、指示入力ユニット２００が方向入力キーとしての機能を有することを示す矢印が表示されている。

この例においては、指示入力ユニット２００が、方向入力キーとしての機能と、詳細情報を表示させる機能とを有しているので、非常に操作性が良い。ユーザが望みの場所の詳細情報を表示させようとした場合、まず指示入力ユニット２００の外周近傍位置を押圧することによって選択範囲４２０を望みの場所に移動し、最後に重心近傍位置を押下してスイッチユニット２１０を作動させることにより、詳細情報を表示することができる。このように、方向入力キーと実行ボタンの双方を合わせ持った、高い操作性を有する表示入力ユニット１１６によって、この例における地図詳細情報表示機能に限らず、様々な場面で効果的な入力方法を提供することができる。

本実施形態の表示入力制御ユニット３００によれば、押圧方向を任意に設定することができるので、上下左右の４方向に限らず、任意の数のスイッチまたは方向入力手段として機能することができる。また、押圧強度も任意に設定することができるので、任意の数の多段階スイッチを実現することができる。また、押圧方向および押圧強度に関連づけられた機能を動的に変化させることができる。

液晶表示ユニット２０２の背景色は、主にメインＣＰＵ６２などによって、デジタルカメラ１０の動作状態に基づいて決定される。液晶表示ユニット２０２の背景色は、バックライトの点灯色として実現されても良い。バックライトは、動作モード変更時に所定の時間だけ点灯させ、その後は消灯しても良い。これによれば、消費電力を抑えることができる。バックライトには、例えば、赤および緑のＬＥＤを用いても良く、この場合は、赤、緑、オレンジ色の３色を実現することができる。オレンジ色は、赤色と緑色のＬＥＤの双方を点灯させることによって実現される。例えば、デジタルカメラ１０が撮影状態であるときには、背景色としてオレンジ色を選択し、デジタルカメラ１０が再生状態であるときには、背景色として緑色を選択し、エラーなどの警告を表示するときには、背景色として赤色を選択しても良い。これによれば、ユーザはより直感的にデジタルカメラ１０の動作状態を知ることができる。液晶表示ユニット２０２がカラー液晶であるときには、背景色は、シンボルなどの情報以外の部分を同一色で発色することによって実現されても良い。

液晶表示ユニット２０２の背景色は、情報を記録する際の記録フォルダに応じて変更しても良い。例えば、プライベート用のフォルダが選択されているときには、背景色として緑色を選択し、仕事用のフォルダが選択されているときには、背景色としてオレンジ色を選択しても良い。これによれば、ユーザが記録フォルダを選択する際に、色を見ただけで用途を知ることができ、誤った操作を防ぐことができる。

なお、本実施形態においては、撮像装置の一例としてデジタルカメラについて説明したが、本発明の表示入力ユニットおよび表示入力制御ユニットは、銀塩カメラ、ビデオカメラなどの撮像装置、およびその他の携帯機器においても利用可能である。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

上記説明から明らかなように、本発明によれば操作性の良い表示入力ユニット、その表示入力ユニットを利用可能な入力装置、その入力装置で利用可能な入力方法、およびその入力装置を利用可能な撮像装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの全体構成を示す図である。 図２は、デジタルカメラの外観を示す概略斜視図である。 図３（ａ）（ｂ）は、表示入力ユニットの概略断面図である。 図４（ａ）（ｂ）は、表示入力ユニットの概略断面図である。 図５（ａ）（ｂ）は、表示入力ユニットの概略断面図である。 図６（ａ）（ｂ）は、表示入力ユニットの概略断面図である。 図７（ａ）（ｂ）は、表示入力ユニットの概略断面図である。 図８（ａ）（ｂ）は、表示入力ユニットの概略断面図である。 図９は、表示入力制御ユニット概略機能ブロックを示す図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る入力方法を示すフローチャートである。 図１１（ａ）（ｂ）は、モードスイッチの様子とＬＣＤモニタの表示例を示す図である。 図１２（ａ）（ｂ）は、スイッチ設定部のスイッチ情報と液晶表示ユニットの表示例を示す図である。 図１３（ａ）（ｂ）は、モードスイッチの様子とＬＣＤモニタの表示例を示す図である。 図１４（ａ）（ｂ）は、スイッチ設定部のスイッチ情報と液晶表示ユニットの表示例を示す図である。 図１５（ａ）（ｂ）は、モードスイッチの様子とＬＣＤモニタの表示例を示す図である。 図１６（ａ）（ｂ）は、スイッチ設定部のスイッチ情報と液晶表示ユニットの表示例を示す図である。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
２０ 撮像ユニット
４０ 撮像制御ユニット
６０ 処理ユニット
１００ 表示ユニット
１１０ 操作ユニット
１１６ 入力ユニット
２００ 指示入力ユニット
２０２ 液晶表示ユニット
２１０ スイッチユニット
２２０ 接触部
２５０ 押圧感知ユニット
２６０ 支柱部

Claims (9)

1. 撮像装置にユーザの指示を入力するための入力装置であって、
   表示入力ユニットと、
   前記表示入力ユニットを制御する表示入力制御ユニットと
   を備え、
   前記表示入力ユニットは、
   押圧に応じて姿勢に変位が生じる指示入力ユニットと、
   前記指示入力ユニットへの押圧を感知する押圧感知ユニットと
   を有し、
   前記表示入力制御ユニットは、
   前記押圧感知ユニットが感知した情報に基づいて、押圧方向を取得する押圧方向取得部と、
   前記押圧感知ユニットが感知した情報に基づいて、押圧強度を取得する押圧強度取得部と、
   前記押圧方向および前記押圧強度と前記撮像装置が実行すべき機能とを関連づけるスイッチ設定部と、
   前記押圧方向および前記押圧強度に関連づけられた前記機能を実行するための指示を前記撮像装置に伝達するスイッチ伝達部と
   を有し、
   前記スイッチ設定部は、前記押圧強度を強度１および強度２の２段階に設定し、
   前記スイッチ伝達部は、前記指示入力ユニットが上方向に押圧された場合、前記強度１であれば、光学ズームイン機能を実行させ、前記強度２であれば、電子ズームイン機能を実行させる入力装置。
2. 前記表示入力ユニットは、
   前記指示入力ユニットへの押圧に応じて前記撮像装置が実行すべき機能を示す情報を表示する液晶表示ユニット
   をさらに有する請求項１に記載の入力装置。
3. 前記液晶表示ユニットの背景色は、前記撮像装置の動作状態に基づいて決定される請求項２に記載の入力装置。
4. 前記液晶表示ユニットの背景色は、前記撮像装置に情報を記録する場合の記録フォルダに応じて変更される請求項２または３に記載の入力装置。
5. 前記液晶表示ユニットは、前記液晶表示ユニットの重心近傍位置から見て前記押圧方向に対応した表示位置に前記押圧方向に関連づけられた前記機能を示す情報、または、前記撮像装置の動作状態に関連した情報を表示する請求項２乃至４のいずれかに記載の入力装置。
6. 前記表示入力ユニットは、
   前記指示入力ユニットに押圧されることで作動するスイッチユニット
   をさらに有する請求項１乃至５のいずれかに記載の入力装置。
7. 画像を撮像する撮像装置であって、
   表示入力ユニットと、
   前記表示入力ユニットを制御する表示入力制御ユニットと
   を備え、
   前記表示入力ユニットは、
   押圧に応じて姿勢に変位が生じる指示入力ユニットと、
   前記指示入力ユニットへの押圧を感知する押圧感知ユニットと
   を有し、
   前記表示入力制御ユニットは、
   前記押圧感知ユニットが感知した情報に基づいて、押圧方向を取得する押圧方向取得部と、
   前記押圧感知ユニットが感知した情報に基づいて、押圧強度を取得する押圧強度取得部と、
   前記押圧方向および前記押圧強度と前記撮像装置が実行すべき機能とを関連づけるスイッチ設定部と、
   前記押圧方向および前記押圧強度に関連づけられた前記機能を実行するための指示を前記撮像装置に伝達するスイッチ伝達部と
   を有し、
   前記スイッチ設定部は、前記押圧強度を強度１および強度２の２段階に設定し、
   前記スイッチ伝達部は、前記指示入力ユニットが上方向に押圧された場合、前記強度１であれば、光学ズームイン機能を実行させ、前記強度２であれば、電子ズームイン機能を実行させる撮像装置。
8. 前記表示入力ユニットは、
   前記指示入力ユニットへの押圧に応じて前記撮像装置が実行すべき機能を示す情報を表示する液晶表示ユニット
   さらに有する請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記表示入力ユニットは、
   前記指示入力ユニットに押圧されることで作動するスイッチユニット
   をさらに有する請求項７または８に記載の撮像装置。

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