KR20120047982A - 입력 장치 및 입력 장치의 제어 방법 - Google Patents

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쿄세라 코포레이션
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Abstract

입력 장치는 터치 입력을 검출하도록 구성된 터치 센서(11), 상기 터치 센서(11) 상에 장착된 압전 소자(2) 및 상기 압전 소자(12)의 출력 신호에 근거해 상기 터치 센서(11)의 터치면(11A) 상의 가압 하중을 검출하도록 구성된 제어 유닛(15)을 가지며, 검출된 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준을 충족하는 경우, 촉감이 제공되도록 상기 압전 소자(12)를 구동한다.

Description

입력 장치 및 입력 장치의 제어 방법{INPUT DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING INPUT DEVICE}
본 출원은, 2009년 8월 27일에 출원된 일본 특허 출원 2009－197132호의 우선권을 주장하는 것으로, 이 출원의 개시 전체가 본 발명에 참조로 포함된다.
본 발명은, 터치 센서를 갖는 입력 장치 및 입력 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
근년, 휴대 전화 등의 휴대 단말, 계산기, 티켓 자판기 등의 정보 기기, 전자 렌지, 텔레비젼, 조명기구 등의 가전제품, 산업용 기기(FA 기기) 등에는, 유저에 의한 입력 조작을 받아들이는 조작부나 스위치 등의 입력 장치로서 터치 패널이나 터치 스위치 등의 터치 센서를 갖는 입력 장치가 널리 사용되고 있다.
이러한 터치 센서에는, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광학식 등의 여러 가지의 방식이 알려져 있다. 그렇지만, 어느 방식의 터치 센서에 대해서도, 손가락이나 스타일러스 펜에 의한 터치 입력을 받아들이는 것이며, 터치 센서 자체는, 터치되어도, 누름 버튼 스위치와 같이는 물리적으로 변위하지는 않는다.
이와 같이, 터치 센서가 터치 되어도, 터치 센서 자체가 물리적으로 변위하지 않기 때문에, 조작자는, 터치 입력을 받아들일 수 있어도, 입력에 대한 피드백을 얻을 수 없다. 결과적으로, 조작자는, 같은 위치를 몇 번이나 터치함에 의해 오류 입력이 발생하기 쉽고, 이는 조작자에게 스트레스가 될 수 있다.
이러한 오류 입력을 방지하기 위한 방법으로 예를 들면, 터치 입력을 받아들여, 소리를 울리거나 해당 입력 위치에 대응해 디스플레이 유닛에 화상 표시되는 입력 버튼 등의 입력 오브젝트의 표시색을 변경하는 등의 표시 모양을 변경하여, 청각이나 시각에 의해 입력 조작을 확인할 수 있도록 한 것이 알려져 있다.
그러나, 청각에 의한 피드백의 경우는, 소음 환경하에서의 확인이 곤란하게 되고 또한 사용 기기가 침묵 모드에서 사용되는 경우에는, 적용할 수 없게 된다. 또, 시각에 의한 피드백의 경우는, 디스플레이 유닛에 표시되고 있는 입력 오브젝트의 사이즈가 작으면 특히 손가락 입력의 경우는, 손가락 아래에 입력 오브젝트가 숨어 표시 모양의 변화를 확인할 수 없을 것이다.
또, 청각이나 시각에 의하지 않고, 터치 센서가 입력을 받아들이면, 터치 센서를 진동시켜, 조작자의 손가락 끝에 촉각(tactile sensation)을 발생시키는 피드백 방법도 제안되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특개 2003－288158호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개 2008－130055호 공보
그러나, 상기 특허 문헌 1, 2에 명시된 기술은, 단지, 터치 센서가 입력을 받아들이면, 터치 센서를 진동시키는 것에 지나지 않는다. 그러므로, 입력을 받아들이는 낮은 임계값을 갖는 터치 센서의 상부에 묘화된 특히, 누름 버튼 스위치(푸쉬 버튼 스위치)와 같은 버튼 스위치를 갖는 입력 장치를 이용하는 경우, 터치 센서에 손가락 등이 가볍게 접촉하는 것(터치)만으로 촉감이 제공된다. 이것에 의해 조작자가 푸쉬하기 전의 의도하지 않는 동작(터치)에 반응해 오조작을 유발하고, 조작자에게 의도하지 않는 동작(터치)에 의한 위화감을 주게 된다. 여기서, 터치 센서의 터치에 의한 입력을 받아들이는 임계값이란, 터치 센서가 반응하는 임계값이다. 이 임계값은, 예를 들면 저항막 방식의 경우, 상부 도전막이 하부 도전막에 접촉하는 가압의 임계값이며, 정전 용량 방식의 경우, 접촉에 의한 전기적 신호의 검출 임계값이다.
이러한 단점을 해결하기 위하여, 본 출원인은, 터치 센서의 터치면에 대한 터치에 의한 가압 하중을 검출하고, 그 검출 하중이 촉감을 제공하는 소정의 임계값에 이르렀을 때에, 터치 센서의 터치면을 진동시켜 손가락 등의 가압 대상으로 촉감을 제공하도록 하는 입력 장치를 개발하고 있다.
이 입력 장치에 의하면, 조작자가 터치면을 푸쉬하고, 그 가압 하중이 소정의 임계값에 이르면 촉감이 제공되므로, 상술한 의도하지 않는 터치에 의한 오조작을 유발하고 위화감을 주거나 하는 것을 확실히 방지해, 조작자에 대해서 입력을 받아들이는 것을 감지하도록 할 수가 있다.
부수적으로, 입력 장치는 터치 센서와 제어 유닛과 같은 기본 구성 외에, 터치 센서에 대한 가압 하중을 검출하는 하중 센서와 터치 센서를 진동시키는 액츄에이터가 필요하다. 이 때문에, 부품 점수가 증가하고 비용이 상승하는 것과 동시에, 부품의 설치 스페이스를 확보하기 위하여 장치의 크기도 증가하게 된다. 따라서, 상술한 입력 장치의 실현에 있어 코스트 및 소형화의 측면에서 개선의 여지가 있다.
본 발명은, 비용 감소 및 소형화가 가능하도록 적절히 구성한 입력 장치 및 그 입력 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따른 입력 장치는:
터치 입력을 검출하는 터치 센서;
상기 터치 센서에 장착된 압전 소자;
상기 압전 소자의 출력 신호에 근거해 상기 터치 센서의 터치면에 대한 가압 하중을 검출하고, 검출되는 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준을 충족한 경우, 상기 터치면을 가압하고 있는 대상에 대해서 촉감을 제공하도록 상기 압전 소자를 구동하는 제어 유닛을 포함한다.
본 발명의 제2 측면은 본 발명의 제1 측면에 따른 입력 장치에서, 상기 압전 소자가 일단이 상기 터치 센서에 장착되고 타단이 개방되고 있다.
더욱이, 상기 목적을 달성하기 위하여, 터치 입력을 검출하는 터치 센서와 일단이 상기 터치 센서에 장착되고 타단이 개방된 압전 소자를 포함하는 본 발명의 제3 측면에 따른 입력 장치의 제어 방법은, 상기 압전 소자의 출력 신호에 근거해 상기 터치 센서의 터치면에 대한 가압 하중을 검출하고, 검출되는 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준을 충족한 경우, 상기 터치면을 가압하고 있는 대상에 대해서 촉감을 제공하도록 상기 압전 소자를 구동하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 입력 장치는, 압전 소자의 압전 정효과 및 압전 역효과를 이용해, 압전 소자를, 터치 센서의 터치면에 대한 가압 하중을 검출하는 하중 센서 및 터치면을 진동시키는 액츄에이터로서 이용하여, 하나의 부품을 복수 기능에 대해 공유하고 있다. 따라서, 부품 점수를 삭감할 수 있고 코스트 다운을 꾀할 수 있는 것과 동시에, 부품의 설치 스페이스를 줄일 수 있어 장치의 소형화를 꾀할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 개략 구성을 나타내는 기능 블럭도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 터치 센서, 압전 소자 및 디스플레이 유닛의 실장 구조의 개략 구성예를 나타내는 주요부 단면도 및 주요부 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 입력 장치의 개략 동작을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해, 그림을 참조해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 개략 구성을 나타내는 기능 블럭도이다. 입력 장치는, 터치 센서(11), 압전 소자(12), 디스플레이 유닛(13), 및 각부의 동작을 제어하는 제어 유닛(14)을 가진다.
터치 센서(11)는, 제어 유닛(14)에 의한 제어하에, 터치 센서(11)의 터치면에 대한 손가락 등의 가압 대상에 의한 터치 입력을 검출하고, 그 터치 위치의 위치 정보를 제어 유닛(14)에 공급한다. 터치 센서(11)는, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광학식 등의 공지의 것으로 구성되어, 디스플레이 유닛(13)상에 배치된다.
압전 소자(12)는, 터치 센서(11) 상에 장착된다. 압전 소자(12)는, 제어 유닛(14)의 제어에 의해, 압전 정효과를 이용해, 터치 센서(11)의 터치면에 대한 가압 하중을 검출하기 위한 하중 검출 모드와 압전 역효과를 이용해, 터치 센서(11)의 터치면을 진동시키는 촉감 제공 모드 중 하나에서 동작된다. 하중 검출 모드에서, 압전 소자(12)는 터치 센서(11)의 터치면에 대한 가압 하중에 대응하는 출력 신호를 제어 유닛(14)에 공급한다. 또, 촉감 제공 모드에서, 압전 소자(12)는 제어 유닛(14)으로부터 공급되는 구동 신호에 응해 터치 센서(11)의 터치면을 진동시켜, 터치면을 가압하고 있는 가압 대상으로 구동 신호에 응한 소정의 촉감을 제공한다.
디스플레이 유닛(13)은, 제어 유닛(14)에 의한 제어하에, 누름 버튼 스위치(푸쉬식 버튼 스위치)와 같은 입력 버튼 등의 입력 오브젝트를 표시하고, 예를 들면, 액정 표시 패널이나 유기 EL표시 패널 등을 이용해 구성된다. 디스플레이 유닛(13)에 표시된 입력 오브젝트에 대한 터치 입력은, 터치 센서(11)로부터 출력되는 위치 정보에 근거해 제어 유닛(14)에 의해 검출된다.
제어 유닛(14)은, 예를 들면 CPU 등 일 수 있으며, 터치 센서(11)로부터의 위치 정보, 디스플레이 유닛(13)에 대한 디스플레이 정보, 하중 검출 모드에서 압전 소자(12)로부터 취득된 가압 하중에 대응하는 출력 신호 등에 근거해서 각 유닛의 동작을 제어한다.
도 2는 도 1에 나타낸 터치 센서(11), 압전 소자(12) 및 디스플레이 유닛(13)의 실장 구조의 개략 구성예를 도시하고, 도 2(a)는 주요부 단면도, 도 2(b)는 주요부 평면도이다. 디스플레이 유닛(13)은, 하우징(21)내에 유지된다. 디스플레이 유닛(13) 상에, 탄성 부재로 된 절연체(22)를 통해, 터치 센서(11)가 배치된다. 본 실시의 형태에 따르면, 터치 센서(11)는, 도 2(b)에 체인 이중 대시선으로 나타내는 디스플레이 유닛(13)의 디스플레이 영역 A 외부의 4개의 모서리에 배치된 절연체(22)를 통해 디스플레이 유닛(13) 상에 배치된다.
또, 하우징(21)에는, 디스플레이 유닛(13)의 디스플레이 영역 외부의 터치 센서(11)의 표면 영역을 덮는 상부 커버(23)가 설치된다. 상부 커버(23)와 터치 센서(11) 사이에는, 탄성 부재로 된 방진용의 절연체(24)가 배치된다.
도 2에 도시된 터치 센서(11)는, 터치면(11a)을 가지며 예를 들면 투명 필름이나 유리로 구성된 표면 부재와, 유리나 아크릴로 구성된 이면 부재를 가질 수 있다. 터치 센서(11)는 절연체(24)를 통해 터치면(11a)이 가압 되면, 가압된 부분이 가압력에 응해 미소량 휘고(비뚤어지고), 따라서 이면 부재를 포함한 터치 센서(11)의 전체가 미소량 휘도록 설계된다.
터치 센서(11)에는, 그 이면상에서, 상부 커버(23)로 덮이는 하나 또는 복수개의 주변, 여기에서는 3개의 주변에, 압전 소자(12)가 각각 장착된다. 이 3개의 압전 소자(12)는, 제어 유닛(14)에 병렬에 접속된다. 그리고, 각 압전 소자(12)는 터치 센서(11)의 터치면(11a)에 대한 가압 하중을 검출함과 함께, 터치 센서(11)를 진동시켜, 터치면(11a)을 가압하고 있는 가압 대상에 촉감을 제공한다. 도 2(b)에 대해서는, 도 2(a)에 나타낸 하우징(21), 상부 커버(23) 및 절연체(24)의 도시가 생략된다.
도 3은, 본 실시예에 따른 입력 장치의 개략 동작을 나타내는 흐름도이다. 제어 유닛(14)은, 3개의 압전 소자(12)를, 상시 하중 검출 모드로 설정하고, 이들의 출력 신호를 감시한다(단계 S301). 또, 제어 유닛(14)은, 터치 센서(11)의 출력을 감시하고, 터치 센서(11)로부터 얻을 수 있는 손가락 등의 가압 대상(가압 수단)에 의한 터치 입력의 위치 정보가, 디스플레이 유닛(13)에 디스플레이되고 있는 입력 오브젝트에 대응하는 위치에 대한 입력인지 아닌지를 검출한다(단계 S302). 그 결과, 터치 센서(11)로부터의 위치 정보가, 디스플레이 유닛(13)에 디스플레이되고 있는 입력 오브젝트에 대응하는 위치에 대한 입력인 경우(Yes의 경우)는, 디스플레이 유닛(13) 상의 입력 오브젝트의, 색상 등과 같은 디스플레이 상태가 변경된다(단계 S303).
더욱이, 제어 유닛(14)은, 3개의 압전 소자(12)의 출력에 근거해 터치 센서(11) 상의 가압 하중을 연산하고, 또한 그 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준(예를 들면, 1N)을 충족하는지 여부를 검출한다(단계 S304). 그 결과, 가압 하중이 기준을 충족하는 것으로 검출되면(Yes의 경우), 3개의 압전 소자(12)를 하중 검출 모드로부터 촉감 제공 모드로 전환한다(단계 S305). 순차적으로, 제어 유닛(14)은, 3개의 압전 소자(12)에 대해서, 각각 소정의 구동 신호를 공급(인가)하여 3개의 압전 소자(12)를 구동한다. 이에 의해, 터치 센서(11)가 진동되고, 터치면(11a)을 터치하고 있는 가압 대상에 촉감을 제공한다(단계 S306). 다음으로, 제어 유닛(14)은, 3개의 압전 소자(12)를 하중 검출 모드로 복귀하도록 전환하고(단계 S307), 터치 센서(11)에 대한 가압 하중을 연산한다.
바람직하게는, 단계 S304에서, 가압 하중은 3개의 압전 소자(12)의 출력에 근거해 연산되어, 터치면(11a)의 각각의 위치에서, 조작자가 거의 동일한 압각(물건의 딱딱함이나 부드러움 등의 감각)을 느끼는 경우에 대략 동일한 연산 결과가 얻어진다. 따라서, 제어 유닛(14)은, 예를 들면, 3개의 압전 소자의 출력의 평균값, 중요한 가산값 등에 근거해 가압 하중을 연산한다. 유사하게, 단계 S306에서, 3개의 압전 소자(12)에 각각 인가하는 구동 신호는, 바람직하게는, 터치면(11a)의 각각의 위치에서 조작자가 거의 동일한 압각 및 거의 동일한 촉각(텍스츄어 등의 느낌)을 얻을 수 있는 구동 신호가 인가된다. 그러므로, 제어 유닛(14)은, 압각과 촉각이 복합된 거의 같은 촉감을 얻을 수 있도록, 터치면(11a)의 위치 및 장소에 따라, 진폭이나 위상 등을 적절히 변경한다.
또, 단계 S304에서, 촉감을 제공하는 가압 하중의 기준은, 예를 들면, 의도하는 누름 버튼 스위치의 압하시의 하중 특성에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면, 이 기준은 터치 센서(11)가 터치 입력에 응답하는 하중과 동일(촉감을 제공하는 타이밍을 터치 센서(11)의 터치 입력에 응답하는 타이밍과 동기화시킴)하거나 더 높게 설정(터치 센서(11)의 터치 입력의 응답의 타이밍보다 촉감을 제공하는 타이밍을 더 늦게 설정)될 수 있다. 예를 들면, 본 실시예에 따른 입력 장치가 휴대단말에 적용되는 경우에, 기준을 터치 센서(11)가 터치 입력에 반응하는 하중 이상(터치 센서(11)의 터치 입력에 응답하는 타이밍보다 촉감을 제공하는 타이밍을 더 늦게 설정)으로 설정하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 연배의 유저는 무겁게(느리게) 설정하고, 자주 메시지를 기입하는 유저는 가볍게(빠르게) 설정할 수 있도록, 이 기준은 유저에 의해 자유롭게 설정된다.
또한, 단계 S306에서 제공되는 촉감은, 압전 소자(12)에 인가하는 구동 신호에 의해 적절히 설정될 수 있다. 예를 들면, 휴대단말에 사용되고 있는 누름 버튼 스위치를 압하했을 때에 얻어지는 클릭 촉감 "Cli"을 제공하기 위하여, 제어 유닛(14)은, 압전 소자(12)를 이하와 같이 구동한다. 즉, 상술한 기준을 충족하는 하중의 인가시, 구동 신호, 예를 들면, 100Hz 내지 200Hz, 바람직하게는 170Hz의 일정 주파수의 사인파 1 주기가 압전 소자(12)에 인가되어, 터치면(11a)이 기준을 충족하는 가압 하중이 인가된 상태로 약 15μm 만큼 진동된다. 이에 의해, 터치 센서(11)의 터치면(11a)을 가압하고 있는 가압 대상(가압 수단)을 통해 조작자에게 리얼한 클릭 촉감을 제공함에 의해, 입력 조작이 완료한 것을 인식시킬 수가 있다. 유사하게, 클릭 촉감 "Cli" 보다는 경질인 또 다른 클릭 촉감인 "클릭(click)" 을 제공하는 경우, 제어 유닛(14)은, 압전 소자(12)에 대해서, 구동 신호, 예를 들면 주파수가 대략 200Hz 내지 500Hz인 사인파 신호 또는 구형파 신호를 1 주기 동안 인가한다.
상술한 것처럼, 제어 유닛(14)은, 압전 소자(12)의 출력에 근거해 연산되는 터치 센서(11)에 참가하는 하중이, 촉감을 제공하는 기준(예를 들면, 1N)을 충족할 때까지는 압전 소자(12)를 구동하지 않는다. 이것에 의해, 조작자에 대해서, 촉감이 자극된다. 그리고, 검출된 하중이 기준을 충족하면, 제어 유닛(14)은, 압전 소자(12)를 소정의 구동 신호로 구동하고, 터치면(11a)을 진동시킨다. 이것에 의해, 조작자의 촉각을 자극해 클릭 촉감이 제공되어, 조작자는 해당 입력 조작이 완료한 것을 인식한다. 따라서, 누름 버튼 스위치(푸쉬식 버튼 스위치)와 같은 버튼 스위치가 터치 센서 상부에 묘화 되어 있어도, 조작자는 터치 센서(11)를, 누름 버튼 스위치를 조작했을 경우와 같은 리얼한 클릭 촉감을 얻으면서, 입력 조작을 실시할 수가 있다. 그러므로 조작자는 이질감을 느끼지 않을 수 있다. 또, 조작자는, 터치 센서(11)를 "눌렀다"라고 하는 의식과의 연동으로 입력 조작을 실시할 수가 있으므로, 단순한 가압에 의한 입력 미스도 방지할 수가 있다.
또, 촉감을 제공하는 가압 하중의 기준이 터치 센서(11)가 터치 입력에 반응하는 하중보다 높게(터치 센서(11)의 터치 입력의 응답 타이밍 보다 촉감을 제공하는 타이밍을 늦게) 설정했을 경우, 제어 유닛(14)은, 터치면(11a)에 대한 터치 조작에 따라 입력 위치를 결정하고, 디스플레이 유닛(13)의 대응하는 부분에서 입력 오브젝트의 상태를 디스플레이한다. 그리고, 그 후, 제어 유닛(14)은, 압전 소자(12)의 출력에 근거해 검출되는 터치면(11a) 상의 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준을 충족하는 경우, 압전 소자(12)를 구동해 촉감을 제공함과 함께, 그 입력 위치를 확정해 소정의 동작(예를 들면, 오브젝트에 대응하는 프로그램의 실행 처리)을 실행시키는 것이 가능해진다. 이 경우, 조작자는, 디스플레이 유닛(13)에 표시된 입력 오브젝트의 디스플레이 상태의 변경을 봄으로써, 입력 오브젝트가 선택됨을 확인할 수 있다. 더욱이, 터치면(11a)의 가압시 클릭 촉감이 제공되므로, 조작자는 선택한 입력 오브젝트가 결정(실행)된 것을 인식한다. 이것에 의해, 이른바 손가락 움직임(wandering finger)에 의한 오입력을 방지할 수 있다.
상술한 것처럼 누름 버튼 스위치의 클릭 촉감을 제공하는 경우, 제어 유닛(14)은, 단계 S307에서 3개의 압전 소자(12)를 하중 검출 모드로 복귀 전환한 후, 릴리스시에 있어도, 가압 하중이 소정의 기준을 충족하지 못하는 경우, 3개의 압전 소자(12)를 촉감 제공 모드로 전환한다. 다음으로, 제어 유닛(14)은 가압시와 동일한 구동 신호에 의해 3개의 압전 소자(12)를 구동하여, 전술의 클릭 촉감(이 경우는 릴리스 촉감)이 제공된다. 이에 의해, 가압시의 촉감 "Cli" 및 릴리스시의 촉감 "Ck"을 주는 보다 리얼한 클릭 촉감을 제공할 수가 있다. 물론, 릴리스 촉감에 대한 구동 신호는 반드시 클릭 촉감의 구동 신호와 동일할 필요는 없다.
여기서, 릴리스 촉감을 제공하는 하중 기준은, 가압시에 클릭 촉감을 제공하는 상기의 기준과 동일하게 설정할 수도 있지만, 가압시에 클릭 촉감을 제공하는 하중 기준보다 50%-80% 낮게 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 동일 위치(입력 오브젝트)를 연속 입력(연타)하는 경우에, 축감 제공 타이밍이 순차 입력 타이밍과 동기화되어, 위화감이 없는 리얼한 클릭 촉감을 제공할 수가 있다. 즉, 릴리스시에 촉감을 제공하는 기준의 하중을, 가압시에 촉감을 제공하는 기준의 하중보다 더 작도록 설정하여, 위화감을 주지 않게 할 수가 있다. 또한, 릴리스시에 촉감을 제공하는 기준의 하중을, 가압시에 촉감을 제공하는 기준의 하중 보다 대략 50%이상으로 설정함으로써, 연속 입력시의 조작성을 현격히 향상할 수가 있다. 또, 릴리스시에 촉감을 제공하는 기준의 하중을, 가압시에 촉감을 제공하는 기준의 하중의 대략 80% 이하로 설정함으로써, 연속 입력시의 유지 상태의 미소한 하중 변화에도 대응할 수 있도록 한다.
또, 압전 소자(12)은 클릭 촉감만을 제공하지 않고, 구동 신호를 변경함으로써, 여러 가지의 촉감을 제공할 수가 있다. 예를 들면, "약동(throbbing)" 촉감 또는 "젤리 같은(jelly-like)" 촉감으로 느껴지는 연질 촉감을 제공하기 위하여, 구동 신호로서 예를 들면, 200Hz 내지 500Hz 정도의 주파수를 갖는 사인파가 2 또는 3 주기 인가된다. 다르게는, "진동" 촉감을 제공하기 위하여, 구동 신호로서 예를 들면, 200Hz 내지 500Hz 정도의 사인파 신호를 4 주기 이상 인가된다. 바람직하게는, 이러한 여러 가지의 촉감을 제공하는 구동 신호에 대한 정보는, 도시하지 않는 메모리 유닛내에 저장되어, 유저는 소망한 촉감을 제공하기 위하여 구동 신호를 임의로 설정한다. 본 명세서에서 전술한 촉감 "Cli", "CK, "Clik", "약동" 촉감, "젤리 같은" 촉감 및 "진동" 촉감은 일본어로 기재된 조작자에 의해 취득되는 촉감이다. 실제로 촉감을 제공하기 위한 구동 신호는 예시한 대로이다.
본 실시의 형태와 관련되는 입력 장치에 의하면, 압전 소자(12)를, 터치 센서(11)의 터치면(11a)에 대한 가압 하중을 검출하는 하중 센서로서 및 터치면(11a)을 진동시키는 액츄에이터로서 복수개의 기능을 위해 이용되므로, 부품 점수 및 비용이 감소된다. 또, 부품 점수를 삭감할 수 있는 것으로부터, 부품의 설치 공간을 줄일 수 있으므로, 장치를 소형화할 수가 있다.
본 발명은, 상기 실시의 형태에게만 한정되는 것은 아니고, 무수한 변형 또는 변경이 가능하다. 예를 들면, 압전 소자(12)는, 3개에 한정하지 않고, 임의의 개수로 할 수가 있다. 또, 압전 소자의 구조도, 터치 센서(11)의 면적이나, 진동 진폭 등에 기초하여, 모노몰프(monomorph), 유니몰프(unimorph), 바이몰프(bimorph) 및 적층형 등의 공지의 구조로 할 수 있다.
또, 본 발명은, 터치 센서가 온/오프 동작을 실시하는 터치 스위치로서 기능하는 입력 장치에도 유효하게 적용될 수 있다. 게다가 본 발명과 관련되는 입력 장치는, 터치 센서가 가압되는 중에, 다른 기준(하중)으로 순차적으로 클릭 촉감을 제공하는, 2 단계 스위치(가압 후, 한층 더 가압하는) 등의 다단계 스위치의 느낌을 제공할 수도 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 카메라의 릴리즈 버튼에 적용했을 경우는, 포커스 락(제1 단계)과 릴리즈(제2 단계)가 제공된다. 또, 디스플레이 유닛과 조합했을 경우는, 가압의 단계에 따라 메뉴 스크린 등의 디스플레이를 다양한 방식으로 변경한다. 더욱이, 다단계 스위치의 느낌을 제공하는 경우는, 각 단계에서 상이한 클릭 촉감을 제공하기 위하여 각 단계에서 터치면을 진동하도록 구동 신호를 변경할 수 있다.
본 발명에 따르면, 입력 장치는 압전 소자의 출력에 근거해 검출되는 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준을 충족하는 경우, 압전 소자를 구동한다. 여기서, "압전 소자의 출력에 근거해 검출되는 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준을 충족하는 경우"란 "검출되는 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준치에 이르렀을 경우"와 "검출되는 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준치를 초과하는 경우" 또는 "촉감을 제공하는 기준치가 압전 소자의 출력에 근거하여 검출되는 경우"를 포함할 수 있다.
11　터치 센서
11a　터치면
12　압전 소자
13　디스플레이 유닛
14　제어 유닛
21　하우징
22　절연체
23　상부 커버
24　절연체

Claims (3)

  1. 입력 장치로서,
    터치 입력을 검출하도록 구성된 터치 센서;
    상기 터치 센서에 장착된 압전 소자; 및
    상기 압전 소자의 출력 신호에 근거해 상기 터치 센서의 터치면에 대한 가압 하중을 검출하고, 검출된 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준을 충족하는 경우, 상기 터치면을 가압하는 대상에 대해서 촉감이 제공되도록 상기 압전 소자를 구동하도록 구성된 제어 유닛
    을 포함하는 입력 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 압전 소자는 일단이 상기 터치 센서 상에 장착되고, 타단이 개방된 입력 장치.
  3. 터치 입력을 검출하도록 구성된 터치 센서; 및 상기 터치 센서 상에 장착된 압전 소자를 포함하는 입력 장치의 제어 방법으로서,
    상기 압전 소자의 출력 신호에 근거해 상기 터치 센서의 터치면에 대한 가압 하중을 검출하고, 검출된 가압 하중이 촉감을 제공하는 기준을 충족한 경우, 상기 터치면을 가압하는 대상에 대해서 촉감이 제공되도록 상기 압전 소자를 구동하는 단계를 포함하는 입력 장치의 제어 방법.
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