JP5419272B2 - 入力機能付き表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、入力機能付き表示装置に関するものである。

携帯電話や情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）などの電子機器では、近年、液晶装置などの画像表示装置に重ねて入力装置（タッチパネル）が配置された入力機能付き表示装置が用いられている。かかる入力機能付き表示装置では、画像形成装置により表示された画像を見ながら入力装置の入力面（画像表示領域）に指を接触或いは近接させると、指の位置に対応した情報の入力を行なうことができる。また、入力機能付き表示装置では、２本の指の相対的な動きによって入力を行なう技術も提案されている（特許文献１）。

ＵＳ２００８／０１８０４０５Ａ１

しかしながら、特許文献１に記載の入力装置では、２本の指を用いる必要があるため、不便である。例えば、携帯用の電子機器の場合、入力面上で２本の指を相対移動させるには、片方の手で電子機器を持ち、他方の手の指で入力操作を行う必要があるため、片手で電子機器を取り扱うことができない。

かかる状況に鑑みて、本発明の課題は、１本の指でも簡易な操作で複数の情報入力を行なうことのできる入力機能付き表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、入力時に対象物体が接触する入力面を有する入力装置であって、前記入力面への前記対象物体の接触面積が増大したときに当該接触面積の増大方向に対応する増大方向情報を生成する増大方向検出部と、前記入力面への前記対象物体の接触領域が移動したときに当該接触領域の移動方向に対応する移動方向情報を生成する移動方向検出部と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明は、入力時に対象物体が接触する入力面を備えた入力装置における入力方法であって、前記入力面への前記対象物体の接触面積が増大したときに当該接触面積の増大方向に対応する増大方向情報を生成する増大方向情報生成工程と、前記入力面への前記対象物体の接触領域が移動したときには当該接触領域の移動方向に対応する移動方向情報を生成する移動方向情報生成工程と、を有することを特徴とする。

本発明では、入力面への対象物体の接触面積が増大したときには増大方向情報を生成し、入力面への対象物体の接触領域が移動したときには移動方向情報を生成するため、増大方向情報および移動方向情報を入力情報として利用することができる。かかる入力はいずれも、対象物体として例えば１本の指で行なうことができるので、入力操作が容易である。従って、例えば、電子機器を片手で持った状態で、電子機器を持っている方の手の指で入力を行なうことができるなどの利点がある。

本発明は、本発明を適用した入力装置と、画像表示領域に画像を表示する画像表示装置と、前記増大方向情報および前記移動方向情報に基づいて前記画像表示装置を制御して前記画像表示領域で現在表示される前記画像を回転させる制御部と、を有する入力機能付き表示装置であって、前記制御部は、前記増大方向情報に基づいて前記画像を回転させる際の回転中心軸の延在方向を前記増大方向に対応する方向に設定し、前記移動方向情報に基づいて前記移動方向が前記増大方向と交差する方向であると判断したときは前記移動方向に対応する方向に前記画像を前記回転中心軸周りに回転させることを特徴とする。

また、本発明は、本発明を適用した入力方法に基づいて前記画像の表示形態を変更する入力機能付き表示装置の制御方法であって、前記増大方向情報に基づいて前記画像を回転させる際の回転中心軸の延在方向を前記増大方向に対応する方向に設定し、前記移動方向情報において前記移動方向が前記接触面積の増大方向と交差する方向であると判断したときは前記回転中心軸を中心に前記移動方向に対応する方向に前記画像を回転させることを特徴とする。

かかる構成によれば、画像を見ながら入力面に対する指などの対象物体の接触状態を変えるだけで画像を回転させることができる。従って、簡単な操作で、例えば、商品の正面を表示した状態と、商品の背面を表示した状態とに切り換えることができる。

本発明において、前記画像表示装置は、前記入力面と平面的に重なる領域、あるいは前記入力面と平面的に重ならない領域のいずれの領域に前記画像表示領域を備えている構成を採用することができる。かかる構成のうち、前記入力面と平面的に重ならない領域に画像表示領域が設けられている場合には、入力装置はマウスとして用いられる。

本発明において、前記画像表示装置は、前記入力面と平面的に重なる領域に前記画像表示領域を備えていることが好ましい。このように構成すると、画像表示領域に表示された画像を見ながら入力操作を行うことができる。

本発明において、前記制御部は、前記移動方向情報において前記移動方向が前記増大方向と同一であると判断したときは当該移動方向に対応する方向に前記回転中心軸を該回転中心軸に対して交差する方向に移動させることが好ましい。このように構成すると、簡単な操作で回転中心軸の位置を変更することができる。

本発明において、前記入力装置は、前記入力面への前記対象物体の接触面積を検出して当該接触面積に対応する接触面積情報を生成する接触面積検出部を備え、前記制御部は、前記接触面積が増大した以降、当該接触面積が閾値以下になったときは前記画像の回転条件をリセットすることが好ましい。かかる構成によれば、簡単な操作で条件のリセットを行なうことができる。

本発明において、前記画像表示装置は、前記制御部が決定した前記回転中心軸を前記画像表示領域に表示することが好ましい。かかる構成によれば、回転中心軸の位置を容易に確認することができる。

本発明において、前記制御部は、前記増大方向情報に基づいて前記回転中心軸を設定する際、例えば、前記画像上を通る位置に前記回転中心軸を設定する。

本発明において、前記制御部は、前記増大方向情報に基づいて前記回転中心軸を設定する際、前記画像表示領域に前記画像が２つ表示されているときには、当該２つの画像の中心に前記回転中心軸を設定するように構成してもよい。このように構成すると、２つの画像を同時に回転させることができるとともに、回転後も、２つの画像が適正な位置に表示される。

本発明において、前記入力装置は、前記入力面への前記対象物体の接触位置を検出して当該接触位置に対応する接触位置情報を生成する接触位置検出部を備え、前記制御部は、前記増大方向情報に基づいて前記回転中心軸を設定する際、前記接触位置に対応する位置に前記回転中心軸を設定するように構成してもよい。かかる構成によれば、簡単な操作で回転中心軸を任意に位置に設定することができる。

本発明を適用した入力機能付き表示装置の構成を模式的に示す説明図である。 本発明を適用した入力機能付き表示装置において入力および画像の表示が行なわれている様子を模式的に示す説明図である。 本発明を適用した入力機能付き表示装置の電気的構成を示す説明図である。 本発明を適用した入力機能付き表示装置において入力面への入力操作により画像を回転させる際の制御内容を示すフローチャートである。 本発明を適用した入力機能付き表示装置において入力面への入力操作および画像表示領域に表示されている画像を示す説明図である。 本発明を適用した入力機能付き表示装置において入力面への入力操作および画像表示領域に表示されている画像を示す説明図である。 本発明を適用した入力機能付き表示装置において入力面への対象物体の接触面積の増大方向が斜めの場合の説明図である。 本発明を適用した入力機能付き表示装置における回転中心軸の別の設定方法を示す説明図である。 本発明を適用した入力機能付き表示装置における回転中心軸のさらに別の設定方法を示す説明図である。 本発明を適用した入力機能付き表示装置を備えた電子機器の説明図である。

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。

（全体構成）
図１は、本発明を適用した入力機能付き表示装置の構成を模式的に示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は入力機能付き表示装置、および入力機能付き表示装置に用いた入力面の説明図である。

図１（ａ）において、本形態の入力機能付き表示装置１００は、液晶パネルからなる電気光学パネル５を備えた画像表示装置５０と、電気光学パネル５において表示光を出射する側に重ねて配置された入力パネル２（タッチパネル）を備えた入力装置１０と、入力パネル２において入力操作が行われる側に重ねて配置されたプラスチックカバー９０とを有している。

入力装置１０は、静電容量式、光学式、電磁誘導式等のタッチパネルであり、かかるタッチパネルは非接触でも入力位置の検出を行なうことができる。但し、本形態の入力装置１０では、指などの対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒに接触した際、対象物体の入力面１０Ｒへの接触状態および接触状態の変化を検出し、検出結果を入力情報とみなす。すなわち、静電容量式の入力装置１０は、対象物体Ｏｂが接近すると、対象物体Ｏｂが接近した位置の位置検出電極に結合する容量が増大するため、対象物体Ｏｂを接近することができる。また、対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒに接触すると、対象物体Ｏｂが接触した位置に対応する位置検出電極に結合する容量が増大するため、対象物体Ｏｂの接触面積を検出することができる。

本形態において、入力パネル２および電気光学パネル５はいずれも長方形の平面形状を備えており、入力パネル２を平面視した際の中央領域が入力面１０Ｒである。また、電気光学パネル５において、入力パネル２の入力面１０Ｒに対して平面視で重なる領域が画像表示領域５０Ｒである。電気光学パネル５は、透過型や半透過反射型のアクティブマトリクス型の液晶パネルであり、電気光学パネル５に対して入力パネル２が配置されている側とは反対側（表示光の出射側とは反対側）にはバックライト装置（図示せず）が配置されている。バックライト装置は、例えば、電気光学パネル５に対して配置された透光性の導光板と、導光板の側端部に向けて白色光等を出射する発光ダイオード等の光源とを備えており、光源から出射された光は、導光板の側端部から入射した後、導光板内を伝搬しながら電気光学パネル５に向けて出射される。導光板と電気光学パネル５との間には、光散乱シートやプリズムシート等のシート状光学部材が配置されることもある。電気光学パネル５には、表示光の出射側に第１偏光板８１が重ねて配置され、その反対側に第２偏光板８２が重ねて配置されている。

電気光学パネル５は、表示光の出射側に配置された透光性の素子基板５５と、この素子基板５５に対して対向配置された透光性の対向基板６０とを備えている。対向基板６０と素子基板５５とは、矩形枠状のシール材７１により貼り合わされており、対向基板６０と素子基板５５との間においてシール材７１で囲まれた領域内に液晶層（図示せず）が保持されている。図示を省略するが、素子基板５５において、対向基板６０と対向する面には複数の画素電極がＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透光性導電膜により形成され、対向基板６０において、素子基板５５と対向する面には共通電極がＩＴＯ膜等の透光性導電膜により形成されている。なお、電気光学パネル５がＩＰＳ(In Plane Switching)方式や、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式である場合、共通電極は素子基板５５の側に設けられる。また、対向基板６０が表示光の出射側に配置されることもある。素子基板５５にはフレキシブル基板７３が接続され、入力パネル２にはフレキシブル基板３５が接続されている。

（入力パネル２の構成例）
本形態の入力装置１０は、例えば、静電容量方式のタッチパネルであり、図１（ｂ）に示すように、例えば、ガラス基板２０の入力面１０Ｒの内側に複数の入力位置検出用電極２１が形成されている。入力位置検出用電極２１は、第１方向（Ｙ軸方向Ｙａ）に延在する複数列の第１透光性電極パターン２１１と、第１方向に交差する第２方向（Ｘ軸方向Ｘａ）に延在する複数列の第２透光性電極パターン２１２とを備えている。かかる第１透光性電極パターン２１１、および第２透光性電極パターン２１２は、ＩＴＯ膜等の第１導電膜により形成されている。本形態において、第１透光性電極パターン２１１と第２透光性電極パターン２１２とはガラス基板２０の同一面上に同一層により形成されている。このため、ガラス基板２０には、第１透光性電極パターン２１１と第２透光性電極パターン２１２との交差部２１８が複数、存在する。そこで、本形態では、第１透光性電極パターン２１１はＹ方向で繋がって延在している一方、第２透光性電極パターン２１２は交差部２１８で途切れている。また、第１透光性電極パターン２１１および第２透光性電極パターン２１２の上層側には、シリコン酸化膜等からなる透光性の層間絶縁膜が形成され、かかる層間絶縁膜の上層には、交差部２１８で途切れている第２透光性電極パターン２１２同士を電気的に接続する透光性の中継電極２１５が形成されている。このため、第２透光性電極パターン２１２はＸ方向で電気的に接続されている。本形態において、中継電極２１５は、ＩＴＯ膜等の第２導電膜により形成されている。

第１透光性電極パターン２１１および第２透光性電極パターン２１２は各々、交差部２１８で挟まれた領域に菱形形状の大面積のパッド部（大面積部分）を備えており、第１透光性電極パターン２１１において交差部２１８に位置する連結部分は、幅の狭い細幅形状になっている。また、中継電極２１５も幅の狭い細幅形状で短冊状に形成されている。

ガラス基板２０において入力面１０Ｒの外側領域には、第１透光性電極パターン２１１および第２透光性電極パターン２１２の各々から延在する配線２７ａ、２７ｂが形成されている。配線２７ａ、２７ｂの端部はパッド２７ｃになっており、かかるパッド２７ｃに対して、図１（ａ）に示すフレキシブル基板３５の配線が電気的接続されている。

（入力装置１０の構成）
図２、本発明を適用した入力機能付き表示装置１００において入力および画像の表示が行なわれている様子を模式的に示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、入力面１０Ｒに指などの対象物体Ｏｂが接触している領域を示す説明図、入力面１０Ｒに指などの対象物体Ｏｂが接触している様子を示す説明図、および画像表示領域５０Ｒに画像Ｐｉが表示が表示されている様子を模式的に示す説明図である。図３は、本発明を適用した入力機能付き表示装置１００の電気的構成を示す説明図である。

なお、図２（ａ）、（ｂ）には、入力面１０Ｒの面内方向で互いに直交する方向をＸ軸方向ＸａおよびＹ軸方向Ｙａとして示し、入力面１０Ｒに対して垂直な方向をＺ軸方向Ｚａとして示してある。また、図２（ａ）、（ｂ）には、Ｘ軸方向Ｘａにおいて図面に対して右側を＋Ｘａで示し、左側を−Ｘａで示し、Ｙ軸方向Ｙａにおいて図面に対して上側を＋Ｙａで示し、下側を−Ｙａで示し、Ｚ軸方向Ｚａにおいて入力面１０Ｒから離れる方向を＋Ｚａで示し、接近する方向を−Ｚａで示してある。本形態において、入力面１０Ｒと画像表示領域５０Ｒとは重なる領域であるが、入力面１０Ｒと画像表示領域５０Ｒとは重ならない領域に形成することもある。そこで、図２（ｃ）には、画像表示領域５０Ｒの面内方向で互いに直交する方向をＸ軸方向ＸｂおよびＹ軸方向Ｙｂとして示し、画像表示領域５０Ｒに対して垂直な方向をＺ軸方向Ｚｂとして示してある。また、図２（ｃ）には、Ｘ軸方向Ｘｂにおいて図面に対して右側を＋Ｘｂで示し、左側を−Ｘｂで示し、Ｙ軸方向Ｙｂにおいて図面に対して上側を＋Ｙｂで示し、下側を−Ｙｂで示し、Ｚ軸方向Ｚｂにおいて画像表示領域５０Ｒから離れる方向（手前側）を＋Ｚｂで示し、接近する方向（奥側）を−Ｚｂで示してある。

本形態の入力機能付き表示装置１００では、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、指などの対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒに接触した際の接触状態および接触状態の変化を検出し、検出結果を入力情報とみなして、図２（ｃ）に示すように画像表示領域５０Ｒに表示されている画像Ｐｉの回転などを行なう。

このため、図３に示すように、本形態の入力機能付き表示装置１００において、入力装置１０は、入力面１０Ｒに対する指などの対象物体Ｏｂの接触状態および接触状態の変化を検出する接触状態検出部４８０と、接触状態検出部４８０での検出結果を処理する入力装置側制御部４７０とを有しており、接触状態検出部４８０は、検出結果を入力装置側制御部４７０に出力する。

より具体的には、接触状態検出部４８０は、入力面１０Ｒ内での指などの対象物体Ｏｂが接触している状態を示す状態量を、対応する信号に変換するデータ取得部４１０と、データ取得部４１０からの出力結果に基づいて、接触位置および接触面積を演算により求める演算部４２０とを有している。

ここで、演算部４２０は、データ取得部４１０からの出力結果を一時的に記憶しておくデータ記憶部４２１と、データ記憶部４２１に記憶されているデータ、およびデータ取得部４１０からの出力結果に基づいて、入力面１０Ｒに対する対象物体Ｏｂの接触位置を検出する接触位置検出部４２３とを備えている。接触位置検出部４２３は、かかる接触位置に対応する接触位置情報を生成して入力装置側制御部４７０に出力する。

また、演算部４２０は、データ記憶部４２１に記憶されているデータ、およびデータ取得部４１０からの出力結果に基づいて、入力面１０Ｒに対する対象物体Ｏｂの接触領域Ｏｔの面積（接触面積）を検出する接触面積検出部４２５を備えている。接触面積検出部４２５は、かかる接触面積に対応する接触面積情報を生成し、接触面積検出部４２５に出力する。

本形態において、接触位置の検出は、入力面１０Ｒを小さな領域に区分した際、これらの領域のいずれに対して対象物体Ｏｂが接触したかを検出することによって実現する。ここで、対象物体Ｏｂは、入力面１０Ｒを小さな領域に区分した際、複数の小領域に跨って接触する。従って、本形態において、接触位置については、対象物体Ｏｂが接触した領域の中心として検出する。また、接触面積の検出については、入力面１０Ｒを区分した複数の小領域の領域の幾つに対して指が接触したかを検出することによって実現することができる。

本形態の入力機能付き表示装置１００において、演算部４２０は、さらに、接触面積検出部４２５が生成した接触面積情報、および接触位置検出部４２３が検出した接触位置情報に基づいて、接触面積が増大したときに接触面積の増大方向を監視する増大方向検出部４２７を備えている。かかる増大方向検出部４２７は、接触面積が増大したときに接触面積の増大方向に対応する増大方向情報を生成し、入力装置側制御部４７０に出力する。

また、演算部４２０は、接触位置検出部４２３が生成した接触位置情報に基づいて入力面１０Ｒへの対象物体の接触領域Ｏｔが移動したか否かを監視し、接触領域Ｏｔが移動したときには接触領域Ｏｔの移動方向を検出する移動方向検出部４２９を備えている。移動方向検出部４２９は、かかる移動方向に対応する移動方向情報を生成し、入力装置側制御部４７０に出力する。

入力装置側制御部４７０は、画像表示装置５０での画像表示条件などを指令するコマンドが記憶されている条件記憶部４７１を備えており、かかるコマンドは、接触状態検出部４８０から出力された情報（接触位置情報、接触面積情報、増大方向情報、移動方向情報）に対応する。かかる入力装置側制御部４７０は、例えば、増大方向情報および移動方向情報に基づいて画像表示装置５０を制御して画像表示領域５０Ｒで現在表示される画像Ｐｉを回転させる制御などを行なう。より具体的には、入力装置側制御部４７０は、増大方向情報に基づいて画像Ｐｉを回転させる際の回転中心軸Ｌｍの延在方向を増大方向に対応する方向に設定し、移動方向情報に基づいて移動方向が増大方向と交差する方向であると判断したときは移動方向に対応する方向に画像Ｐｉを回転中心軸Ｌｍ周りに回転させる。ここで、入力装置側制御部４７０はマイクロコンピューターなどから構成されており、ＲＯＭ（図示せす）などに予め格納されているプログラムに基づいて後述する処理を行なう。

本形態の入力機能付き表示装置１００は、画像表示装置５０において画像データ２３０に対応する画像を画像表示装置５０に表示させる表示制御部２２０を備えている。また、表示制御部２２０は、入力装置側制御部４７０から出力されたコマンドに基づいて画像データ２３０を変換して、画像表示装置５０の画像表示領域５０Ｒで表示する画像Ｐｉを切り換える画像データ変換部２２１を備えている。

このように構成した入力機能付き表示装置１００は、入力装置１０での入力情報に基づいて、画像表示領域５０Ｒで表示する画像を回転させるようになっており、その際、入力装置側制御部４７０および表示制御部２２０は、入力機能付き表示装置１００全体の制御部１１０として機能する。

（入力動作）
図４は、本発明を適用した入力機能付き表示装置１００において入力面１０Ｒへの入力操作により画像Ｐｉを回転させる際の制御内容を示すフローチャートである。図５および図６は、本発明を適用した入力機能付き表示装置１００において入力面１０Ｒへの入力操作および画像表示領域５０Ｒに表示されている画像Ｐｉを示す説明図である。図７は、本発明を適用した入力機能付き表示装置１００において入力面１０Ｒへの対象物体Ｏｂの接触面積の増大方向が斜めの場合の説明図である。なお、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、図６（ａ）、（ｂ）および図７において、上段の図面は指が入力面１０Ｒに接触する状態を示す説明図であり、下段の図面は画像Ｐｉを示してある。

本形態の入力機能付き表示装置１００においては、図２に示すように、画像表示領域５０Ｒに画像Ｐｉが表示されている状態で入力面１０Ｒに対象物体Ｏｂが接触すると、画像Ｐｉが回転して表示される。かかる制御を行なうことを目的に、本形態の入力機能付き表示装置１００において、図５（ａ）に示すように、画像Ｐｉが表示されている期間中、接触状態検出部４８０は、入力装置側制御部４７０の制御の下、入力面１０Ｒに対象物体Ｏｂが接触したか否かを監視している。そして、図５（ｂ）に示すように、入力面１０Ｒに対象物体Ｏｂが接触した場合、それをトリガーとして、入力装置側制御部４７０は、図４に示す処理を実行させる。

図４に示す処理において、まず、ステップＳＴ１では、接触位置検出部４２３が入力面１０Ｒに対する対象物体Ｏｂの接触位置を検出して接触位置に対応する接触位置情報を生成するとともに、接触位置情報を入力装置側制御部４７０に出力する。また、接触面積検出部４２５が入力面１０Ｒに対する対象物体Ｏｂの接触面積を検出して、接触面積に対応する接触面積情報を生成するとともに、接触面積情報を入力装置側制御部４７０に出力する。

また、入力装置側制御部４７０は、画像Ｐｉを回転させる際の回転中心軸Ｌｍの始点Ｌｍ０を設定する。この時点で、入力装置側制御部４７０は、表示制御部２２０に指令して、画像表示領域５０Ｒに始点Ｌｍ０を表示させる。

かかる処理は、ステップＳＴ２での判断において、接触面積が増大するまで実行される。すなわち、対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒに押し付けられると、接触面積が増大する。その際、接触面積は指の延在する方向に拡張するように増大する。従って、対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒに押し付けられる動作を入力として利用することができる。そこで、ステップＳＴ２において、図５（ｃ）に示すように、対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒに押し付けられる結果、接触面積が増大したと判断されたときには、ステップＳＴ３において、増大方向検出部４２７は、接触面積の増大方向を検出して増大方向情報を生成するとともに、増大方向情報を入力装置側制御部４７０に出力する。

その結果、入力装置側制御部４７０は、画像Ｐｉを回転させる際の回転中心軸Ｌｍを設定する。その際、入力装置側制御部４７０は、画像Ｐｉの表示位置を通る位置に回転中心軸Ｌｍを設定する。より具体的には、画像Ｐｉの中心を通る位置に回転中心軸Ｌｍを設定する。かかる中心は、画像ＰｉのＸ軸方向Ｘｂの中心線とＹ軸方向Ｙｂの中心線との交点として求めることができる。この時点で、入力装置側制御部４７０は、表示制御部２２０に指令して、画像表示領域５０Ｒに回転中心軸Ｌｍを表示させる。従って、回転中心軸Ｌｍの位置を容易に確認することができる。図５（ｃ）に示す例では、接触面積の増大方向がＹ軸方向Ｙａである。このため、入力装置側制御部４７０は、画像Ｐｉの表示位置を通る位置に回転中心軸Ｌｍを設定し、画像表示領域５０Ｒには、画像Ｐｉの表示位置を通るように、Ｙ軸方向Ｙｂに延在する回転中心軸Ｌｍが表示される。

次に、ステップＳＴ４では、対象物体Ｏｂの入力面１０Ｒへの接触領域Ｏｔが移動したか否かの監視が行なわれる。ステップＳＴ４において接触領域Ｏｔが移動したと判断されたときには、ステップＳＴ５において、移動方向検出部４２９は、接触領域Ｏｔの移動方向を検出して移動方向情報を生成するとともに、移動方向情報を入力装置側制御部４７０に出力する。

次に、ステップＳＴ６において、入力装置側制御部４７０は、接触領域Ｏｔの移動方向が接触面積の増大方向と同一か否かを判断する。かかる判断においては、接触領域Ｏｔの移動方向と接触面積の増大方向とがなす角度が一定値以下である場合、接触領域Ｏｔの移動方向と接触面積の増大方向とが同一と扱う。ステップＳＴ６において、接触領域Ｏｔの移動方向と接触面積の増大方向と相違すると判断された場合、すなわち、接触領域Ｏｔの移動方向が接触面積の増大方向に対して交差する方向であると判断された場合、ステップＳＴ７において、入力装置側制御部４７０は、表示制御部２２０に指令して、図６（ａ）に示すように、接触領域Ｏｔの移動方向に対応する方向に画像Ｐｉを回転中心軸Ｌｍ周りに回転させた後、ステップＳＴ４に戻る。図６（ａ）に示す例では、接触領域ＯｔがＸ軸方向Ｘａの左側−Ｘａに移動したので、画像Ｐｉを回転中心軸Ｌｍ周りに時計周りＣＷの方向に回転させる。なお、接触領域ＯｔがＸ軸方向Ｘａの右側＋Ｘａに移動した場合、画像Ｐｉを回転中心軸Ｌｍ周りに反時計周りＣＣＷの方向に回転させる。かかる画像Ｐｉの回転角度は、接触領域Ｏｔの移動距離に対応させてある。

これに対して、ステップＳＴ６において、接触領域Ｏｔの移動方向と接触面積の増大方向とが同一であると判断された場合、ステップＳＴ７において、入力装置側制御部４７０は、図６（ｂ）に示すように、画像Ｐｉの表示位置を通る範囲のうち、接触領域Ｏｔの移動方向に対応する方向に回転中心軸Ｌｍの位置を移動させた後、ステップＳＴ４に戻る。その際、画像表示領域５０Ｒには、移動後の回転中心軸Ｌｍが表示される。本形態において、入力装置側制御部４７０は、接触領域Ｏｔの移動方向と接触面積の増大方向とが同一であると判断された場合、移動方向に応じて、回転中心軸Ｌｍの位置を、画像ＰｉにおいてＺ軸方向Ｚｂに相当する方向に移動させる。図６（ｂ）に示す例では、接触領域ＯｔがＹ軸方向Ｙａの上側＋Ｙａに移動したので、入力装置側制御部４７０は、回転中心軸Ｌｍの位置を、画像Ｐｉにおいて奥側（Ｚ軸方向Ｚｂの奥側−Ｚｂ）に相当する方向に移動させる。なお、接触領域ＯｔがＹ軸方向Ｙａの下側−Ｙａに移動した場合、入力装置側制御部４７０は、回転中心軸Ｌｍの位置を、画像Ｐｉにおいて手前側（Ｚ軸方向Ｚｂの手前側＋Ｚｂ）に相当する方向に移動させる。かかる回転中心軸Ｌｍの位置距離は、接触領域Ｏｔの移動距離と対応させてある。

このような処理は、画像Ｐｉが表示されている期間中、繰り返し行なわれる。その間、対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒから離間して入力面１０Ｒに対する対象物体Ｏｂの接触面積が閾値以下になった場合、図４に示す処理が中断される。従って、ステップＳＴ２で接触面積が増大したと判断された後、画像Ｐｉの回転条件が設定された後でも、入力面１０Ｒに対する対象物体Ｏｂの接触面積が閾値以下になった場合、画像Ｐｉの回転条件はリセットされる。

なお、図５（ｃ）に示す例では、接触面積の増大方向がＹ軸方向Ｙａであるため、Ｙ軸方向Ｙｂに延在する回転中心軸Ｌｍが設定されたが、例えば、図７に示すように、接触面積の増大方向がＹ軸方向Ｙａに対して傾いている場合には、Ｙ軸方向Ｙｂに対して斜めに傾いた方向に延在する回転中心軸Ｌｍが設定される。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の入力機能付き表示装置１００において、入力装置１０は、入力面１０Ｒへの対象物体Ｏｂの接触面積が増大したときには増大方向情報を生成し、入力面１０Ｒへの対象物体Ｏｂの接触領域Ｏｔが移動したときには移動方向情報を生成するため、増大方向情報および移動方向情報を入力情報として利用することができる。かかる入力はいずれも、対象物体Ｏｂとして例えば１本の指で行なうことができるので、入力操作が容易である。従って、例えば、入力機能付き表示装置１００を搭載した電子機器を片手で持った状態で、電子機器を持っている方の手の指で入力を行なうことができるなどの利点がある。

また、本形態の入力機能付き表示装置１００において、増大方向情報に基づいて画像Ｐｉを回転させる際の回転中心軸Ｌｍの延在方向を接触領域Ｏｔの増大方向に対応する方向に設定し、移動方向情報において接触領域Ｏｔの移動方向が接触面積の増大方向と交差する方向であると判断したときは回転中心軸Ｌｍを中心に、移動方向に対応する方向に画像Ｐｉを回転させる。このため、画像Ｐｉを見ながら入力面１０Ｒに対する指などの対象物体Ｏｂの接触状態を変えるだけで画像Ｐｉを回転させることができる。従って、簡単な操作で、例えば、商品の正面を表示した状態と、商品の背面を表示した状態とに切り換えることができる。しかも、画像表示装置５０は、入力面１０Ｒと平面的に重なる領域に画像表示領域５０Ｒを備えている。このため、画像表示領域５０Ｒに表示された画像Ｐｉを見ながら入力操作を行うことができる。

（別の実施の形態）
図８は、本発明を適用した入力機能付き表示装置１００における回転中心軸Ｌｍの別の設定方法を示す説明図である。図９は、本発明を適用した入力機能付き表示装置１００における回転中心軸Ｌｍのさらに別の設定方法を示す説明図である。

上記実施の形態では、対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒのいずれの位置に接触している場合でも、画像Ｐｉの表示位置を通る位置に回転中心軸Ｌｍを設定したが、図８に示すように、画像表示領域５０Ｒに２つの画像Ｐｉ１、Ｐｉ２が表示される場合がある。このような場合には、２つの画像Ｐｉ１、Ｐｉ２の間に回転中心軸Ｌｍを設定すればよい。その際、２つの画像Ｐｉ１、Ｐｉ２が一体となって回転中心軸Ｌｍ周りに回転しながら表示される方式、あるいは２つの画像Ｐｉ１、Ｐｉ２は、各々が表示されている位置で回転中心軸Ｌｍと平行な軸線周りに回転する方式のいずれを採用してもよい。これらのいずれの方式を採用した場合でも、２つの画像Ｐｉ１、Ｐｉ２を同時に回転させることができるとともに、回転後も、２つの画像Ｐｉ１、Ｐｉ２が適正な位置に表示されるという利点がある。

なお、上記実施の形態では、対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒに接触した時点で回転中心軸Ｌｍの始点Ｌｍ０を設定したが、上記実施の形態のように、対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒのいずれの位置に接触している場合でも、画像Ｐｉ、Ｐｉ１、Ｐｉ２の位置に応じて回転中心軸Ｌｍの位置が自動的に設定される場合には、かかる始点Ｌｍ０の設定については省略してもよい。

上記実施の形態では、対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒのいずれの位置に接触している場合でも、画像Ｐｉの表示位置を通る位置に回転中心軸Ｌｍを設定したが、図９に示すように、画像表示領域５０Ｒの中心に画像Ｐｉが表示されている場合であっても、対象物体Ｏｂが入力面１０Ｒの端部に接触している場合、かかる接触位置に対応する位置に回転中心軸Ｌｍを設定してもよい。

（さらに別の実施の形態）
上記実施の形態において、画像表示装置５０は、入力面１０Ｒと平面的に重なる領域に画像表示領域５０Ｒを備えている構成であったが、入力面１０Ｒと画像表示領域５０Ｒとが異なる領域に配置してある構成を採用してもよい。例えば、画像表示装置５０の電気光学パネル５については、デスク上において利用者に対向する位置に配置し、入力装置１０の入力パネル２については、デスク上において利用者の手元に配置してもよい。このような構成によれば、入力装置１０を画像表示装置５０とは別体の入力専用装置、例えば、マウスのように利用することができる。

また、画像表示装置５０によって表示される画像については二次元画像に限らず、三次元画像（３Ｄ画像／立体画像）であってもよい。

さらに、入力装置１０としては、入力面１０Ｒの接触面積を検出可能であれば、静電容量式に限らず、光学式や電磁誘導式等のタッチパネルを用いてもよい。さらに、画像表示装置５０については、液晶表示装置に限らず、有機エレクトロルミネッセンス装置などの表示装置であってもよい。

［電子機器への搭載例］
上述した実施形態に係る入力機能付きの表示装置１００を適用した電子機器について説明する。図１０（ａ）に、入力機能付きの表示装置１００を備えたモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す。パーソナルコンピューター２０００は、表示ユニットとしての入力機能付きの表示装置１００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。図１０（ｂ）に、入力機能付きの表示装置１００を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての入力機能付きの表示装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、入力機能付きの表示装置１００に表示される画面がスクロールされる。図１０（ｃ）に、入力機能付きの表示装置１００を適用した情報携帯端末の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての入力機能付きの表示装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が入力機能付きの表示装置１００に表示される。

なお、入力機能付きの表示装置１００が適用される電子機器としては、図１０に示すものの他、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、銀行端末等の電子機器等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した入力機能付きの表示装置１００が適用可能である。

１０・・入力装置、１０Ｒ・・入力面、５０・・画像表示装置、１００・・入力機能付き表示装置、１１０・・制御部、４２３・・接触位置検出部、４２５・・接触面積検出部、４２７・・増大方向検出部、４２９・・移動方向検出部、４７０・・入力装置側制御部、Ｌｍ・・回転中心軸、Ｏｂ・・対象物体、Ｐｉ，Ｐｉ１、Ｐｉ２・・画像

Claims (8)

1. 入力時に対象物体が接触する入力面を有する入力装置であって、前記入力面への前記対象物体の接触面積が増大したときに当該接触面積の増大方向に対応する増大方向情報を生成する増大方向検出部と、前記入力面への前記対象物体の接触領域が移動したときに当該接触領域の移動方向に対応する移動方向情報を生成する移動方向検出部と、を備えている入力装置と、画像表示領域に画像を表示する画像表示装置と、前記増大方向情報および前記移動方向情報に基づいて前記画像表示装置を制御して前記画像表示領域で現在表示される前記画像を回転させる制御部と、を有する入力機能付き表示装置であって、
   前記制御部は、前記増大方向情報に基づいて前記画像を回転させる際の回転中心軸の延在方向を前記増大方向に対応する方向に設定し、前記移動方向情報に基づいて前記移動方向が前記増大方向と交差する方向であると判断したときは前記移動方向に対応する方向に前記画像を前記回転中心軸周りに回転させることを特徴とする入力機能付き表示装置。
2. 前記画像表示装置は、前記入力面と平面的に重なる領域に前記画像表示領域を備えていることを特徴とする請求項１に記載の入力機能付き表示装置。
3. 前記制御部は、前記移動方向情報において前記移動方向が前記増大方向と同一であると判断したときは当該移動方向に対応する位置に前記回転中心軸を該回転中心軸に対して交差する方向に移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の入力機能付き表示装置。
4. 前記入力装置は、前記入力面への前記対象物体の接触面積を検出して当該接触面積に対応する接触面積情報を生成する接触面積検出部を備え、
   前記制御部は、前記接触面積が増大した以降、当該接触面積が閾値以下になったときは前記画像の回転条件をリセットすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の入力機能付き表示装置。
5. 前記画像表示装置は、前記制御部が決定した前記回転中心軸を前記画像表示領域に表示することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の入力機能付き表示装置。
6. 前記制御部は、前記増大方向情報に基づいて前記回転中心軸を設定する際、前記画像上を通る位置に前記回転中心軸を設定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の入力機能付き表示装置。
7. 前記制御部は、前記増大方向情報に基づいて前記回転中心軸を設定する際、前記画像表示領域に前記画像が２つ表示されているときには、当該２つの画像の中心に前記回転中心軸を設定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の入力機能付き表示装置。
8. 前記入力装置は、前記入力面への前記対象物体の接触位置を検出して当該接触位置に対応する接触位置情報を生成する接触位置検出部を備え、
   前記制御部は、前記増大方向情報に基づいて前記回転中心軸を設定する際、前記接触位置に対応する位置に前記回転中心軸を設定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の入力機能付き表示装置。