JP6179412B2

JP6179412B2 - 入力表示装置

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Publication number: JP6179412B2
Application number: JP2014014221A
Authority: JP
Inventors: 田中　裕二; 裕二田中
Original assignee: JVCKenwood Corp
Current assignee: JVCKenwood Corp
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2034-01-29
Also published as: JP6409919B2; US20140215363A1; JP2014167792A; JP2017204294A

Description

本発明は、タッチセンサを搭載した入力表示装置に関する。

従来、カメラの液晶モニタなどにタッチセンサが搭載されている（例えば、特許文献１）。さらに、近年普及し始めている電子書籍の閲覧専用端末や、ホームページの閲覧やメール操作が行える多機能端末などの液晶モニタにも、タッチセンサが搭載されている。一方で、表示画像が投射された投射光がレンズを介して表示部（コンバイナ）で反射し、ユーザがその反射光によって表示画像を確認できるＨＵＤ（Head Up Display）と呼ばれる表示装置が航空機用の表示装置や自動車のカーナビゲーションシステムなどに搭載されている。ここで、ＨＵＤの表示部にタッチセンサを設けた場合、タッチセンサの操作時に投射光が遮られてしまう。そこで、操作によって投射光が遮られないように、タッチセンサを表示部の正面を避け外周面に設けることが考えられる。

特開２００９−５５６２２号公報

ところで、ＨＵＤに限らず、液晶モニタにおいても、設計の都合上、表示部の正面を避け外周面にタッチセンサを設けることがある。しかし、外周面にボタンなどの画像を表示しても視認し難く、操作性が低下してしまう。そこで、高感度の静電容量式のタッチセンサを用いて、非接触のジェスチャーによる操作入力（ジェスチャー入力）を行う構成が考えられる。

外周面にタッチセンサを設ける場合、センサ領域の長手方向、すなわち、表示部の外周面の長手方向に対し、ジェスチャー入力を行うことで、静電容量が連続して変化したことを検知できる。例えば、このような長手方向のジェスチャー入力に応じて表示画像を左右上下に移動したりする。しかし、かかる長手方向のジェスチャー入力だけでは、例えば、表示画像の拡大や縮小等の操作といった奥行き方向（画面手前方向、および、画面奥方向）の操作を直感的に行うことができなかった。また、奥行き方向にセンサ領域を確保しようにも、表示部の外周面の手前方向の幅に制限され、操作の方向までは検知できなかった。

そこで本発明は、このような課題に鑑み、奥行き方向の操作を直感的なジェスチャーを通じて実現することが可能な入力表示装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の入力表示装置は、正面に画像を表示する表示部と、前記表示部の外周部に設けられた検知部と、前記検知部が検知した検知位置の変化が、前記表示部の正面側から前記表示部の裏面側に向かう奥方向、および、前記表示部の裏面側から前記表示部の正面側に向かう手前方向のいずれであるかを判定する入力判定部と、を備え、前記入力判定部は、前記検知位置の変化の速度を導出するとともに、前記奥方向および前記手前方向のいずれか一方の方向に前記検知位置の変化が検知された後に、さらに他方の方向に前記検知位置の変化が検知されたとき、後の前記検知位置の変化の速度が先の前記検知位置の変化の速度よりも遅い場合に、前記後の検知位置の変化を、前記後の検知位置の変化の方向に対応する操作入力と判定することを特徴とする。

本発明によれば、奥行き方向の操作を直感的なジェスチャーを通じて実現することが可能となる。

入力表示装置の概略を示した機能ブロック図である。表示機構による虚像の結像を説明するための説明図である。表示部における検知部の配置を説明するための説明図である。ジェスチャー入力について説明するための説明図である。入力判定方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（入力表示装置１００）
図１は、入力表示装置１００の概略を示した機能ブロック図である。図１に示すように、入力表示装置１００は、操作部１１０と、画像保持部１１２と、入力部１１４と、表示機構１１６と、検知部１１８と、中央制御部１２０とを含んで構成される。本実施形態では、入力表示装置１００の一例として、例えば、ＨＵＤ（Head Up Display）で構成される表示機構１１６を備える場合について説明する。

操作部１１０は、操作キー、十字キー、ジョイスティック等で構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。

画像保持部１１２は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成され、画像データを保持する。入力部１１４は、画像再生装置などの外部機器から画像データを取得するためのインターフェースである。

表示機構１１６は、画像保持部１１２に保持された画像データに基づく画像、または、入力部１１４から取得された画像データに基づく画像を表示する。また、表示機構１１６は、後述する中央制御部１２０の制御に応じ、中央制御部１２０で実行されるアプリケーションの画像を表示する。

具体的に、表示機構１１６は、発光部１３０、ミラー部１３２、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）制御部１３４、同期処理部１３６、発光制御部１３８、中間スクリーン１４０、表示部１４２を有する。

発光部１３０は、例えばレーザなどで構成され、画像データに基づく画像の虚像を視認させる光を発光する。ミラー部１３２は、平面ミラーや凹面ミラーなどで構成され、発光部１３０が発光した光を反射して、後述する中間スクリーン１４０に導く。

ＭＥＭＳ制御部１３４は、ミラー部１３２の向きを制御する。具体的に、ＭＥＭＳ制御部１３４は、例えば、コイルと磁石による自励発振によって、発光部１３０の光が中間スクリーン１４０を水平方向に走査するように、ミラー部１３２を変位させる。また、ＭＥＭＳ制御部１３４は、自励発振の周期を示す同期信号（例えば正弦波）を、同期処理部１３６に出力する。

そして、同期処理部１３６は、同期信号に基づいて、自励発振の周期に同期する水平同期信号を生成し、さらに、水平同期信号に基づいて垂直同期信号を生成し、ＭＥＭＳ制御部１３４に出力する。ＭＥＭＳ制御部１３４は、垂直同期信号に基づいて、発光部１３０の光が中間スクリーン１４０を垂直方向に走査するように、ミラー部１３２を変位させる。

また、同期処理部１３６は、後述する表示制御部１５２から出力された画像データと、画像データを水平同期信号および垂直同期信号に基づいて走査するときの各画素に対応する発光のタイミングを発光制御部１３８に出力する。

発光制御部１３８は、各画素に対応するタイミングに基づいてＲＧＢそれぞれの輝度になるように、発光部１３０を発光させる。

表示部１４２は、コンバイナで構成され、例えば、表面コーティング加工によって透過または反射する光の波長を制限するなどして、前方（表示部１４２を挟んでユーザの反対側）からの光を透過すると共に、中間スクリーン１４０に投影された発光部１３０からの光を後方（ユーザ側）に反射する。

図２は、表示機構１１６による虚像ｉの結像を説明するための説明図である。図２に示すように、ユーザＵが表示部１４２に視線を向けている状態で、ユーザＵの目には、表示部１４２によって反射された発光部１３０からの光が入射する。

すると、発光部１３０から発光された光によって、ユーザＵから見て表示部１４２の後方に画像データに基づく画像の虚像ｉが結像され、ユーザＵに視認されることとなる。このように、表示部１４２は、画像データに基づく画像を視認させる（画像を表示する）。

検知部１１８は、静電容量式のタッチセンサで構成され、静電容量の変化を検知する。

図３は、表示部１４２における検知部１１８の配置を説明するための説明図である。図３に示すように、検知部１１８は、表示部１４２の外周部に設けられる。より詳細に説明すると、検知部１１８は、表示部１４２の外周側に位置する外周面１４４に設けられる。ここでは、正面１４６側のみを図示するが、裏面も正面１４６と同様の外観となっている。また、表示部１４２は、ユーザＵから見たときに凹面となる形状でもよい。

また、検知部１１８は、発光部１３０からの光を反射する反射面である正面１４６の外縁部１４６ａ、および正面１４６の反対側に位置する裏面の外縁部にも設けられている。ここで、外縁部１４６ａは、正面１４６のうち、外周面１４４と正面１４６の境界から正面１４６側に向かう領域である。

本実施形態においては、検知部１１８は、長手方向に垂直な断面がコ字型（Ｕ字型）のセンサ部材１１８ａで構成されており、表示部１４２の外周面１４４、正面１４６、裏面に跨って配されている。

また、センサ部材１１８ａは、表示部１４２の左側、右側、および、上方にそれぞれ設けられる。このように、表示部１４２の外周部にコ字型のセンサ部材１１８ａを配することで、表示部１４２のエッジ部分を被覆して保護することが可能となる。また、センサ部材１１８ａには、屈曲部分に切り欠き１１８ｂが設けられているため、平面の素材をコ字型に折り曲げてセンサ部材１１８ａを成形し易くなっている。

検知部１１８は、静電容量の変化を検知すると、静電容量の変化を検知した位置である検知位置とその変化の大きさを示す変化情報を、後述する入力判定部１５０に配線１１８ｃを介して出力する。

図４は、ジェスチャー入力について説明するための説明図である。入力表示装置１００の検知部１１８は高感度な静電容量式センサであるため、検知部１１８に直接接触しなくとも、手を近づけるだけで静電容量の変化として検知される。そのため、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、検知部１１８の近くで手を動かすジェスチャー入力による操作入力が可能となっている。

例えば、図４（ａ）に示すように、表示部１４２の左右の外周面１４４に沿って、手を上下に動かしたり、図４（ｂ）に示すように、表示部１４２の上側の外周面１４４に沿って、手を左右に動かすと、検知部１１８のうち、手に近い部位の静電容量が変化するため、検知部１１８によって検知される。

例えば、表示機構１１６が電子書籍を表示している場合、図４（ａ）に示すジェスチャー入力において、手を上から下に動かすと次ページに進み、手を下から上に動かすと前ページに戻る操作入力となる。また、図４（ｂ）に示すジェスチャー入力によって、手を左から右に動かすと次ページに進み、手を右から左に動かすと前ページに戻る操作入力となる。

また、表示部１４２の左の外周面１４４に対し、手を左から右に近づけると、次ページに進み、手を右から左に遠ざけると、前ページに戻る操作入力となる。同様に、表示部１４２の右の外周面１４４に対し、手を右から左に近づけると、前ページに戻り、手を左から右に遠ざけると、次ページに進む操作入力となる。

さらに、電子書籍が縦方向にページをめくるものであるとき、表示部１４２の上の外周面１４４に対し、手を上から下に近づけると、前ページに戻り、手を下から上に遠ざけると、次ページに進む操作入力となる。

ここで挙げたジェスチャー入力に対応する電子書籍の操作は、一例に過ぎず、他のどのような電子書籍の操作に対応させてもよいし、操作の対象となる画像は、電子書籍の画像に限らない。

本実施形態の入力表示装置１００は、図４に示したように、表示部１４２の外周面１４４で手を動かすジェスチャー入力が可能となるため、正面１４６にのみ検知部１１８が設けられる場合に比べ、手首を無理に屈曲させる必要がなく自然な操作入力が可能となる。

また、本実施形態の入力表示装置１００は、図４（ｃ）に示すように、表示部１４２の外周面１４４に沿って、表示部１４２の奥行き方向に手を動かすことによるジェスチャー入力も可能となっている。この場合、外周面１４４、正面１４６、裏面それぞれの部位の検知部１１８の静電容量の変化を総合して、奥行き方向のジェスチャー入力が判断される。

図１に戻って説明すると、中央制御部１２０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により、入力表示装置１００全体を管理および制御したり、アプリケーションを実行したりする。また、中央制御部１２０は、入力判定部１５０、表示制御部１５２としても機能する。

また、入力判定部１５０は、検知部１１８からの変化情報を取得すると、変化情報が示す、静電容量が変化した位置の移動方向（検知位置の変化の向き）に基づいて、操作入力を判定する。また、入力判定部１５０は、検知位置の変化の向きが、表示部１４２の正面１４６側から裏面側に向かう奥方向、および、裏面側から正面１４６側に向かう手前方向のいずれであるかに基づいて、操作入力を判定する。入力判定部１５０による入力判定処理については後に詳述する。

表示制御部１５２は、操作入力に応じ、画像保持部１１２や入力部１１４から取得した画像データに対し、表示機構１１６による表示に対応させたり、アプリケーションの実行状態に応じた画像となるように加工するなどのデータ処理を施し、同期処理部１３６に出力する。

具体的に、表示制御部１５２は、例えば、表示部１４２に表示された画像データに基づく画像を、入力判定部１５０の入力判定に基づいて縮小または拡大するように、画像データに対する画像処理を行う。

続いて、入力表示装置１００の入力判定部１５０による入力判定方法について説明する。図５は、入力判定方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。

図５に示すように、入力判定部１５０は、検知部１１８から変化情報が取得されたか否かを判定する（Ｓ２００）。取得されていない場合（Ｓ２００におけるＮＯ）、当該取得判定処理ステップＳ２００を繰り返す。

変化情報が取得された場合（Ｓ２００におけるＹＥＳ）、変化情報が取得されてから、予め設定された設定時間が経過するまでに、検知部１１８の表面の静電容量の変化（検知位置の変化）の向きが同じ変化情報が取得されると、連続して変化情報が取得されたものとする。入力判定部１５０は、前の変化情報の取得から設定時間内に次の変化情報が取得されなくなるまで、判定を繰り返し、一連の変化情報を連続変化情報として関連付ける（Ｓ２０２）。

そして、入力判定部１５０は、連続変化情報に示される検知位置の軌跡の距離と、連続変化情報を取得した時間間隔とに基づいて、検知部１１８の検知位置の変化の速度を導出する（Ｓ２０４）。検知部１１８の検知位置の変化の速度は、検知位置の移動速度であり、以下、単に移動速度と称す。

続いて、入力判定部１５０は、導出した移動速度が所定の値である閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０６）。閾値よりも大きい場合（Ｓ２０６におけるＹＥＳ）、この移動速度の導出元となった連続変化情報に関わる入力については、操作入力と見なさず、取得判定処理ステップＳ２００に処理を戻す。

例えば、ユーザＵから見て表示部１４２の手の届きにくい側からユーザＵの手元側に向かう（手前方向に向かう）ジェスチャー入力は、一旦、手の届きにくい位置に向けて（奥方向に）手を移動させてからジェスチャーする必要がある。しかし、このような操作入力ではない手の移動などを操作入力と誤判定される可能性がある。そこで、本実施形態では、入力判定部１５０が、移動速度が閾値よりも大きな値の場合は、その検知位置の変化を操作入力と判定しない。そのため、移動速度が閾値よりも大きくなるように、手を奥方向に素早く移動させることで、入力判定部１５０に奥方向への移動を判定せず、手前方向のジェスチャー入力が容易にできるようになる。

導出した移動速度が閾値以下の場合（Ｓ２０６におけるＮＯ）、入力判定部１５０は、検知位置の変化の向きが、表示部１４２の奥方向、および、手前方向のいずれか一方であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。

入力判定部１５０は、連続変化情報に示される検知位置が、表示部１４２の外周面１４４と、正面１４６および裏面のいずれか一方または両方を跨ぐ場合、検知位置の変化の向きが奥方向または手前方向であったと判定する。ここで、外周面１４４にしか検知部１１８が設けられていない場合、外周面１４４を手が通過したことは、静電容量の変化から特定できる。しかし、静電容量の変化（検知位置の変化）の向きは特定することが困難である。本実施形態では、正面１４６や裏面に設けられた検知部１１８によって、正面１４６側から外周面１４４に近づくジェスチャー入力なのか、裏面側から外周面１４４に近づくジェスチャー入力なのかを識別可能となる。

なお、一般的な静電容量型タッチセンサは、遮蔽物を挟んだ場合の静電容量の変化は通常よりも小さくなる。例えば、正面１４６側に手があるときには裏面側の検知部１１８の静電容量の変化よりも正面１４６側の静電容量の変化の方が大きいため、検知部１１８の断面をコの字型とすることによってジェスチャー方向の誤検知を低減する効果を発揮する。

このように、入力判定部１５０は、奥方向、および、手前方向のいずれであるかに基づいて、操作入力を判定する。そのため、入力表示装置１００は、薄型化への対応などから表示部１４２の奥行き方向の幅が小さく、奥行き方向に検知部１１８の領域を大きく確保できなくても、精度よくジェスチャーによる操作入力を行うことが可能となる。

検知部１１８が検知した検知位置の変化の向きが、奥方向、および、手前方向のいずれでもない場合（Ｓ２０８におけるＮＯ）、入力判定部１５０は、検知位置の変化の向きに基づいて、上下方向または左右方向の操作入力と判定する（Ｓ２１０）。上下方向または左右方向の操作入力については、本実施形態の特徴に関係がないため、詳細な説明は省略する。そして、取得判定処理ステップＳ２００に処理を戻す。

検知位置の変化の向きが、奥方向、および、手前方向のいずれか一方である場合（Ｓ２０８におけるＹＥＳ）、入力判定部１５０は、検知位置の変化の向きが、奥方向であるか否かを判定する（Ｓ２１２）。

検知位置の変化の向きは、奥方向、または、手前方向のいずれか一方が、縮小方向、他方が拡大方向として予め設定されている。ここでは、例えば、奥方向が縮小方向、手前方向が拡大方向と設定されているものとする。

縮小方向（奥方向）である場合（Ｓ２１２におけるＹＥＳ）、表示部１４２が表示する画像を縮小する操作入力と判定する（Ｓ２１４）。そして、縮小方向の移動速度に応じて画像の縮小率を導出し、同期処理部１３６に出力する（Ｓ２１６）。

続いて、入力判定部１５０は、画像を縮小する操作入力と判定した後、予め設定された待機時間のうちに、検知部１１８から変化情報が取得されたか否かを判定する（Ｓ２１８）。変化情報が取得されない場合（Ｓ２１８におけるＮＯ）、取得判定処理ステップＳ２００に処理を戻す。変化情報が取得された場合（Ｓ２１８におけるＹＥＳ）、関連付けステップＳ２０２と同様、一連の変化情報を連続変化情報として関連付ける（Ｓ２２０）。そして、その連続変化情報から移動速度を導出する（Ｓ２２２）。

続いて、入力判定部１５０は、連続変化情報に示される検知位置の変化の向きが、拡大方向（手前方向）であるか否かを判定する（Ｓ２２４）。拡大方向でない場合（Ｓ２２４におけるＮＯ）、奥行き方向判定ステップＳ２０８に処理を戻す。拡大方向である場合（Ｓ２２４におけるＹＥＳ）、導出ステップＳ２２２で導出した拡大方向の移動速度の方が、導出ステップＳ２０４で導出した縮小方向の移動速度よりも遅いか否かを判定する（Ｓ２２６）。

拡大方向の検知位置の変化の方が縮小方向の検知位置の変化よりも遅い場合（Ｓ２２６におけるＹＥＳ）、画像を拡大する操作入力と判定し、拡大方向の移動速度に応じて画像の拡大率を導出し、同期処理部１３６に出力し（Ｓ２２８）、取得判定処理ステップＳ２００に処理を戻す。

このように、入力判定部１５０は、奥方向および手前方向のいずれか一方の方向に検知位置の変化が検知された後に、さらに他方の方向に検知位置の変化が検知されたとき、後の検知位置の変化の移動速度が、先の検知位置の変化の移動速度よりも遅い場合に、後の検知位置の変化を、後の検知位置の変化の方向（奥方向または手前方向）に対応する操作入力と判定する。

拡大方向の検知位置の変化の方が縮小方向の検知位置の変化よりも速いか、または同じ速度の場合（Ｓ２２６におけるＮＯ）には、画像を拡大する操作入力と判定せず、取得判定処理ステップＳ２００に処理を戻す。

このように、入力判定部１５０は、奥方向および手前方向のいずれか一方の方向に検知位置の変化が検知された後に、さらに他方の方向に検知位置の変化が検知されたとき、後の検知位置の変化の移動速度が、先の検知位置の変化の移動速度より速いか同じ場合に、後の検知位置の変化を、操作入力と判定しない。

例えば、縮小方向の検知位置の変化の後、その移動速度よりも遅い拡大方向の検知位置の変化があると、画像の拡大の操作入力と認識することで、画像を縮小し過ぎたときの微調整を可能とする。しかし、奥方向が縮小方向の場合、その操作入力が終わると手を手前に戻すこととなる。このとき、拡大方向の操作入力と誤判定されると、画像の縮小と拡大を繰り返すこととなってしまう。そこで、本実施形態では、拡大方向（手前方向）の移動速度が縮小方向（奥方向）の移動速度より速いか、または同じ速度で手前に戻すと、拡大方向の操作入力を無視するものとし、ユーザは、手を手前に戻すときに素早く戻すことで、意図せぬ画像の拡大を回避することが可能となる。

変化判定ステップＳ２１２において、検知位置の変化の向きが、奥方向でない場合（Ｓ２１２におけるＮＯ）、すなわち、拡大方向（手前方向）である場合、入力判定部１５０は、表示部１４２が表示する画像を拡大する操作入力と判定する（Ｓ２３０）。そして、入力判定部１５０は、拡大方向の移動速度に応じて画像の拡大率を同期処理部１３６に出力する（Ｓ２３２）。

続いて、入力判定部１５０は、画像を拡大する操作入力と判定した後、予め設定された待機時間のうちに、検知部１１８から変化情報が取得されたか否かを判定する（Ｓ２３４）。変化情報が取得されない場合（Ｓ２３４におけるＮＯ）、取得判定処理ステップＳ２００に処理を戻す。変化情報が取得された場合（Ｓ２３４におけるＹＥＳ）、関連付けステップＳ２０２と同様、一連の変化情報を連続変化情報として関連付ける（Ｓ２３６）。そして、その連続変化情報から移動速度を導出する（Ｓ２３８）。

続いて、入力判定部１５０は、連続変化情報に示される検知位置の変化の向きが、縮小方向（奥方向）であるか否かを判定する（Ｓ２４０）。縮小方向でない場合（Ｓ２４０におけるＮＯ）、奥行き方向判定ステップＳ２０８に処理を移す。縮小方向である場合（Ｓ２４０におけるＹＥＳ）、導出ステップＳ２３８で導出した縮小方向の移動速度の方が、導出ステップＳ２０４で導出した拡大方向の移動速度よりも遅いか否かを判定する（Ｓ２４２）。

縮小方向の検知位置の変化の方が拡大方向の検知位置の変化よりも遅い場合（Ｓ２４２におけるＹＥＳ）、画像を縮小する操作入力と判定し、縮小方向の移動速度に応じて画像の縮小率を同期処理部１３６に出力し（Ｓ２４４）、取得判定処理ステップＳ２００に処理を戻す。

縮小方向の検知位置の変化の方が拡大方向の検知位置の変化よりも速いか、または同じ速度の場合（Ｓ２４２におけるＮＯ）には、画像を縮小する操作入力と判定せず、取得判定処理ステップＳ２００に処理を戻す。

このように、拡大方向の検知位置の変化の後、その移動速度よりも遅い縮小方向の検知位置の変化があると、画像の縮小の操作入力と認識することで、画像を拡大し過ぎたときの微調整を可能とする。

また、本実施形態では、奥方向が縮小方向としているが、仮に、奥方向が拡大方向とした場合、その操作入力が終わると手を手前に戻すこととなる。このとき、縮小方向の操作入力と誤判定されると、画像の縮小と拡大を繰り返すこととなってしまう。そこで、縮小方向（手前方向）の移動速度が拡大方向（奥方向）の移動速度より速いか、または同じ速度で手前に戻すと、縮小方向の操作入力を無視するものとし、ユーザは、手を手前に戻すときに素早く戻すことで、意図せぬ画像の縮小を回避することが可能となる。

上述したように、入力判定部１５０は、手前方向と奥方向の検知位置の変化によって、画像の拡大、および、縮小の操作入力と判定するため、直感的な画像の拡縮操作が可能となる。

また、上述した実施形態では、入力判定部１５０は、奥方向または手前方向のいずれか一方を縮小方向、他方を拡大方向とし、奥方向および手前方向の検知位置の変化を、画像の拡大や縮小の操作入力と判定する場合について説明した。しかし、入力判定部１５０は、奥方向および手前方向の検知位置の変化を、奥行き方向の移動に関連して把握し易い処理の操作入力と判定する構成であってもよい。この場合であっても、ユーザＵは検知部１１８を介して直感的な操作が可能となる。

また、中間スクリーン１４０から表示部１４２の正面１４６までの間に光学的な変倍手段（一般的な光学ズーム機構）を配置して、奥行き方向のジェスチャーに対して光学的に変倍させて表示画像などの拡大や縮小を行っても良い。

また、これまでジェスチャーに対して表示部１４２に表示する画像などのコンテンツの拡大、縮小、ページめくり、などの動作を割り当てた例を示したが、ユーザＵから見て表示部１４２の後方に結像する虚像の結像位置を変化させる動作をジェスチャーによって実現してもよい。

例えば、中間スクリーン１４０から表示部１４２の正面１４６までの光学的な距離（光路長）を可変させる光学機構を配置し、奥行き方向の奥方向（または手前方向）へのジェスチャーに対して光路長を長くすることで結像位置を奥へ、奥行き方向の手前方向（または奥方向）へのジェスチャーに対して光路長を短くすることで結像位置を手前に、それぞれ変化させてもよい。

例えば、中間スクリーン１４０から表示部１４２の正面１４６までの間に、光軸に対して投射光に角度を持たせる光学機構を配置してもよい。そして、表示部１４２の上側の外周面１４４に沿って配置された検知部１１８に対し、左右方向のジェスチャー（図４（ｂ）の動作）があると、光軸に体して左右方向に傾斜する角度を持たせて虚像の結像位置を左右に移動させたり、表示部１４２の左右の外周面１４４に沿って配置された検知部１１８に対し、上下方向のジェスチャー（図４（ａ）の動作）があると、光軸に対して上下方向に傾斜する角度を持たせて虚像の結像位置を上下に移動させたりしてもよい。

上記の虚像の結像位置の調整に関して、凹型の表示部１４２の焦点位置の移動や角度の変化・設置位置の移動も併せて調節すると、より効果的に虚像を移動させることができる。

なお、本実施形態においては、検知部１１８として静電容量式のタッチセンサを例に挙げて説明したが、検知部は、静電容量などの検知量が変化した位置である検知位置が特定可能であればよい。例えば、接触タイプとしては感圧センサ・変位センサなどを、非接触タイプとしては光センサ・磁気センサ・熱センサ・風圧センサなどを、それぞれ用いてもよい。接触タイプのセンサを用いるときには操作性を向上させるために、表示部の外周面と、正面および裏面のいずれか一方または両方の外縁部に設けられた検知部は互いに連続となるように隣り合ってもよい。

なお、本明細書の入力判定方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態では、表示部１４２としてＨＵＤのコンバイナを例に挙げたが、画像データに基づく画像を視認させるものであれば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイ等であってもよい。

また、上述した実施形態では、入力表示装置１００は、操作部１１０を備える場合について説明したが、操作部１１０を備えず、検知部１１８によってすべての操作入力が行われてもよい。

また、上述した実施形態では、検知部１１８は、表示部１４２の外周面１４４に加え、正面１４６の外縁部１４６ａおよび裏面の外縁部の両方に設けられている場合について説明した。しかし、検知部１１８は、外周面１４４に加え、正面１４６の外縁部１４６ａおよび裏面の外縁部のいずれか一方に設けられていればよい。

本発明は、タッチセンサを搭載した入力表示装置に利用することができる。

１００ …入力表示装置
１１８ …検知部
１４２ …表示部
１４４ …外周面
１４６ …正面
１４６ａ …外縁部
１５０ …入力判定部

Claims

正面に画像を表示する表示部と、
前記表示部の外周部に設けられた検知部と、
前記検知部が検知した検知位置の変化が、前記表示部の正面側から前記表示部の裏面側に向かう奥方向、および、前記表示部の裏面側から前記表示部の正面側に向かう手前方向のいずれであるかを判定する入力判定部と、
を備え、
前記入力判定部は、
前記検知位置の変化の速度を導出するとともに、
前記奥方向および前記手前方向のいずれか一方の方向に前記検知位置の変化が検知された後に、さらに他方の方向に前記検知位置の変化が検知されたとき、後の前記検知位置の変化の速度が先の前記検知位置の変化の速度よりも遅い場合に、前記後の検知位置の変化を、前記後の検知位置の変化の方向に対応する操作入力と判定することを特徴とする入力表示装置。
前記入力判定部は、
前記検知位置の変化の速度を導出するとともに、
前記奥方向および前記手前方向のいずれか一方の方向に前記検知位置の変化が検知された後に、さらに他方の方向に前記検知位置の変化が検知されたとき、後の前記検知位置の変化の速度が先の前記検知位置の変化の速度よりも速いか同じ場合に、前記後の検知位置の変化を、操作入力と判定しないことを特徴とする請求項１に記載の入力表示装置。
前記入力判定部は、
前記先の前記検知位置の変化の速度が所定の値よりも大きい場合には、前記先の前記検知位置の変化を、操作入力と判定しないことを特徴とする請求項１または２に記載の入力表示装置。
前記検知部は、
前記表示部の外周面と、正面および裏面のいずれか一方または両方の外縁部とに設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の入力表示装置。
前記表示部に表示された画像を、縮小または拡大するように、画像処理を行う表示制御部をさらに備え、
前記入力判定部は、前記奥方向または前記手前方向のいずれか一方を縮小方向、他方を拡大方向とし、前記縮小方向の前記検知位置の変化を検知すると前記表示制御部に表示された前記画像を縮小させ、前記拡大方向の検知位置の変化が検知されると前記表示制御部に表示された前記画像を拡大させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の入力表示装置。
前記検知部は、
静電容量が変化した位置を前記検知位置として検知することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の入力表示装置。