JP5309793B2

JP5309793B2 - タッチパネル振動方法およびタッチパネル装置

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Publication number: JP5309793B2
Application number: JP2008218205A
Authority: JP
Inventors: 和彦北村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: JP2010055282A

Description

本発明は、タッチパネル式入力装置に関し、特に、ユーザーがタッチ入力操作を行ったときにタッチパネルを振動させることにより、このタッチ入力操作をユーザーにフィードバックして認識させる技術に関する。

表示装置の表示画面上に入力装置としてタッチパネルを配し、表示画面に表示されたアイコンなどの選択項目をタッチパネルへのタッチにより選択可能にするタッチパネル式の入力装置が、ＡＴＭ（現金自動支払預け入れ装置）、車載用ナビゲーション装置、携帯型電子機器等の表示装置を備えた各種情報機器において採用されている（特許文献１〜６参照）。

また上記特許文献１〜４においては、表示画面上に表示された選択項目に対応するタッチパネル上の領域に対してユーザーがタッチ操作を行ったとき、その入力を受け付けるとともに、タッチパネルを振動させてタッチ操作に対する応答をユーザーにフィードバックすることにより、入力操作が確実に行われたことをユーザーに認識させる技術が提案されている。

一方、上記特許文献５〜６においては、タッチパネルの平面内の別々の位置で同時に生じる複数の接触を検出するように、これら複数の接触のそれぞれに関してタッチパネル平面上における各接触位置を表す別々の信号を生成することによって、複数の同時接触信号の組合せによる処理を可能にし、タッチパネル装置の機能を向上させる技術が提案されている。

特開２０００−１３７５７６号公報特開２００３−０１６５０２号公報特開２００４−０９４３８９号公報特開２００８−０６５５１８号公報特表２００７−５３３０４４号公報特開２００８−１６５５７５号公報

上記特許文献５〜６に記載のマルチポイント選択可能なタッチパネル入力装置では、タッチ操作に対する応答をユーザーにフィードバックするための振動手段については言及されていないが、仮に、このマルチポイント選択可能なタッチパネル入力装置に対して上記振動手段を適用した場合には、以下のような問題が生ずる。

例えばタッチパネル上の所望の２箇所の位置を２本の指でほぼ同時あるいは一方の指で１箇所の位置を接触した状態で他方の指で別の箇所を接触して入力操作を行った場合、タッチパネルには、第１の指の接触検出時に発生した振動に続いて第２の指の接触検出による振動が発生するが、１本目の指がタッチしている最中に、２本目の指のタッチによる振動が発生したとき、その振動が、１本目の指のタッチによる振動が継続しているのか、あるいは２本目の指のタッチによる振動なのかを確認できず、２本目の指でのタッチが成功したのか、失敗したのか判別できないことがある。

また、タッチパネルに第２の指がタッチした際に、２本目の指に感じる振動は第１の指が既にタッチパネルに接触しているため、振動が第１の指により阻害され振動自体が弱まっており、２本目の指でタッチした際に、振動の感触が正確に得られないという問題がある。

従来の振動機能付きタッチパネルに用いられる振動手段は、ユーザー操作に対するレスポンスを高めるため高速応答性が求められており、そのため圧電素子や、最近ではディスク形状の記録装置に用いられてきた記録ヘッドを応用して、記録位置決めではなく両端の往復運動をさせる振り子状の振動子を用いている例もある。しかし、振動の高速応答性を求めるために振り子の重りの部分の質量は軽くせざるを得ず、そのため、第１の指がタッチパネルに接触していると、その振動は第１の指により阻害されて弱められてしまう。

本発明の目的は、マルチタッチパネルにおけるタッチ操作に対する応答を振動によりユーザーに正確にフィードバックすることを可能にして、上述した課題の解決を可能にする手段を提供することにある。

本発明のタッチパネル振動方法は、タッチパネル平面内の別々の位置で同時に生じる複数の接触を検出することにより該複数の接触と関連する処理を行うための信号を出力可能なタッチパネル装置において前記接触を検出したときに前記タッチパネルを振動させるタッチパネル振動方法であって、前記タッチパネルに対する接触が継続中に該タッチパネルに対する別の接触が検出されたとき、前記継続中の接触が検出されたときに前記タッチパネルに付与した振動とは異なる振動を付与して該タッチパネルを振動させることを特徴とする。

また本発明のタッチパネル振動方法は、タッチパネル平面内の別々の位置で同時に生じる複数の接触を検出することにより該複数の接触と関連する処理を行うための信号を出力可能なタッチパネル装置において前記接触を検出したときに前記タッチパネルを振動させるタッチパネル振動方法であって、前記タッチパネルに対する第１の接触が検出されたとき該タッチパネルを第１の振動により振動させるとともに、前記第１の接触が継続中に該タッチパネルに対する第２の接触が検出されたとき、該タッチパネルを前記第１の振動とは異なる第２の振動により振動させることを特徴とする。

本発明のタッチパネル装置は、タッチパネルの平面内の別々の位置で同時に生じる複数の接触を検出することにより、該複数の接触と関連する処理を行うための信号を出力可能なタッチパネル装置において、前記タッチパネルに対する接触が検出されたとき、該接触を確認させるために該タッチパネルを振動させる振動手段を備えるとともに、該振動手段は、前記タッチパネルに対する接触が継続中に該タッチパネルに対する別の接触が検出されたとき、前記継続中の接触が検出されたときに前記タッチパネルに付与した振動とは異なる振動を該タッチパネルに付与して振動させる機能を有していることを特徴とする。

また本発明のタッチパネル装置は、タッチパネルの平面内の別々の位置で同時に生じる複数の接触を検出することにより、該複数の接触と関連する処理を行うための信号を出力可能なタッチパネル装置において、該タッチパネルに対する第１の接触が検出されたとき該タッチパネルを第１の振動により振動させ、前記第１の接触が継続中に該タッチパネルに対する第２の接触が検出されたとき該タッチパネルを第２の振動により振動させるタッチパネル振動手段を備えていることを特徴とする。

本発明は、タッチパネルに対する第１の接触が検出されたときの該タッチパネルの振動と、前記第１の接触が継続中に該タッチパネルに対する第２の接触が検出されたときの該タッチパネルの振動とを異ならせているので、第２の接触による振動を区別して感じることができ、第２の接触による入力操作を明確に判別することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態を示すマルチポイント選択可能なタッチパネル用の振動手段を備えたタッチパネル装置の概略ブロック図である。

図１において、本実施形態のタッチパネル装置１は、マルチポイント選択可能なタッチパネル（以下、マルチタッチパネルという）２と、マルチタッチパネル２に指がタッチしたかを検出する指接触検出手段３と、１本目の指がタッチしたら第１の振動を指示し、１本目の指がタッチ継続中に２本目の指がタッチしたことを受けて第２の振動を指示する振動エネルギー変更手段４と、振動エネルギー変更手段４により指示された振動エネルギーでマルチタッチパネル２を振動させる振動手段５とを備える。

図２は、マルチポイント選択がなされたときの本実施形態の動作例を示すタイムチャートである。以下、図１〜図２を参照して、本実施形態の動作について説明する。なお、図２の振動手段の振動レベルは、振動エネルギー強度を上下方向の高さで簡易的に示したものである。

まず第１の指でマルチタッチパネル２をタッチする。指接触検出手段３は、ノイズ対策などの所定の時間後にこのタッチを確認すると、それを操作者にフィードバックするために、第１のタッチ検出信号を振動エネルギー変更手段４に対して出力する。振動エネルギー変更手段４は、指接触検出手段３から第１のタッチ検出信号を入力すると、マルチタッチパネル２を第１の振動エネルギーで振動させるための情報を振動手段５に対して出力する。振動手段５は、振動エネルギー変更手段４から上記情報が入力されると、マルチタッチパネル２を第１の振動エネルギーで振動させる。

第１の指がマルチタッチパネル２をタッチしていることが検出されている状態のときに、このマルチタッチパネル２の他の位置が第２の指でタッチされ、指接触検出手段３が、ノイズ対策などの所定の時間後にこの第２の指によるタッチを確認すると、指接触検出手段３は、それを操作者にフィードバックするために、第２のタッチ検出信号を振動エネルギー変更手段４に対して出力する。振動エネルギー変更手段４は、指接触検出手段３から第２のタッチ検出信号を入力すると、マルチタッチパネル２を第１の振動エネルギーよりも大きい第２の振動エネルギーで振動させるための情報を振動手段５に対して出力する。振動手段５は、振動エネルギー変更手段４から上記情報が入力されると、マルチタッチパネル２を第１の振動エネルギーよりも大きい第２の振動エネルギーで振動させる。

その後、第１の指、第２の指によるマルチタッチパネル２のタッチを解除したことが検出された時点で、指接触検出手段３は、第１、第２のタッチ検出信号の解除信号を出力し、この解除信号に応じて、第１、第２の振動エネルギーによるマルチタッチパネル２の振動がそれぞれ停止される。なお、第１、第２の指がマルチタッチパネル２に同時にタッチされた場合には、指接触検出手段３により先に検出されたタッチが第１のタッチ検出信号として出力される。

本実施形態では、第１の指でタッチした時の振動と、第２の指でタッチした時の振動エネルギーを異ならせているので、第１の指でタッチしているときに第２の指でタッチした時のフィードバック振動を、振動レベルの変化により明確に認識でき、第２の指でのタッチに成功したことを容易に確認することができる。

なお、上記実施形態では、指接触検出手段３がマルチタッチパネル２のタッチ検出信号を出力している期間、マルチタッチパネル２を継続して振動させているが、マルチタッチパネル２のタッチ検出信号を出力した後、一定時間だけ振動させる形態とすることもできる。図３は、このような実施形態の動作例を示すタイムチャートである。

図２に示すタイムチャートと異なる点は、第１の指のタッチが検出された時点からマルチタッチパネル２を第１の振動エネルギーより一定時間振動させ、この振動終了後も第１の指のタッチが継続している状態のときに、第２の指のタッチが検出されたときには、第２の指のタッチが検出された時点からマルチタッチパネル２を第１の振動エネルギーより大きい第２の振動エネルギーで一定時間振動させている点である。

本実施形態においても、第１の指でタッチしたときに励振される振動よりも第２の指でタッチしたときに励振される振動の振動エネルギーのほうが大きいために、振動の区別が可能となり、第２の指でのタッチに成功したことの確認が容易となる。

図４は、本発明の第２の実施形態を示すマルチポイント選択可能なタッチパネル用の振動手段を備えたタッチパネル装置の概略ブロック図である。

第１の実施形態では、同じ振動手段に対して加える振動エネルギーを変化させることにより第１の振動と第２の振動を区別したが、本実施形態では、異なる振動特性を有する２つの振動手段による振動を、それぞれ第１の指のタッチが検出された時、および第２の指のタッチが検出された時の振動と対応させている。

本実施形態のタッチパネル装置１１は、マルチタッチパネル１２と、マルチタッチパネル１２に指がタッチしたかを検出する指接触検出手段１３と、１本目の指がタッチしたら第１の振動を指示する第１の振動エネルギー設定手段１４と、１本目の指のタッチが継続中に２本目の指がタッチしたら第２の振動を指示する第２の振動エネルギー設定手段１６と、第１の振動エネルギー設定手段１４により指示された振動エネルギーでマルチタッチパネル１２を振動させる第１の振動手段１５と、第２の振動エネルギー設定手段１６により指示された振動エネルギーでマルチタッチパネル１２を振動させる第２の振動手段１７とを備える。

例えば第１の振動手段１５の例としては、圧電素子などの微細な変位の連続による高速応答性のある振動手段を用いることができ、第２の振動手段１７の例としては、携帯電話機などに用いられる振動モーター（モーターに接続された偏芯した重りが回転することによって振動を起こす、比較的大きな重心の移動による振動）を用いることができる。

図５は、マルチポイント選択がなされたときの第２の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。以下、図４〜図５を参照して、本実施形態の動作について説明する。

まず第１の指でマルチタッチパネル１２をタッチする。指接触検出手段１３は、ノイズ対策などの所定の時間後にこのタッチを確認すると、それを操作者にフィードバックするために、第１のタッチ検出信号を第１の振動エネルギー設定手段１４に対して出力する。第１の振動エネルギー設定手段１４は、指接触検出手段１３から第１のタッチ検出信号を入力すると、マルチタッチパネル１２を第１の振動エネルギーで振動させるための情報を第１の振動手段１５に対して出力する。第１の振動手段１５は、第１の振動エネルギー設定手段１４から上記情報が入力されると、マルチタッチパネル１２を第１の振動により一定時間振動させる。

第１の指がマルチタッチパネル１２をタッチしていることが検出されている状態のときに、第２の指でマルチタッチパネル１２がタッチされ、指接触検出手段１３が、ノイズ対策などの所定の時間後にこのタッチを確認すると、指接触検出手段１３は、それを操作者にフィードバックするために、第２のタッチ検出信号を第２の振動エネルギー設定手段１６に対して出力する。第２の振動エネルギー設定手段１６は、指接触検出手段１３から第２のタッチ検出信号を入力すると、マルチタッチパネル１２を振動させるための情報を第２の振動手段１７に対して出力する。第２の振動手段１７は、第２の振動エネルギー設定手段１６から上記情報が入力されると、マルチタッチパネル１２を第１の振動とは異なる振動特性を有する第２の振動により一定時間振動させる。

第１の振動手段１５として圧電素子を用い、第２の振動手段７としての振動モーターを用いた場合、圧電素子と振動モーターとでは、振動時の振幅、質量、周波数が違うため、単に印加する電圧を変えるだけでなく、振動エネルギー設定手段により、圧電素子と振動モーターそれぞれの振動エネルギーとして最適となるように設定される。なお、第１、第２の指がマルチタッチパネル２に同時にタッチされた場合には、指接触検出手段１３により先に検出されたタッチが第１のタッチ検出信号として出力される。

本実施形態では、振動特性の異なる複数の振動手段を組み合わせて使い分けているので、単一の振動手段だけでは得られにくい振動の質の変更により、第１と第２の振動の識別が容易となる。図２に示す操作フローの場合、振動レベルの変化のみではその差が明確に出ずに多少分かりづらい面があるが、本実施形態のような振動の質を変更する手段を採用すれば、第１と第２の振動の識別がより容易となる。

また、振動手段を異なる振動特性のものにすると、第２の振動エネルギー設定手段１６で加えるエネルギーが第１の振動エネルギー設定手段１４で加えるエネルギーより小さくても、強い振動として認識することが可能であり、より少ないエネルギーで強い振動を感じさせることもできる。

なお上記実施形態では、第１の振動手段１５と第２の振動手段１７を、振動特性の異なる振動手段の組合せにより構成したが、同じ振動特性の振動手段を組み合わせることでも実現可能である。またその場合、第１の振動手段１５をタッチパネル１２と水平方向に振動するように設置し、第２の振動手段１７をタッチパネル１２と垂直方向に振動するように設置することで、振動の質を変えることもできる。

この場合、水平方向に加えた振動は垂直方向に加えた振動と比べて伝わりにくいので、第１の振動エネルギー設定手段１４と第２の振動エネルギー設定手段１６で加えるエネルギーが同等としても、第２の指でタッチした時に生じる垂直方向に加えられた振動の方を強く感じる。このように、同じ振動特性の振動手段を、振動の方向を変えるように配置することで、同じ振動エネルギーでも強いと感じる振動を得ることができる。

図６は、本発明の第３の実施形態を示すマルチポイント選択可能なタッチパネル用の振動手段を備えたタッチパネル装置の概略ブロック図である。

本実施形態は、振動エネルギーを設定するための手段を用いず、固定電源から供給される電力で振動可能に構成された振動手段自体の振動特性の差を利用している点を除いて、その基本的構成は第２の実施形態と同様である。

本実施形態のタッチパネル装置２１は、複数指の同時認識可能なタッチパネル２２と、タッチパネルに指がタッチしたかを検出し、１本目の指がタッチしたら第１の振動手段２４を振動させ、２本目の指がタッチしたら第２の振動手段２５を振動させる指接触検出手段２３と、を備える。

第１の振動手段２４の例としては、圧電素子などの微細な変位の連続による高速応答性のある振動手段で、第２の振動手段２５の例としては、携帯電話などに用いられる振動モーター（モーターに接続された偏芯した重りが回転することによって振動を起こす、比較的大きな重心の移動による振動）を例とする、振動特性の異なるものとする。

本実施例では振動エネルギー変更手段を用いず、振動手段自体の振動特性の差を利用していることで、簡易なハードウェア構成で実現できる。

なお、上記各実施形態では、第１、第２の２接触によるマルチポイント選択について説明したが、本発明は、３以上の複数同時接触の場合にも適用可能であり、それぞれの接触検出時に、互いに異なる振動でマルチタッチパネルを振動させる手段を設けることにより、実現することができる。

また、上記各実施形態では、マルチタッチパネル２への接触を検出する手段として、指接触検出手段を用いているが、指に限らずマルチタッチパネル２への接触を行うことができる例えばペン等の適宜の接触媒体による接触を検出する接触検出手段として実現することができる。

本発明の第１の実施形態を示すマルチポイント選択可能なタッチパネル用の振動手段を備えたタッチパネル装置の概略ブロック図である。マルチポイント選択がなされたときの第１の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。マルチポイント選択がなされたときの第１の実施形態の他の動作例を示すタイムチャートである。本発明の第２の実施形態を示すマルチポイント選択可能なタッチパネル用の振動手段を備えたタッチパネル装置の概略ブロック図である。マルチポイント選択がなされたときの第２の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。本発明の第３の実施形態を示すマルチポイント選択可能なタッチパネル用の振動手段を備えたタッチパネル装置の概略ブロック図である。

符号の説明

１，１１，２１タッチパネル装置
２，１２，２２マルチタッチパネル
３，１３，２３指接触検出手段
４振動エネルギー変更手段
５振動手段
１４第１の振動エネルギー設定手段
１５，２４第１の振動手段
１６第２の振動エネルギー設定手段
１７，２５第２の振動手段

Claims

タッチパネル平面内の別々の位置で同時に生じる複数の接触を検出することにより該複数の接触と関連する処理を行うための信号を出力可能なタッチパネル装置において前記接触を検出したときに前記タッチパネルを振動させるタッチパネル振動方法であって、
前記タッチパネルに対する接触が継続中に該タッチパネルに対する別の接触が検出されたとき、前記継続中の接触が検出されたときに前記タッチパネルに付与した振動よりも振動エネルギーが大きい振動を付与して該タッチパネルを振動させることを特徴とするタッチパネル振動方法。
タッチパネル平面内の別々の位置で同時に生じる複数の接触を検出することにより該複数の接触と関連する処理を行うための信号を出力可能なタッチパネル装置において前記接触を検出したときに前記タッチパネルを振動させるタッチパネル振動方法であって、
前記タッチパネルに対する第１の接触が検出されたとき該タッチパネルを第１の振動により振動させるとともに、前記第１の接触が継続中に該タッチパネルに対する第２の接触が検出されたとき、該タッチパネルを前記第１の振動よりも振動エネルギーが大きい第２の振動により振動させることを特徴とするタッチパネル振動方法。
前記第１の振動により前記タッチパネルを水平方向に振動させ、前記第２の振動により前記タッチパネルを垂直方向に振動させることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル振動方法。
前記第１の振動と前記第２の振動は、その振動特性が互いに異なることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル振動方法。
前記第１の振動は、圧電素子による変位振動であり、前記第２の振動は、モーターに接続された偏心した重りの回転による振動であることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル振動方法。
タッチパネル平面内の別々の位置で同時に生じる複数の接触を検出することにより、該複数の接触と関連する処理を行うための信号を出力可能なタッチパネル装置において、
前記タッチパネルに対する接触が検出されたとき、該接触を確認させるために該タッチパネルを振動させる振動手段を備えるとともに、該振動手段は、前記タッチパネルに対する接触が継続中に該タッチパネルに対する別の接触が検出されたとき、前記継続中の接触が検出されたときに前記タッチパネルに付与した振動の振動レベルよりも大きな値に設定した異なる振動を該タッチパネルに付与して振動させる機能を有していることを特徴とするタッチパネル装置。
タッチパネル平面内の別々の位置で同時に生じる複数の接触を検出することにより、該複数の接触と関連する処理を行うための信号を出力可能なタッチパネル装置において、
前記タッチパネルに対する第１の接触が検出されたとき該タッチパネルを第１の振動により振動させ、前記第１の接触が継続中に該タッチパネルに対する第２の接触が検出されたとき該タッチパネルを前記第１の振動とは異なる第２の振動により振動させるタッチパネル振動手段を備え、
前記タッチパネル振動手段は、前記第２の振動のレベルを、前記第１の振動のレベルよりも大きな値に設定して前記タッチパネルを振動させる手段を有していることを特徴とするタッチパネル装置。
前記タッチパネル振動手段は、前記第１の振動として前記タッチパネルに対して水平方向の振動を付与する第１の振動手段と、前記第２の振動として前記タッチパネルに対して垂直方向の振動を付与する第２の振動手段を有していることを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル装置。
前記タッチパネル振動手段は、前記第１の振動と前記第２の振動として、互いに異なる振動特性を有する振動により前記タッチパネルを振動させる第１の振動手段と第２の振動手段を有していることを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル装置。
前記第１の振動手段として、圧電素子による変位振動手段が用いられ、前記第２の振動手段として、モーターに接続された偏心した重りの回転による振動手段が用いられていることを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル装置。