WO2015115447A1 - タッチパネル装置及びタッチパネル制御方法 - Google Patents

タッチパネル装置及びタッチパネル制御方法 Download PDF

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    • G06F2203/01—Indexing scheme relating to G06F3/01
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Definitions

  • the present invention relates to a touch panel device having a touch panel installed on a display unit and a touch panel control method, and more particularly to a touch panel device and a touch panel control method having a function of vibrating the touch panel and feeding back a tactile sensation to a user.
  • touch panel devices in which a touch panel is installed on a display unit have become widespread.
  • the touch panel device when it is detected that an operation key displayed on the display unit is touched via the touch panel, processing according to the touched operation key is performed.
  • a piezoelectric element is provided on the touch panel, and when the user touches the operation surface of the touch panel, the touch panel is vibrated by applying a drive signal to the piezoelectric element. Feedback of tactile sensation is performed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • This invention is made
  • the touch panel device of the present invention is a touch panel device that includes a touch panel that is disposed on the display surface of the display unit and receives an operation, and a plurality of piezoelectric elements that vibrate the touch panel, a parameter value of a set first parameter, and a first parameter value.
  • a vibration control unit that drives the plurality of piezoelectric elements, a first parameter table that stores a plurality of parameter values of the first parameter, A second parameter table storing a plurality of parameter values of two parameters, a third parameter table storing a plurality of parameter values of the third parameter, the plurality of parameter values of the first parameter, and the second parameter A plurality of parameter values and previous A tactile sensation pattern table storing a plurality of tactile sensation pattern values in combination with the plurality of parameter values of a third parameter, and a parameter value of the first parameter based on a plurality of tactile sensation pattern values stored in the tactile sensation pattern table.
  • the touch panel control method of the present invention is a touch panel control method executed by a touch panel device that is arranged on a display surface of a display unit and receives an operation, and a plurality of piezoelectric elements that vibrate the touch panel.
  • the plurality of piezoelectric elements are driven based on the parameter value of the first parameter, the parameter value of the second parameter, and the parameter value of the third parameter, and a plurality of parameter values of the first parameter are stored.
  • the second parameter Based on a plurality of tactile sensation pattern values stored in the tactile sensation pattern table, and a plurality of tactile sensation pattern values stored by combining a plurality of parameter values and the plurality of parameter values of the third parameter.
  • the parameter value of the first parameter, the parameter value of the second parameter, and the parameter value of the third parameter are set.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to the present invention. It is a top view which shows the structural example of the touchscreen apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. It is a figure which shows the setting reference
  • the image forming apparatus 100 on which the touch panel device 10 according to the present embodiment is mounted is a copying machine, and includes a document reading unit 120, a document feeding unit 130, and a recording unit 140, as shown in FIG. .
  • the document reading unit 120 is disposed above the recording unit 140
  • the document feeding unit 130 is disposed above the document reading unit 120.
  • the image forming apparatus 100 of the present embodiment has been described with reference to a copying machine, it is needless to say that a scanner, a multifunction peripheral, and the like are included.
  • an operation unit 4 for setting and operating instructions of the image forming apparatus 100 is disposed on the front side of the image forming apparatus 100.
  • the operation unit 4 is provided with a touch panel device 10 and operation buttons 40.
  • the touch panel device 10 using the touch panel 12 will be described as an example of the operation panel.
  • the operation panel device is not limited to the touch panel, and may be an operation panel device having an operation panel that does not have a substantial pushing stroke.
  • the touch panel device 10 is provided on a display unit 11 that displays various operation keys that accept operation inputs, and a display surface of the display unit 11, and is touched by pressing an operator's fingertip, stylus, or the like.
  • a touch panel 12 that receives an operation on an operation key displayed on the display unit 11 by detecting an input and outputting a signal corresponding to the position where the touch input is detected is provided.
  • the display unit 11 and the touch panel 12 have substantially the same shape, and are rectangles with short sides arranged in the vertical direction and long sides arranged in the horizontal direction.
  • a liquid crystal display panel can be used.
  • a resistance film method or a capacitance method can be used as the touch panel 12.
  • the display unit 11 is housed and held in the housing 13, and the housing 13 is provided with an upper cover 13 a that covers the display 11 and the peripheral area of the touch panel 12.
  • the touch panel 12 is held via a plurality of elastic members 14 provided at locations covered with the upper cover 13 a.
  • the elastic member 14 is made of a resin such as rubber, and the upper surface of the elastic member 14 is a fixing surface for fixing the touch panel 12.
  • the touch panel 12 is fixed by the adhesive material applied to the upper surface of the elastic member 14.
  • piezoelectric elements 17a to 17f are attached to the back surface of the touch panel 12 where it is covered with the upper cover 13a.
  • the piezoelectric elements 17a to 17f function as a vibration unit that vibrates the touch panel 12.
  • the piezoelectric elements 17a to 17c and the piezoelectric elements 17d to 17f are arranged at locations where they face each other in the short side direction and are covered with the upper cover 13a.
  • Opposing piezoelectric elements 17a and 17d, piezoelectric element 17b and piezoelectric element 17e, and piezoelectric element 17c and piezoelectric element 17f are arranged in pairs.
  • a set of the piezoelectric elements 17a and 17d is referred to as a first set
  • a set of the piezoelectric elements 17b and 17e is referred to as a second set
  • a set of the piezoelectric elements 17c and 17f is referred to as a third set.
  • the operation button 40 includes a numeric keypad for inputting a numerical value such as the number of prints, a reset key for inputting an instruction for initializing setting information, a copying operation being stopped, and an inputted numerical value being deleted. Operation keys such as a stop key for starting and a start key for inputting an output instruction for starting a printing operation are provided.
  • the document reading unit 120 includes a scanner 121, a platen glass 122, and a document reading slit 123.
  • the scanner 121 includes an LED, a CCD (Charge Coupled Device) sensor, and the like, and is configured to be movable in the conveyance direction of the document MS by the document feeding unit 130.
  • the platen glass 122 is an original table made of a transparent member such as glass.
  • the document reading slit 123 has a slit formed in a direction orthogonal to the direction in which the document MS is conveyed by the document feeding unit 130.
  • the scanner 121 When reading the document MS placed on the platen glass 122, the scanner 121 is moved to a position facing the platen glass 122 and reads the document MS while scanning the document MS placed on the platen glass 122. Image data is acquired, and the acquired image data is output to the recording unit 140.
  • the scanner 121 When reading the document MS conveyed by the document feeding unit 130, the scanner 121 is moved to a position facing the document reading slit 123, and the document MS by the document feeding unit 130 is moved through the document reading slit 123.
  • the document MS is read in synchronism with the conveying operation to acquire image data, and the acquired image data is output to the recording unit 140.
  • the document feeding unit 130 includes a document placing unit 131, a document discharge unit 132, and a document transport mechanism 133.
  • the documents MS placed on the document placement unit 131 are sequentially fed out one by one by the document conveyance mechanism 133 and conveyed to a position facing the document reading slit 123 of the document reading unit 120, and then the document discharge unit. It is discharged to 132.
  • the document feeding unit 130 is configured to be retractable, and the upper surface of the platen glass 122 can be opened by lifting the document feeding unit 130 upward.
  • the recording unit 140 includes an image forming unit 150, and includes a paper feeding unit 160, a conveyance path 170, a conveyance roller 181, a discharge roller 182, and a discharge tray 190.
  • the paper feeding unit 160 includes a plurality of paper feeding cassettes 161a to 161d that store the recording paper P, and a paper feeding roller 162 that feeds the recording paper P from the paper feeding cassettes 161a to 161d one by one to the transport path 170. .
  • the paper feed roller 162, the transport roller 181 and the discharge roller 182 function as a transport unit, and the recording paper P is transported.
  • the recording paper P fed to the transport path 170 by the paper feed roller 162 is transported to the image forming unit 150 by the transport roller 181.
  • the recording paper P on which recording has been performed by the image forming unit 150 is output to the outside by the discharge roller 182.
  • the recording sheet P on which recording has been performed is guided to the discharge roller 182 and output to the discharge tray 190.
  • the image forming unit 150 includes a photosensitive drum 151, a charging unit 152, an exposure unit 153, a developing unit 154, a transfer unit 155, a cleaning unit 156, and a fixing unit 157.
  • the exposure unit 153 is an optical unit including a laser device, a mirror, and the like.
  • the exposure unit 153 outputs laser light based on image data, exposes the photosensitive drum 151 charged by the charging unit 152, and An electrostatic latent image is formed on the surface.
  • the developing unit 154 is a developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 151 using toner, and forms a toner image based on the electrostatic latent image on the photosensitive drum 151.
  • the transfer unit 155 transfers the toner image formed on the photosensitive drum 151 by the developing unit 154 to the recording paper P.
  • the cleaning unit 156 removes the toner remaining on the photosensitive drum 151 after the transfer.
  • the fixing unit 157 heats the recording paper P on which the toner image is transferred by the transfer unit 155 to fix the toner image on the recording paper P.
  • the touch panel device 10 the document reading unit 120, the document feeding unit 130, the image forming unit 150, and the transport unit (paper feed roller 162, transport roller 181, discharge roller 182) of the image forming apparatus 100 are connected to the control unit 1.
  • the operation is controlled by the control unit 1.
  • an image processing unit 2 and a storage unit 3 are connected to the control unit 1.
  • the control unit 1 is an information processing unit such as a microcomputer including a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the ROM stores a control program for performing operation control of the image forming apparatus 100.
  • the control unit 1 reads the control program stored in the ROM and develops the control program in the RAM, thereby controlling the entire apparatus according to predetermined instruction information input from the touch panel device 10.
  • the image processing unit 2 is a control calculation unit that performs predetermined image processing on image data, and performs, for example, enlargement / reduction processing, image improvement processing such as density adjustment, gradation adjustment, and the like.
  • the storage unit 3 is a storage medium such as a semiconductor memory or an HDD (Hard Disk Drive), and stores image data acquired by reading a document by the document reading unit 120.
  • a storage medium such as a semiconductor memory or an HDD (Hard Disk Drive)
  • the touch panel device 10 includes a parameter setting unit 15 that sets parameters of the piezoelectric elements 17a to 17f and a vibration drive control unit 18 that drives the piezoelectric elements 17a to 17f based on instructions from the control unit 1. Yes.
  • the vibration drive control unit 18 applies drive signals to the piezoelectric elements 17a to 17f based on the parameter values set by the parameter setting unit 15, thereby vibrating the piezoelectric elements 17a to 17f to vibrate the touch panel 12. .
  • Driving signals are applied to the piezoelectric elements 17a to 17f for each of the first to third groups.
  • the vibration drive control unit 18 changes the applied voltage, frequency, and phase of the drive signal for each of the first to third groups based on the parameter values set by the parameter setting unit 15 for the piezoelectric elements 17a to 17f.
  • the touch panel 12 is vibrated with nine types of tactile patterns.
  • the parameter setting unit 15 is provided with a tactile sensation pattern table 51, a voltage table 52, a frequency table 53, and a phase difference table 54.
  • FIG. 6 is an example of a tactile sensation pattern table 51 in which 1 to 9 indicating tactile sensation patterns are arranged.
  • 1 to 9 indicating tactile sensation patterns are arranged in a matrix.
  • Each of the tactile sensation patterns 1 to 9 is a combination of the parameter values of the voltage table 52, the frequency table 53, and the phase difference table 54, and the user feels the length of time (vibration length) and the tactile sensation. It represents the strength (vibration strength).
  • the tactile sensation pattern table 51 shown in FIG. 6 is arranged such that the horizontal axis represents the length of the tactile sensation and the vertical axis represents the strength of the tactile sensation. Note that the arrangement of the tactile sensation pattern does not have to be a matrix. For example, as the process proceeds from 1 to 9, the length of time that the user feels vibration increases and the strength that the user feels vibration increases. It may be.
  • a voltage table 52, a frequency table 53, and a phase difference table 54 are provided for the first set of piezoelectric elements.
  • a voltage table 52, a frequency table 53, and a phase difference table 54 are provided for the second set of piezoelectric elements.
  • a voltage table 52, a frequency table 53, and a phase difference table 54 are provided for the set of piezoelectric elements.
  • the voltage table 52 is a table in which the voltage of the drive signal is changed
  • the frequency table 53 is a table in which the frequency of the drive signal is changed.
  • the phase difference table 54 is a table in which the timing (delay time) of applying the drive signal is changed so that the vibration waves of the piezoelectric elements 17a to 17f have a phase difference.
  • FIG. 7 shows a voltage table 52, a frequency table 53, and a phase difference table 54 of the first set of piezoelectric elements in the A area.
  • 7A shows a tactile sensation pattern table 51
  • FIG. 7B shows a voltage table 52
  • FIG. 7C shows a frequency table 53
  • FIG. 7D shows a phase difference table 54.
  • the voltage table 52, the frequency table 53, and the phase difference table 54 nine parameter values are arranged in a matrix corresponding to the tactile sensation pattern table 51, respectively.
  • a voltage table 52, a frequency table 53, and a phase difference table 54 in the A area are prepared corresponding to the tactile sensation pattern table 51.
  • a voltage table 52, a frequency table 53, and a phase difference table 54 are prepared corresponding to the tactile sensation pattern table 51 for each of the first to third sets of piezoelectric elements.
  • FIG. 8A, FIG. 8B, and FIG. 8C are examples of parameter values of the first to third sets of piezoelectric elements in the A area, B area, and C area in the case of the tactile sensation pattern “5”.
  • the vibration drive control unit 18 adds a drive signal having a voltage of 25 V and a frequency of 400 Hz to the first set of piezoelectric elements and a phase difference of 2 ms with respect to the drive signals for the third set of piezoelectric elements.
  • a drive signal having a voltage of 30 V and a frequency of 400 Hz is applied to the second set of piezoelectric elements with a phase difference of 1 ms with respect to the drive signal for the third set of piezoelectric elements, and the voltage is applied to the third set of piezoelectric elements.
  • a drive signal at 40 V and a frequency of 400 Hz is applied without a phase difference to the drive signals for the third set of piezoelectric elements.
  • the vibration wave generated by the first set of piezoelectric elements, the vibration wave generated by the second set of piezoelectric elements, and the vibration wave generated by the third set of piezoelectric elements are combined in area A on the touch panel 12.
  • the tactile sensation of the synthetic vibration wave is stronger as the voltage applied to the piezoelectric elements 17a to 17f is higher, and is weaker as the voltage is lower.
  • the touch panel device 10 may be provided with a setting unit.
  • tactile sensation patterns are set in advance in the setting reference areas A to C, respectively.
  • the tactile sensation patterns set in the setting reference areas A to C may be stored in the storage unit 3, for example.
  • step s11 When the control unit 1 shifts to the tactile pattern setting mode by the user's operation (step s11), the control unit 1 waits until the touch panel 12 is touched (step s12), and if not touched (No in step s12), the step The process returns to s12.
  • the control unit 1 controls the vibration drive control unit 18 to acquire the tactile sensation pattern set in the touched area (step s13), and corresponds to the touched area.
  • the parameter values corresponding to the acquired tactile sensation patterns are acquired with reference to the voltage table 52, the frequency table 53, and the phase difference table 54 of each of the first to third sets of piezoelectric elements (step s14).
  • the control unit 1 controls the vibration drive control unit 18 to vibrate the piezoelectric elements 17a to 17f for a predetermined time based on the acquired parameter value (step s15).
  • the control unit 1 determines whether or not the touch is continued on the touch panel 12 (step s16).
  • the control unit 1 controls the vibration drive control unit 18 to feel the touch.
  • a tactile pattern next to the current tactile pattern is acquired (step s17)
  • a parameter value corresponding to the acquired tactile pattern is acquired (step s14)
  • the piezoelectric element 17a is obtained using the parameter value.
  • ... F are vibrated for a predetermined time (step s15).
  • the control unit 1 repeats the processing from step s14 to step s17 while the touch is continued (Yes in step s16).
  • the tactile sensation pattern changes in the order of 1 ⁇ 2 ⁇ 3 ⁇ ... ⁇ 8 ⁇ 9 ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ .
  • the user can check the tactile sensation pattern at the touch point in order while experiencing the touch by continuing to touch.
  • the control unit 1 determines that the touch is not continued (No in step s16), and causes the display unit 11 to display a message for confirming whether to set the current tactile pattern ( Step s18).
  • an operation indicating OK is performed such as touching the touch panel 12 (Yes in step s19)
  • the control unit 1 sets the tactile pattern of the touched area as the current tactile pattern (step s20), and this processing Exit.
  • the control unit 1 ends this process without changing the setting of the tactile sensation pattern.
  • the vibration drive control unit 18 corresponds to the tactile sensation pattern set in the touched area, and the first to third sets corresponding to the touched area.
  • Parameter values are acquired from the voltage table 52, the frequency table 53, and the phase difference table 54 of each piezoelectric element, and the piezoelectric elements 17a to 17f are vibrated based on the acquired parameter values.
  • the touch panel device 10 includes the tactile sensation pattern table 51 that stores nine types of tactile sensation patterns in advance by combinations of the parameter values of the voltage table 52, the frequency table 53, and the phase difference table 54.
  • the piezoelectric elements 17a to 17f are vibrated based on a tactile pattern selected by the user from tactile patterns in the tactile pattern table 51. Therefore, it is not necessary for the user to set each parameter value in detail, and the vibration when touching the touch panel 12 can be easily set to a desired tactile sensation. Further, by changing the tactile sensation pattern, it is possible to suppress the influence of variations in device performance, device mounting variations, ambient environment, and the like.
  • each of the above parameter values is an example, and may be changed as appropriate.
  • the parameter values of the phase difference table 54 may be set so that the phases of the piezoelectric elements 17a to 17f are aligned.
  • the tactile sensation pattern setting may be stored for each user who has logged into the image forming apparatus 100.

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Abstract

　複数の圧電素子の振動波による触感をユーザーの好みに合わせて簡単に設定するタッチパネル装置を提供する。このため、触感パターンテーブル（５１）には、電圧テーブル（５２）と周波数テーブル（５３）と位相差テーブル（５４）の複数のパラメーター値の組み合わせによる複数の触感パターンが記憶されている。振動駆動制御部（１８）は、触感パターンテーブル（５１）の触感パターンに対応して、電圧テーブル（５２）から取得したパラメーター値と、周波数テーブル（５３）から取得したパラメーター値と、位相差テーブル（５４）から取得したパラメーター値とに基づいて、第１～第３組の圧電素子毎に駆動信号を印加して、タッチパネル（１２）を振動させる。

Description

タッチパネル装置及びタッチパネル制御方法
　本発明は、表示部上にタッチパネルを設置したタッチパネル装置及びタッチパネル制御方法に関し、特にタッチパネルを振動させ、ユーザーに触感をフィードバックする機能を有するタッチパネル装置及びタッチパネル制御方法に関するものである。
　近年、表示部上にタッチパネルを設置したタッチパネル装置が普及している。タッチパネル装置では、タッチパネルを介して、表示部に表示した操作キーがタッチされたことを検出すると、タッチされた操作キーに応じた処理を行っている。
　タッチパネル装置では、操作キーを押した感触がないため、タッチパネルに圧電素子を設け、ユーザーがタッチパネルの操作面をタッチした際に、圧電素子に駆動信号を印加することでタッチパネルを振動させ、ユーザーに触感をフィードバックすることが行われている（例えば、特許文献１～３を参照）。
特開2005-149385号公報 特開2005-085201号公報 特開2007-011785号公報
　ところで、複数の圧電素子を振動させた場合、タッチパネル上で複数の圧電素子の振動波が干渉して、タッチした場所によって振動にばらつきが生じる。また、ユーザーが有する感覚は十人十色であり、ユーザーによっては予め設定された振動パターンによる振動に違和感を覚える場合がある。しかしながら、従来の技術では、複数の圧電素子の振動波による触感をユーザーの好みに合わせて簡単に設定することができなかった。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる技術を提供することを目的とする。
　本発明のタッチパネル装置は、表示部の表示面に配置され、操作を受け付けるタッチパネルを有するタッチパネル装置であって、前記タッチパネルを振動させる複数の圧電素子と、設定された第１パラメーターのパラメーター値と第２パラメーターのパラメーター値と第３パラメーターのパラメーター値とに基づいて、前記複数の圧電素子を駆動する振動制御部と、前記第１パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第１パラメーターテーブルと、前記第２パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第２パラメーターテーブルと、前記第３パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第３パラメーターテーブルと、前記第１パラメーターの前記複数のパラメーター値と前記第２パラメーターの前記複数のパラメーター値と前記第３パラメーターの前記複数のパラメーター値との組み合わせによる複数の触感パターン値を記憶した触感パターンテーブルと、前記触感パターンテーブルに記憶された複数の触感パターン値に基づいて、前記第１パラメーターのパラメーター値と前記第２パラメーターのパラメーター値と前記第３パラメーターのパラメーター値とを設定する設定部とを備えたことを特徴とする。
　本発明のタッチパネル制御方法は、表示部の表示面に配置され、操作を受け付けるタッチパネルと、前記タッチパネルを振動させる複数の圧電素子とを備えたタッチパネル装置により実行されるタッチパネル制御方法であって、設定された第１パラメーターのパラメーター値と第２パラメーターのパラメーター値と第３パラメーターのパラメーター値とに基づいて、前記複数の圧電素子を駆動し、前記第１パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第１パラメーターテーブルと、前記第２パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第２パラメーターテーブルと、前記第３パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第３パラメーターテーブルと、前記第１パラメーターの前記複数のパラメーター値と前記第２パラメーターの前記複数のパラメーター値と前記第３パラメーターの前記複数のパラメーター値との組み合わせによる複数の触感パターン値を記憶した触感パターンテーブルと、前記触感パターンテーブルに記憶された複数の触感パターン値に基づいて、前記第１パラメーターのパラメーター値と前記第２パラメーターのパラメーター値と前記第３パラメーターのパラメーター値とを設定することを特徴とする。
　本発明によれば、複数の圧電素子の振動波による触感をユーザーの好みに合わせて簡単に設定することできる技術を提供できる。
本発明に係る画像形成装置の断面模式図である。 図１に示すタッチパネル装置の構成例を示す平面図である。 図２に示すＡ－Ａ’断面図である。 図１に示す画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 図２に示すタッチパネルの設定基準エリアを示す図である。 図４に示す記憶部に記憶された触感パターンテーブルの１例である。 図４に示す記憶部に記憶された触感パターンテーブルの１例である。 図４に示す記憶部に記憶された電圧テーブルの１例である。 図４に示す記憶部に記憶された周波数テーブルの１例である。 図４に示す記憶部に記憶された位相差テーブルの１例である。 図６に示す触感パターン「５」に対応するパラメーター値の１例である。 図６に示す触感パターン「５」に対応するパラメーター値の１例である。 図６に示す触感パターン「５」に対応するパラメーター値の１例である。 図４に示すタッチパネルの触感パターンを設定する処理の流れを示すフローチャートである。
　次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
　本実施の形態のタッチパネル装置１０が搭載された画像形成装置１００は、複写機であり、図１を参照すると、原稿読取部１２０と、原稿給送部１３０と、記録部１４０とを備えている。原稿読取部１２０は、記録部１４０の上部に配設され、原稿給送部１３０は、原稿読取部１２０の上部に配設されている。なお、本件の画像形成装置１００は、複写機で説明したが、スキャナー、複合機等が含まれるのは、言うまでもない。
　画像形成装置１００の前面側には、画像形成装置１００の設定や動作指示を行う操作部４が配設されている。操作部４には、タッチパネル装置１０と操作ボタン４０が設けられている。なお、ここでは、操作パネルの一例としてタッチパネル１２を用いたタッチパネル装置１０を例に説明するが、タッチパネルに限らず、実質的な押し込みストロークを持たないような操作パネルを有する操作パネル装置であればよい。タッチパネル装置１０は、図２及び図３を参照すると、操作入力を受け付ける各種操作キーを表示する表示部１１と、表示部１１の表示面に設けられ、操作者の指先やスタイラス等の押圧によるタッチ入力を検知し、タッチ入力が検知された位置に対応する信号を出力することで、表示部１１に表示された操作キーへの操作を受け付けるタッチパネル１２とを備えている。表示部１１及びタッチパネル１２は、略同一の形状を有する、短辺が縦方向に、長辺が横方向に配置された長方形である。表示部１１としては、例えば液晶表示パネルが用いることができる。また、タッチパネル１２としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等を用いることができる。
　表示部１１は、筐体１３内に収納保持され、筐体１３には、表示部１１及びタッチパネル１２の周辺領域を覆うアッパーカバー１３ａが設けられている。表示部１１上には、アッパーカバー１３ａで覆われた箇所に設けられた複数の弾性部材１４を介して、タッチパネル１２が保持されている。弾性部材１４は、ゴム等の樹脂で構成され、弾性部材１４の上面は、タッチパネル１２を固定する固定面となる。弾性部材１４の上面に塗布された粘着材によってタッチパネル１２が固定される。
　また、アッパーカバー１３ａで覆われた箇所のタッチパネル１２の裏面には、圧電素子１７ａ～ｆが貼着されている。圧電素子１７ａ～ｆは、タッチパネル１２を振動させる振動部として機能する。本実施の形態では、圧電素子１７ａ～ｃと、圧電素子１７ｄ～ｆとが短辺方向にそれぞれ対向してアッパーカバー１３ａで覆われた箇所に配置されている。対向する圧電素子１７ａと圧電素子１７ｄ、圧電素子１７ｂと圧電素子１７ｅ、圧電素子１７ｃと圧電素子１７ｆは、それぞれ１対の組として配置されている。本実施形態では、圧電素子１７ａと圧電素子１７ｄの組を第１組、圧電素子１７ｂと圧電素子１７ｅの組を第２組、圧電素子１７ｃと圧電素子１７ｆの組を第３組と呼ぶ。なお、圧電素子の組数及び配置箇所は適宜変更してもよい。
　また、操作ボタン４０には、印刷枚数等の数値を入力するためのテンキー、設定情報を初期化させる指示を入力するためのリセットキー、複写動作を停止させたり、入力された数値を消去させたりするためのストップキー、印刷動作を開始させる出力指示を入力するためのスタートキー等の操作キーが設けられている。
　原稿読取部１２０は、図１を参照すると、スキャナー１２１と、プラテンガラス１２２と、原稿読取スリット１２３とを備える。スキャナー１２１は、ＬＥＤ及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー等から構成され、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送
方向に移動可能に構成されている。プラテンガラス１２２は、ガラス等の透明部材により構成された原稿台である。原稿読取スリット１２３は、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送方向と直交方向に形成されたスリットを有する。
　プラテンガラス１２２に載置された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー１２１は、プラテンガラス１２２に対向する位置に移動され、プラテンガラス１２２に載置された原稿ＭＳを走査しながら原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを記録部１４０に出力する。また、原稿給送部１３０により搬送された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー１２１は、原稿読取スリット１２３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット１２３を介し、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送動作と同期して原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを記録部１４０に出力する。
　原稿給送部１３０は、原稿載置部１３１と、原稿排出部１３２と、原稿搬送機構１３３とを備えている。原稿載置部１３１に載置された原稿ＭＳは、原稿搬送機構１３３によって、１枚ずつ順に繰り出されて、原稿読取部１２０の原稿読取スリット１２３に対向する位置へ搬送され、その後、原稿排出部１３２に排出される。なお、原稿給送部１３０は、可倒式に構成され、原稿給送部１３０を上方に持ち上げることで、プラテンガラス１２２の上面を開放させることができる。
　記録部１４０は、画像形成部１５０を備えると共に、給紙部１６０と、搬送路１７０と、搬送ローラー１８１と、排出ローラー１８２と、排出トレイ１９０とを備えている。
　給紙部１６０は、記録紙Ｐを収納する複数の給紙カセット１６１ａ～ｄと、給紙カセット１６１ａ～ｄから記録紙Ｐを１枚ずつ搬送路１７０に繰り出す給紙ローラー１６２とを備えている。給紙ローラー１６２、搬送ローラー１８１及び排出ローラー１８２が搬送部として機能し、記録紙Ｐが搬送される。給紙ローラー１６２によって搬送路１７０に繰り出された記録紙Ｐは、搬送ローラー１８１によって画像形成部１５０に搬送される。そして、画像形成部１５０によって記録が施された記録紙Ｐは、排出ローラー１８２によって機外に出力される。記録が施された記録紙Ｐは、排出ローラー１８２に導かれ、排出トレイ１９０に出力される。
　画像形成部１５０は、感光体ドラム１５１と、帯電部１５２、露光部１５３と、現像部１５４と、転写部１５５と、クリーニング部１５６と、定着部１５７とを備えている。露光部１５３は、レーザー装置やミラー等を備えた光学ユニットであり、画像データに基づいてレーザー光を出力して、帯電部１５２によって帯電された感光体ドラム１５１を露光し、感光体ドラム１５１の表面に静電潜像を形成する。現像部１５４は、トナーを用いて感光体ドラム１５１に形成された静電潜像を現像する現像ユニットであり、静電潜像に基づいたトナー像を感光体ドラム１５１上に形成させる。転写部１５５は、現像部１５４によって感光体ドラム１５１上に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写させる。クリーニング部１５６は、転写後の感光体ドラム１５１上に残留するトナーを除去する。定着部１５７は、転写部１５５によってトナー像が転写された記録紙Ｐを加熱してトナー像を記録紙Ｐに定着させる。
　次に、画像形成装置１の概略構成について図４を参照して説明する。
　画像形成装置１００のタッチパネル装置１０、原稿読取部１２０、原稿給送部１３０、画像形成部１５０及び搬送部（給紙ローラー１６２、搬送ローラー１８１、排出ローラー１８２）は、制御部１に接続され、制御部１によって動作制御される。また、制御部１には、画像処理部２と、記憶部３とが接続されている。
　制御部１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータ等の情報処理部である。ＲＯＭには画像形成装置１００の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部１は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、タッチパネル装置１０から入力された所定の指示情報等に応じて装置全体の制御を行う。
　画像処理部２は、画像データに対して所定の画像処理を行う制御演算部であり、例えば、拡大縮小処理や、濃度調整、階調調整等の画像改善処理が行われる。
　記憶部３は、半導体メモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶媒体であり、原稿読取部１２０によって原稿を読み取ることで取得された画像データが記憶される。
　タッチパネル装置１０には、圧電素子１７ａ～ｆのパラメーターを設定するパラメーター設定部１５と、制御部１からの指示に基づいて、圧電素子１７ａ～ｆを駆動する振動駆動制御部１８とが設けられている。振動駆動制御部１８は、パラメーター設定部１５で設定されたパラメーター値に基づいて、圧電素子１７ａ～ｆにそれぞれ駆動信号を印加することで、圧電素子１７ａ～ｆを振動させてタッチパネル１２を振動させる。圧電素子１７ａ～ｆは第１～第３の組毎に駆動信号が印加される。振動駆動制御部１８は、圧電素子１７ａ～ｆに対して、パラメーター設定部１５で設定されたパラメーター値に基づいて、駆動信号の印加電圧や周波数や位相を第１～第３の組毎に変えることで、９種類の触感パターンでタッチパネル１２を振動させる。
　振動駆動制御部１８により圧電素子１７ａ～ｆをそれぞれ振動させた場合、圧電素子１７ａ～ｆの振動がタッチパネル１２上で干渉して、タッチパネル１２上のタッチした場所によって振動の強さにばらつきが生じる。そのため、本実施形態では、図５に示すように、タッチパネル１２にＡエリア、Ｂエリア、Ｃエリアの計３つの設定基準エリアを設け、設定基準エリアのそれぞれについてタッチしたときの触感パターンを設定できるように構成している。
　パラメーター設定部１５には、触感パターンテーブル５１と、電圧テーブル５２と、周波数テーブル５３と、位相差テーブル５４とが設けられている。
　図６は、触感パターンを示す１～９が配置された触感パターンテーブル５１の１例である。触感パターンテーブル５１には、マトリクス状に触感パターンを示す１～９が配置されている。触感パターン１～９のそれぞれは、電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４のそれぞれのパラメーター値の組み合わせにより、ユーザーが振動を感じる時間の長さ（振動の長短）とユーザーが触感を感じる強さ（振動の強弱）を表したものである。触感パターンが１→２→３、４→５→６、７→８→９と進むにつれて、ユーザーが振動を感じる時間の長さが長くなり、１→４→７、２→５→８、３→６→９と進むにつれて、ユーザーが振動を感じる強さが強くなるように、電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４のパラメーター値を設定するとよい。なお、図６に示す触感パターンテーブル５１では、横軸が触感の長短を表し、縦軸が触感の強さを表すように配置されている。なお、触感パターンの配置は、マトリクス状でなくてもよく、例えば、１→９に進むにつれて、ユーザーが振動を感じる時間の長さが長くなるとともに、ユーザーが振動を感じる強さが強くなるようにしてもよい。
　触感パターンテーブル５１に対応して、設定基準エリアＡ～Ｃのそれぞれについて、第１組の圧電素子用に電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４とが設けられている。同様に、設定基準エリアＡ～Ｃのそれぞれについて、第２組の圧電素子用に電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４とが設けられ、設定基準エリアＡ～Ｃのそれぞれについて、第３組の圧電素子用に電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４とが設けられている。電圧テーブル５２は、駆動信号の電圧を変化させたテーブルであり、周波数テーブル５３は、駆動信号の周波数を変化させたテーブルである。また、位相差テーブル５４は、圧電素子１７ａ～ｆの振動波に位相差が付くように駆動信号を印加するタイミング（遅延時間）を変化させたテーブルである。
　例えば、図７は、Ａエリアにおける第１組の圧電素子の電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４である。図７Ａは触感パターンテーブル５１であり、図７Ｂは電圧テーブル５２であり、図７Ｃは周波数テーブル５３であり、図７Ｄは位相差テーブル５４である。電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４とには、触感パターンテーブル５１に対応して、それぞれ９つのパラメーター値がマトリクス状に配置されている。
　例えば、触感パターンテーブル５１の触感パターン「５」の場合では、「５」の配置位置に対応して、電圧テーブル５２の「２５Ｖ」と、周波数テーブル５３の「４００Ｈｚ」と、位相差テーブル５４の「２ｍｓ」とが、Ａエリアにおける第１組の駆動信号のパラメーター値となる。
　同様に圧電素子の第２組と第３組についても、Ａエリアにおける電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４とが、触感パターンテーブル５１に対応して用意されている。また、Ｂエリア、Ｃエリアについても、圧電素子の第１～第３組それぞれについて、触感パターンテーブル５１に対応して、電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４とが用意されている。
　図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃは、触感パターン「５」の場合のＡエリア、Ｂエリア、Ｃエリアそれぞれにおける第１～第３組の圧電素子のパラメーター値の１例である。例えばＡエリアの場合、振動駆動制御部１８は、第１組の圧電素子に電圧２５Ｖで周波数４００Ｈｚの駆動信号を第３組の圧電素子に対する駆動信号に対して駆動信号に２ｍｓの位相差を付けて印加し、第２組の圧電素子に電圧３０Ｖで周波数４００Ｈｚの駆動信号を第３組の圧電素子に対する駆動信号に対して１ｍｓの位相差を付けて印加し、第３組の圧電素子に電圧４０Ｖで周波数４００Ｈｚの駆動信号を第３組の圧電素子に対する駆動信号に対して位相差無しで印加する。第１組の圧電素子による振動波と第２組の圧電素子による振動波と第３組の圧電素子による振動波とがタッチパネル１２上のＡエリアで合成される。合成振動波の触感は、圧電素子１７ａ～ｆに印加した電圧が高いほど強く、電圧が弱いほど弱くなり、圧電素子１７ａ～ｆに印加した電圧の周波数が高いほど硬く、弱いほど柔らかくなる。また、圧電素子１７ａ～ｆの振動波による位相差が大きいほど触感を感じる時間が長く、小さいほど触感を感じる時間が短くなる。
　次に、図９を参照して、触感パターンの設定処理の流れを説明する。以下では、制御部１が触感パターンを設定する設定部として機能する場合の処理の流れを説明する。なお、タッチパネル装置１０に設定部を設けてもよいことは言うまでもない。また、予め設定基準エリアＡ～Ｃにはそれぞれ触感パターンが設定されているものとする。設定基準エリアＡ～Ｃに設定された触感パターンは、例えば記憶部３に記憶されていてもよい。
　制御部１は、ユーザーの操作により触感パターン設定モードに移行すると（ステップｓ１１）、タッチパネル１２がタッチされるまで待機しており（ステップｓ１２）、タッチされていない場合（ステップｓ１２でＮｏ）、ステップｓ１２に処理を戻す。タッチされた場合（ステップｓ１２でＹｅｓ）、制御部１は、振動駆動制御部１８を制御して、タッチされたエリアに設定された触感パターンを取得し（ステップｓ１３）、タッチされたエリアに対応する第１～第３組の圧電素子それぞれの電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４とを参照して、取得した触感パターンに対応するパラメーター値をそれぞれ取得する（ステップｓ１４）。つづいて、制御部１は、振動駆動制御部１８を制御して、取得したパラメーター値に基づいて圧電素子１７ａ～ｆを所定時間振動させる（ステップｓ１５）。
　つづいて、制御部１は、タッチパネル１２上でタッチが継続しているか判定し（ステップｓ１６）、タッチが継続している場合（ステップｓ１６でＹｅｓ）、振動駆動制御部１８を制御して、触感パターンテーブル５１を参照して、現在の触感パターンの次の触感パターンを取得して（ステップｓ１７）、取得した触感パターンに対応するパラメーター値を取得し（ステップｓ１４）、そのパラメーター値で圧電素子１７ａ～ｆを所定時間振動させる（ステップｓ１５）。制御部１は、タッチが継続している間（ステップｓ１６でＹｅｓ）、ステップｓ１４～ステップｓ１７の処理を繰り返す。これにより、触感パターンは、１→２→３→・・・→８→９→１→２→・・・の順に変化する。ユーザーは、タッチし続けることにより、タッチ点における触感パターンを順に体感しながら確認することができる。
　ユーザーがタッチパネル１２から指を離すと、制御部１は、タッチが継続していないと判定し（ステップｓ１６でＮｏ）、現在の触感パターンに設定するか確認するメッセージを表示部１１に表示させる（ステップｓ１８）。タッチパネル１２がタッチされるなどのＯＫを示す操作がされると（ステップｓ１９でＹｅｓ）、制御部１は、タッチされたエリアの触感パターンを現在の触感パターンに設定し（ステップｓ２０）、本処理を終了する。一方、ＯＫを示す操作がされなかった場合（ステップｓ１９でＮｏ）、制御部１は、触感パターンの設定を変更しないで本処理を終了する。
　これにより、振動駆動制御部１８は、エリアＡ～Ｃがタッチされたときに、タッチされたエリアに設定された触感パターンに対応して、タッチされたエリアに対応する第１～第３組の圧電素子それぞれの電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４からパラメーター値を取得し、取得したパラメーター値に基づいて圧電素子１７ａ～ｆを振動させる。
　以上説明したように、本実施形態のタッチパネル装置１０は、予め電圧テーブル５２と周波数テーブル５３と位相差テーブル５４のそれぞれのパラメーター値の組み合わせにより、９種類の触感パターンを記憶した触感パターンテーブル５１を備えており、触感パターンテーブル５１の触感パターンの中からユーザーが選択した触感パターンに基づいて圧電素子１７ａ～ｆを振動させる。そのため、ユーザーが各パラメーター値を細かく設定する必要がなく、タッチパネル１２をタッチしたときの振動を簡単に好みの触感に設定することができる。また、触感パターンを変えることにより、素子性能のばらつきや、素子の取り付けばらつき、周囲環境などによる影響を抑えることができる。
　本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更が可能であることは言うまでもない。例えば、上記の各パラメーター値は一例であり、適宜変更してもよい。例えば、触感パターンが「５」の場合に、圧電素子１７ａ～ｆの位相が揃うように位相差テーブル５４のパラメーター値を設定してもよい。また、画像形成装置１００にログインしたユーザー毎に触感パターンの設定を記憶できるようにしてもよい。

Claims (7)

  1. 　表示部の表示面に配置され、操作を受け付けるタッチパネルを有するタッチパネル装置であって、
    　前記タッチパネルを振動させる複数の圧電素子と、
    　設定された第１パラメーターのパラメーター値と第２パラメーターのパラメーター値と第３パラメーターのパラメーター値とに基づいて、前記複数の圧電素子を駆動する振動制御部と、
    　前記第１パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第１パラメーターテーブルと、
    　前記第２パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第２パラメーターテーブルと、
    　前記第３パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第３パラメーターテーブルと、
    　前記第１パラメーターの前記複数のパラメーター値と前記第２パラメーターの前記複数のパラメーター値と前記第３パラメーターの前記複数のパラメーター値との組み合わせによる複数の触感パターン値を記憶した触感パターンテーブルと、
    　前記触感パターンテーブルに記憶された複数の触感パターン値に基づいて、前記第１パラメーターのパラメーター値と前記第２パラメーターのパラメーター値と前記第３パラメーターのパラメーター値とを設定する設定部と
    　を備えたことを特徴とするタッチパネル装置。
  2. 　前記触感パターンテーブルに記憶された複数の触感パターン値は、触感を感じる時間の長さと触感の強さを表す
    　ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
  3. 　前記第１パラメーターは、前記複数の圧電素子に印加する駆動信号の電圧であり、
    　前記第２パラメーターは、前記複数の圧電素子に印加する駆動信号の周波数であり、
    　前記第３パラメーターは、前記複数の圧電素子に印加する駆動信号の位相差である
    　ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
  4. 　前記複数の圧電素子は、対向するように前記タッチパネルの両辺に配置され、
    　前記第１パラメーターテーブルと前記第２パラメーターテーブルと前記第３パラメーターテーブルとは、前記両辺に配置された対向する１対の圧電素子毎に設けられており、
    　前記振動制御部は、前記１対の圧電素子毎に前記触感パターン値に基づいて駆動する　ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
  5. 　前記タッチパネルには、複数の設定基準エリアが設けられ、
    　前記振動制御部は、
    　前記設定基準エリア毎に設定された前記触感パターン値で前記複数の圧電素子を駆動する
    　ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
  6. 　前記設定部は、
    　前記タッチパネルがタッチされている間、前記触感パターン値を所定時間毎に変えて、前記触感パターン値に対応する前記第１パラメーターのパラメーター値と前記第２パラメーターのパラメーター値と前記第３パラメーターのパラメーター値で前記複数の圧電素子を振動させ、前記タッチが解除された場合に、前記タッチが解除されたときの前記触感パターン値に対応する前記第１パラメーターのパラメーター値と前記第２パラメーターのパラメーター値と前記第３パラメーターのパラメーター値を前記複数の圧電素子を振動させる設定値として設定する
    　ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
  7. 　表示部の表示面に配置され、操作を受け付けるタッチパネルと、前記タッチパネルを振動させる複数の圧電素子とを備えたタッチパネル装置により実行されるタッチパネル制御方法であって、
    　設定された第１パラメーターのパラメーター値と第２パラメーターのパラメーター値と第３パラメーターのパラメーター値とに基づいて、前記複数の圧電素子を駆動し、
    　前記第１パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第１パラメーターテーブルと、
    　前記第２パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第２パラメーターテーブルと、
    　前記第３パラメーターの複数のパラメーター値を記憶した第３パラメーターテーブルと、
    　前記第１パラメーターの前記複数のパラメーター値と前記第２パラメーターの前記複数のパラメーター値と前記第３パラメーターの前記複数のパラメーター値との組み合わせによる複数の触感パターン値を記憶した触感パターンテーブルと、
    　前記触感パターンテーブルに記憶された複数の触感パターン値に基づいて、前記第１パラメーターのパラメーター値と前記第２パラメーターのパラメーター値と前記第３パラメーターのパラメーター値とを設定する
    　ことを特徴とするタッチパネル制御方法。
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