JP5043641B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、入力装置に関する。

近年、デジタルカメラの普及するにつれて、大画面化と操作性の両立が益々要求されるようになっている。大画面化の要請に応えるために液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを大きくすると操作スイッチを配置可能な領域が減少する。このため、ＬＣＤにタッチパネル機能を付加して操作スイッチの機能をタッチパネルにより担保することが検討されている。

従来技術としては、特許文献１乃至３がある。
特開２００６−８５６８７号公報 特開２００６−１２６９９７号公報 特開平０９−２３０４６６号公報

しかし、従来のデジタルカメラに設けられている様々な操作スイッチには固有のファンクションを有するものがあり、単にタッチパネルを導入するだけでは操作性が低下する場合がある。例えば、レリーズスイッチは、ＳＷ１からＳＷ２というファンクションが与えられている。これを従来のようにタッチパネル上における指の動きによって実現しようとするとユーザはカメラの保持と指の移動の両方を行わなければならず、操作が困難となる。

本発明は、大画面化と操作性の両立を実現する入力装置を提供することを例示的な目的とする。

本発明の一側面としての入力装置は、画像を表示する表示部と、前記表示部の表示面の上面に重ねて配置され、接触を検出するタッチパネルと、前記タッチパネルの下面に配置される複数の圧力センサーと、前記タッチパネルへの接触を検出することで第１の動作を実行し、前記タッチパネルへの接触と前記複数の圧力センサーのいずれかに加わる圧力とを検出することで前記第１の動作とは異なる第２の動作を実行する制御部と、を有し、前記タッチパネルへの接触を検出すると、前記制御部は、前記複数の圧力センサーのうち、前記タッチパネルが接触されたことを検出した位置から所定の範囲内に位置する圧力センサーのみを有効化することを特徴とする。

本発明によれば、大画面化と操作性の両立を実現する入力装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して本実施例の携帯入力装置の一例としてのデジタルカメラについて説明する。

図１は、実施例１のデジタルカメラのブロック図である。１はユーザが触れた場所を検知し位置情報を電気信号として出力するためのタッチパネルである。３は画像を表示するための矩形形状のＬＣＤからなる表示部である。５は押圧により電気信号が変化する圧力センサーである。本実施例は、４つの圧力センサー５を、表示部３の表示面３ａに垂直な方向Ｚに表示部３に隣接して配置している。より詳細には、図２及び図３に示すように、４つの圧力センサー５は表示部３の複数の領域（４つの隅部）に設けられている。ここで、図２は、デジタルカメラの透過背面図である。図３は、デジタルカメラの断面図である。１０５は、デジタルカメラの筺体である。

７はタッチパネル１から送出された接触位置情報の電気信号をアナログデジタル変換するためのアナログデジタル変換手段（ＡＤ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）である。９はアナログデジタル変換手段から送出された位置デジタル信号に基づき動作モードを切り替える切り替え部として機能し、また、表示部３に画像信号を送出する中央制御部（ＣＰＵ）である。ＣＰＵ９は、タッチパネル１への接触を検出した場合とタッチパネル１への接触を検出した後に圧力センサー５が圧力を検出した場合とで実行する動作が異なる。１０はベースプレートである。１１はＣＰＵ９から送出された画像信号を表示するための表示部３を駆動するための表示部駆動手段である。１３は表示部３の視認率を改善し、表示部３を保護するための保護パネルである。

以下、デジタルカメラの動作について説明する。表示部３で画像を表示し、タッチパネル１で操作を行う際に、タッチパネル１にユーザが触れた位置を検知し、その検知した位置情報をアナログデジタル変換手段７に送出する。アナログデジタル変換手段７は、これに応答してＣＰＵ９に好適な信号形式に変換する。ＣＰＵ９は受信した接触位置情報を元に予め定められた動作を行う。

また、ＣＰＵ９はデジタルカメラで撮影された画像などを再生、またはユーザに操作を補助するための画像を表示するための信号を、表示部駆動手段１１に送出し、表示部駆動手段１１は表示部３に好適な信号形式に変換して送出する。表示部３はその信号に基づき画像を表示する。

タッチパネル１は表示部３の上面に重ねて配置されている。ＣＰＵ９は表示部３に表示している画像の位置情報とタッチパネル１によって検出したユーザの接触位置とを対応させることで実行する動作を変更する。すなわち、動作ボタンを表すアイコン画像を表示部３に表示している場合には、ＣＰＵ９がアイコン画像の表示位置とユーザの触っている位置とが対応しているかどうかを判断する。そして、アイコン画像の表示位置とユーザの触っている位置とが対応する場合には、アイコン画像が表す動作(第１の動作）を実行する。

図１に示すように、Ｚ方向に関して上からタッチパネル１、保護パネル１３、表示部３、圧力センサー５の順で積層するように配置されている。すなわち、圧力センサー５は表示部３の表示面の下面に重ねて配置されている。タッチパネル１はＺ方向の上からユーザが触れることによりユーザが触れた位置を検出することができる。この際にユーザがタッチパネル１を押圧する力を加えると、保護パネル１３の下に配置された圧力センサー５がそれを検知して電気信号を変化させる。本実施例は、抵抗感圧型の圧力センサー５を配置しているが容量検出型などの圧力センサーを使用してもよい。

ユーザがタッチパネル１を押圧すると、タッチパネル１から触れた場所の位置情報が、電気信号としてアナログデジタル変換手段７に送出され、ＣＰＵ９はユーザが触れた位置情報を得る。また、ＣＰＵ９は、圧力センサー５から押圧力の電気信号がアナログデジタル変換手段７に送出され、どの程度の圧力で押下されたかを得ることができる。タッチパネル１への接触と圧力センサー５に加わる圧力とを検出することで、タッチパネル１への接触のみを検出した場合に実行する動作（第１の動作）とは異なる動作（第２の動作）を実行する。

本実施例では、上述のように、圧力センサー５を、表示部３及びタッチパネル１の四隅に配置しているが、一以上の圧力センサー５を使用すれば足りる。圧力センサー５により、タッチパネル１でユーザが表示部３のどの場所をどの程度の圧力で押下されているかの情報を取得することができる。

図４は、デジタルカメラの電気的な概念図である。２０１は、圧力センサー５の圧力変化によって変化する抵抗値を後段のアナログデジタル変換手段７に好適な電圧値に変化するための基準抵抗Ｒｒｅｆである。２０３は、圧力センサー５によって変化する圧力センサー抵抗Ｒｐである。２０５はタッチパネル１で接触位置を検知するための変化抵抗である。

圧力センサー５が押圧されることにより抵抗値が変化する。本実施例では圧力が大きいほど抵抗値が下がるものとする。アナログデジタル変換手段７の基準電圧Ｖｒｅｆが基準抵抗２０１に接続され、圧力センサー抵抗Ｒｐの片側が接地されている。また、圧力センサー抵抗Ｒｐの反対と基準抵抗Ｒｒｅｆの一端が接続され、その接続点がアナログデジタル変換手段７に接続されている。かかる構成により、次式にて圧力が検知することができる。

Ｖｐｒｅｓｓ電圧が圧力センサー５の押圧力を検知する電圧となる。この電圧をアナログデジタル変換手段７に入力し、アナログデジタル変換する。Ｖｒｅｆ印可電圧を、アナログデジタル変換の最大入力電圧として１０ビットのアナログデジタル変換手段７だと仮定する。１０２４［ｄｅｃ］が最大値とした場合、押圧力は、Ｖｐｒｅｓｓ／Ｖｒｅｆ×１０２４［ｄｅｃ］となる。この押圧力がデータに変換されてＣＰＵ９に送出される。ＣＰＵ９は予め定められた少なくとも１つ以上の閾値に対して検知する。

例えば、２段スイッチ型のレリーズスイッチのスイッチ機能は、タッチパネル１に予め与えられた位置がユーザに接触されたことをもってレリーズスイッチの第１のスイッチ（ＳＷ１）として検知する。この結果、ＣＰＵ９は、測距、測光、焦点調整などの撮影準備動作を実行する。

更に、その状態からタッチパネル１に押圧力が加わると、圧力センサー５が予め定められた閾値電圧より低い電圧、即ち、押圧力が印可される方向に動作した場合、レリーズスイッチの第２のスイッチ（ＳＷ２）として検知する。この結果、ＣＰＵ９は撮影準備動作から撮影動作に移行する。また、圧力センサー５は、前述の通り、１つ以上の閾値をもつことから、圧力センサー５を押下されずとも検知することができる。その場合、２つの閾値をそれぞれの動作に割り当てることができる。もちろんタッチパネル１の検知を含めて３つ以上のＺ方向の押圧力に対する動作を割り当てることも可能である。

圧力センサー５が複数ある場合は互いの干渉を考慮する必要がある。特に、複数の圧力センサー５が近接している場合、表示部３の上面に配置されたタッチパネル１の接触された位置のＺ方向に配置されている圧力センサーのみを有効化することによって誤検知を回避することができる。この場合、タッチパネル１が接触されたことを検知した位置から予め定められた面積の範囲内にある圧力センサー５を有効化するものとする。また、ＣＰＵ９は、複数の圧力センサー５のうちで圧力が加えられた圧力センサーの組み合わせによって動作モードを切り替えてもよい。

図５は、デジタルカメラの電源投入時若しくは起動時の動作を示すフローチャートである。図２において、ベースプレート１０と表示部３との間隙に圧力センサー５を配置するが、本体内に組み込む際に圧力センサー５に圧力がかかってしまう場合がある。このため、圧力センサー抵抗Ｒｐの圧力が無印可の時に比べて低下している状態となっている。デジタルカメラを起動すると（Ｓ１０３）、圧力印加状態の圧力センサー抵抗を、Ｒｐ’とすると初期状態のアナログデジタル変換手段７に印可される電圧は次式で与えられる。

但し、Ｒｐ≧Ｒｐ’である。

ＣＰＵ９は、数式２で規定される圧力センサー５の初期値を読み込む（Ｓ１０５）。Ｖｐｒｅｓｓ０は圧力センサー５に圧力が印可させていない状態を示し、Ｖｐｒｅｓｓ０’は本体組み込み時の圧力センサー５の初期状態の電圧を示す。ユーザによって圧力センサー５に押圧が掛かった状態を検知する閾値電圧初期値をＶｐｒｅｓｓＴｈ０、Ｋを予め定められた圧力センサー５の印可圧力対抵抗値の係数とする。実際検知するための閾値をＣＰＵ９は次式のように演算する（Ｓ１０７、Ｓ１０９）。

つまり、デジタルカメラが起動した際に既に圧力センサー５に圧力が掛かっていた際（Ｓ１１１）は、ＣＰＵ９は、その圧力状態を初期状態に設定し、動作を実行する閾値を動的に変化させる（Ｓ１１３）。すなわち、電源投入時若しくは起動時に圧力センサー５の出力を検出し、検出した圧力センサー５の出力値に基づいて、動作を実行する圧力値を設定している。これにより、初期状態からの変化量を検知することになり、初期状態の不定圧力の印可による誤動作、誤差による誤動作をキャンセルすることが可能となる。

図６は、実施例２のデジタルカメラの透過背面図である。図７は、実施例２のデジタルカメラの断面図である。図８は、実施例２のデジタルカメラのブロック図である。本実施例では、圧力センサー５を表示部のベゼル部３ｂ又は画像表示部３ａ’の外側に配置している。実施例１と同一の部材には同一の参照符号を付している。

１５は表示部３の外周に形成されているベゼル部分を隠し表示部のみ可視させるようにする遮光部である。本実施例では、圧力センサー５は表示部３の画像表示部３ａ’の外周に形成されているベゼル部３ｂにＺ方向に隣接して配置される。表示部３のベゼル部３ｂを用いて圧力センサー５を配置することによってベースプレート１０を必要としない構成も可能である。

図９は、実施例１及び２のデジタルカメラの使用を説明する図である。図１０は、表示部３の動作モードの切り替えを説明する図である。図９に示すように、ユーザは両手の親指でデジタルカメラを保持する。親指でデジタルカメラの背面を保持する構成であるため親指の腹部分でも操作可能であり、持ち手を動かさず、複数のスイッチを押下することででき、複数スイッチの同時押しも検出可能である。レリーズスイッチの第１のスイッチ（ＳＷ１）の機能を実現するためにタッチパネル１の上に親指を配置した状態を検出し、これをＳＷ１動作とする。そして、そのままの位置で、ユーザが押圧力を加えた状態をレリーズスイッチの第２のスイッチ（ＳＷ２）の動作とする。ＳＷ１状態で図１０の左図の状態となり、タッチパネル１への接触を解除すると（例えば、ユーザが筺体を保持するなど）図１０の右図の状態に移行する。図１０の左図では、両端に複数のファンクション窓ＦＷを表示部３に表示している。ユーザは、複数のファンクション窓ＦＷのいずれかのファンクション窓ＦＷに対応する圧力センサー５を押圧してそれを選択することができる。これに応答して、ＣＰＵ９は、その選択された、いずれかのファンクション窓ＦＷの機能を実行する。以上、操作部材の配置困難なデジタルカメラなどの携帯入力装置においても大画面化の要請を満足しつつ操作性を維持することができる。

以上、本発明について、具体的な実施例に基づいて説明した。ただし、本発明は上記実施例の内容に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で適宜変更が可能である。

実施例１のデジタルカメラ（入力装置）のブロック図である。 図１に示すデジタルカメラの透過背面図である。 図２に示すデジタルカメラの断面図である。 図１に示すデジタルカメラの電気的な概念図である。 デジタルカメラの起動時の動作を示すフローチャートである。 実施例２のデジタルカメラの透過背面図である。 図６に示すデジタルカメラの断面図である。 実施例２のデジタルカメラのブロック図である。 実施例１及び２のデジタルカメラの使用を説明する図である。 図９の使用において表示部の動作モードの切り替えを説明する図である。

符号の説明

１ タッチパネル
３ 表示部
５ 圧力センサー
９ 中央制御部

Claims (1)

1. 画像を表示する表示部と、
   前記表示部の表示面の上面に重ねて配置され、接触を検出するタッチパネルと、
   前記タッチパネルの下面に配置される複数の圧力センサーと、
   前記タッチパネルへの接触を検出することで第１の動作を実行し、前記タッチパネルへの接触と前記複数の圧力センサーのいずれかに加わる圧力とを検出することで前記第１の動作とは異なる第２の動作を実行する制御部と、
   を有し、
   前記タッチパネルへの接触を検出すると、前記制御部は、前記複数の圧力センサーのうち、前記タッチパネルが接触されたことを検出した位置から所定の範囲内に位置する圧力センサーのみを有効化することを特徴とする入力装置。