WO2015141332A1 - 入力装置、表示装置及び端末装置 - Google Patents

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WO2015141332A1
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input
area
touch panel
sensor
deformation
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PCT/JP2015/053626
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健太郎 三浦
山口　一
竜則 坂野
上田　知正
信美 斉藤
慎太郎 中野
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株式会社 東芝
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    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/40—OLEDs integrated with touch screens

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to an input device and a display device and a terminal device including the input device.
  • Flexible displays have the advantage of being thin, light, and not easily broken, and are therefore suitable for mobile terminal devices such as mobile phones, smartphones, notebook PCs (Personal Computers), and tablet terminals.
  • a mobile terminal device is strongly demanded to be thin and light, but can meet the demand by using a flexible display.
  • a mobile terminal device equipped with a flexible display is hard to maintain rigidity and is easily deformed as compared with a conventional terminal device. Since such a flexible terminal device is deformed along the holding hand, there is an advantage that it is easy to be familiar with the hand.
  • proposals have been made to use a flexible terminal device as an input device.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an input device, a display device, and a terminal device that can prevent erroneous input.
  • An input device includes a flexible touch panel, a contact position detection unit, a deformation position detection unit, an input rejection area determination unit, and an input signal generation unit.
  • the touch panel has a sensor area in contact with an object.
  • the contact position detection unit detects a contact position to the sensor area.
  • the deformation position detection unit detects a deformation position where the deformation amount is equal to or greater than a threshold value in the sensor region.
  • the input rejection area determination unit determines an input rejection area where an input in the sensor area is rejected based on the deformation position.
  • the input signal generation unit when there is a contact in the input rejection area of the sensor area based on the contact position detected by the contact position detection unit and the input rejection area determined by the input rejection area determination unit
  • the detection signal is not used as an input signal, and if there is contact in an area other than the input rejection area of the sensor area, the detection signal is used as an input signal.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing an input device according to a first embodiment.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of the mobile terminal device shown in FIG. 3A.
  • Sectional drawing which shows the further another example of arrangement
  • the figure explaining the method of deriving the curvature radius threshold value concerning an embodiment.
  • the figure explaining the method of deriving the curvature radius threshold value concerning an embodiment.
  • the figure which shows an example of the input refusal area
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an operation in which an input signal generation unit illustrated in FIG. 13 generates an input signal.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating another example of the positional relationship between the touch panel, the display panel, and the bending sensor illustrated in FIG. 15. Sectional drawing which shows the further another example of the positional relationship of the touch panel shown in FIG. 15, a display panel, and a bending sensor.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating still another example of the positional relationship among the touch panel, the display panel, and the bending sensor illustrated in FIG. 15. Sectional drawing which shows an example of the positional relationship of the touch panel shown in FIG. 15, a display panel, and a bending sensor.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating another example of the positional relationship between the touch panel, the display panel, and the bending sensor illustrated in FIG. 15.
  • region on the display panel shown in FIG. The figure which shows the example which displays an image avoiding an input refusal area
  • region on the display panel shown in FIG. The block diagram which shows schematically the display apparatus which concerns on 3rd Embodiment.
  • the input device includes a touch panel, a contact position detection unit, a deformation position detection unit, an input rejection area determination unit, and an input signal generation unit.
  • the touch panel has a sensor region in contact with an object and has flexibility.
  • the contact position detection unit detects a contact position to the sensor area.
  • the deformation position detection unit detects a deformation position whose deformation amount is equal to or greater than a threshold value in the sensor region.
  • the input refusal area determination unit determines an input refusal area that rejects input in the sensor area based on the deformation position.
  • the input signal generation unit inputs a detection signal when there is a contact in the input rejection area of the sensor area based on the detection position detected by the contact position detection section and the input rejection area determined by the input rejection area determination section. If there is a contact in an area other than the input rejection area in the sensor area, the detection signal is used as an input signal.
  • FIG. 1 schematically shows an input device 100 according to the first embodiment.
  • the input device 100 includes a touch panel 101 having flexibility (flexibility), a contact position detection unit 102, a deformation position detection unit 103, an input rejection area determination unit 104, and an input signal generation unit 105. Is provided.
  • the touch panel 101 detects that an object such as a user's finger or stylus pen has touched the sensor area and generates a sensor signal.
  • the touch panel 101 is a capacitive touch panel and can detect contact at a plurality of points.
  • the touch panel 101 is not limited to the capacitive type, and may be of any type. In the following description, it is assumed that the user performs an input operation with a finger.
  • the contact position detection unit 102 detects the position on the sensor area where the finger touches based on the detection signal from the touch panel 101.
  • the touch panel 101 is bent and deformed, for example, when the user holds it by hand.
  • An area on the touch panel 101 where the user's hand holding the touch panel 101 contacts is referred to as a holding area.
  • the deformation position detection unit 103 detects a position (hereinafter referred to as a deformation position) where the deformation amount is equal to or greater than a preset threshold value on the touch panel 101.
  • a curvature or a radius of curvature is used as an index indicating the amount of deformation.
  • the radius of curvature is defined as the reciprocal of the curvature.
  • the deformation position detection unit 103 detects a position where the curvature is equal to or greater than the curvature threshold as a deformation position. That is, the deformation position detection unit 103 detects a position where the curvature radius is equal to or less than the curvature radius threshold (the curvature radius threshold is the reciprocal of the curvature threshold) as the deformation position.
  • the deformation position detection unit 103 includes a bending sensor 111 and a large curvature position detection unit 112.
  • the bending sensor 111 generates a sensor signal corresponding to the amount of deformation at each of a plurality of positions on the touch panel 101.
  • the bending sensor 111 is a resistance change type sensor that changes its resistance when deformed (bent).
  • the bending sensor 111 may be another type of sensor such as a capacitance type or a pressure detection type.
  • the bending sensor 111 is provided on the whole or a part of the touch panel 101 and is deformed as the touch panel 101 is deformed.
  • the large curvature position detection unit 112 calculates the curvature at each position on the touch panel 101 based on the resistance change of the bending sensor 111, and detects, for example, a position where the curvature is equal to or greater than the curvature threshold as a deformation position. A position where the curvature is maximum may be determined as the deformation position, and a region where the curvature is equal to or greater than the threshold curvature and equal to or less than the maximum curvature may be defined as the deformation position.
  • the large curvature position detection unit 112 sends deformation position information indicating the deformation position and the deformation amount (curvature in this example) at the deformation position to the input rejection area determination unit 104.
  • the input refusal area determination unit 104 determines an input refusal area that rejects input in the sensor area of the touch panel 101 based on the deformation position information from the deformation position detection unit 103.
  • one input rejection area can be set based on the position where the deformation amount is the largest.
  • a plurality of input rejection areas can be set.
  • An area excluding the input rejection area in the sensor area is referred to as an input area. A method for setting the input rejection area will be described later.
  • the input signal generation unit 105 does not use the detection signal based on the contact detected in the input rejection area of the touch panel 101 as the input signal. For example, the input signal generation unit 105 discards the detection signal based on the contact detected in the input rejection area of the touch panel 101.
  • the input signal generation unit 105 uses a detection signal based on the contact detected in the input area of the touch panel 101 as an input signal.
  • the input signal generation unit 105 determines that the contact detected in the input area of the touch panel 101 is an input intended by the user, and determines that the contact detected in the input rejection area of the touch panel 101 is an input not intended by the user.
  • the user holds the touch panel 101 with the left hand 201 during use.
  • the thumb 202 of the left hand 201 is positioned on the front surface (surface including the sensor area) side of the touch panel 101, and the remaining fingers are positioned on the back surface side of the touch panel 101.
  • the portion held by the left hand 201 is greatly deformed.
  • a portion 213 corresponding to the contact 211 of the thumb of the left hand is set as the input rejection area. In this state, when the user performs a touch operation with the right hand, two contacts of the left hand contact 211 and the right hand contact 212 are detected.
  • the detection of the contact 211 is invalidated.
  • An input signal is generated based on the contact 212 detected in the input area 214.
  • the input device 100 shown in FIG. 1 is typically used in combination with a flexible display device. Thereby, a flexible mobile terminal device can be realized.
  • 3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view schematically showing a flexible portable terminal device 300 on which the input device 100 is mounted.
  • the touch panel 101 of the input device 100 is disposed to face the display screen 302 of the display device 301 as illustrated in FIG. 3B.
  • the touch panel 101 is formed to be transparent so that the user can visually recognize the contents displayed on the display screen 302.
  • the touch panel 101 and the display device 301 are supported and fixed to the housing 303.
  • the housing 303 is formed in a thin box shape to accommodate electronic elements such as the processor 305 and the battery 306.
  • the frame 303 is designed to have a narrow frame portion 304 in order to secure a large display area. In this case, a finger holding the mobile terminal device 300 may come into contact with the sensor area of the touch panel 101.
  • the mobile terminal device 300 can be elastically deformed when an external force is applied. For example, when held by the user's hand, the mobile terminal device 300 is deformed along the hand.
  • an input rejection area is set in the sensor area.
  • the amount of deformation is the largest at the part where the finger holding the device 300 is located, so the area including that part is set as the input rejection area. Therefore, an erroneous input by a finger holding the device 300 can be prevented.
  • the lower the elasticity of the mobile terminal device 300 the more the user has the inner part of the device 300. In this embodiment, erroneous input can be prevented even in such a case.
  • the input device 100 is mounted on a mobile terminal device.
  • the bending sensor 111 is arranged in a region where a finger holding the mobile terminal device is supposed to come into contact.
  • the bending sensor 111 is arranged along the periphery of the sensor region.
  • the planar shape of the touch panel 101 is a rectangle (including a square), and the bending sensor 111 is arranged along four sides of the sensor region. That is, the bending sensor 111 surrounds the sensor area. In other words, the sensor region is in the inner part surrounded by the bending sensor 111.
  • the bending sensor 111 may be arranged in a part of the periphery of the sensor area when the usage scene is limited.
  • the bending sensor 111 may be arranged along one side of the sensor region as shown in FIG. 4B, or may be arranged along two sides of the sensor region as shown in FIG. 4C. These two sides may be adjacent to each other as shown in FIG. 4B. These two sides may be opposed to each other.
  • the bending sensor 111 may be arrange
  • the bending sensor 111 may be disposed over the entire sensor area of the touch panel 101 as shown in FIG. 4E.
  • the bending sensor 111 it is sufficient to arrange the bending sensor 111 around the touch panel 101 from the viewpoint of preventing erroneous input by a finger holding the mobile terminal device.
  • the bending sensors 111 by arranging the bending sensors 111 on two or more sides, the position of the finger touched by the user's finger can be estimated with high accuracy.
  • FIG. 5A shows a structural example of a resistance change type bending sensor 111.
  • the bending sensor 111 includes a conductive film 501 whose resistance changes when deformed, and a plurality of electrodes 502 for detecting the resistance of the conductive film 501.
  • the electrodes 502 are arranged at regular intervals (for example, at intervals of 10 mm), and a conductive film 501 is formed so as to cover these electrodes 502.
  • the electrodes 502 are, for example, in a line shape and are arranged side by side so that the extending directions are parallel.
  • the plurality of electrodes 502 are provided in a matrix, for example.
  • the curvature at each position of the touch panel 101 can be calculated from the resistance change between the adjacent electrodes 502.
  • the conductive film 501 may be disposed so as to electrically connect two adjacent electrodes 502 as shown in FIG. 5B.
  • FIG. 6A to 6D show examples of arrangement of the bending sensor 111 in the cross section of the touch panel 101.
  • the touch panel 101 includes a touch panel substrate 601, a plurality of detection electrodes 602 arranged on the touch panel substrate 601, and a protective layer 603 stacked on the touch panel substrate 601 so as to cover the detection electrodes 602.
  • a plurality of detection electrodes 602 are shown as one layer for simplicity.
  • the bending sensor 111 is attached to the main surface of the touch panel substrate 601 (opposing the main surface on which the detection electrodes 602 are arranged).
  • the bending sensor 111 is provided between the detection electrode 602 and the protective layer 603.
  • the bending sensor 111 is provided between the touch panel substrate 601 and the detection electrode 602.
  • the bending sensor 111 can be electrically connected to a lead line formed simultaneously with the detection electrode 602 of the touch panel 101.
  • a part of the wiring of the touch panel 101 can be used as a part of the wiring of the bending sensor 111.
  • the bending sensor 111 is a capacitance type sensor that detects capacitance between an electrode formed simultaneously with the detection electrode 602 of the touch panel 101 and an electrode formed in parallel thereto. In this case, when the touch panel 101 is deformed, the distance between these electrodes is reduced, and the capacitance changes accordingly. The amount of deformation is calculated based on the change in capacitance.
  • the threshold used for detecting the deformation position will be described.
  • the user holds the touch panel 101 with one hand as shown in FIG. 2A.
  • the touch panel 101 is deformed along the shape of the thumb.
  • the radius of curvature of the belly of the thumb of an adult hand is about 50 mm.
  • the curvature radius threshold value can be set to 50 mm, for example.
  • the curvature radius threshold value can be determined based on the weight of the mobile terminal device, the thickness of the touch panel 101 portion, and the like.
  • the weight of the terminal device is W [kg] and the size is X [m] ⁇ Y [m].
  • the thumb contacts the surface of the mobile terminal device 300 at a position L [m] from the lower end of the mobile terminal device 300, and the index finger and the middle finger are D [m] from the lower end of the mobile terminal device 300.
  • the portable terminal device 300 is held at an angle of ⁇ ° from the horizontal direction with one hand from below the touch panel 101 so as to contact the back surface of the portable terminal device 300 at the position.
  • the center of gravity is assumed to be at the center of the mobile terminal device 300.
  • the force applied to the thumb is Wg ⁇ (Y / 2 ⁇ D) / L ⁇ cos ⁇ .
  • g represents gravity acceleration.
  • W 0.3
  • X 0.21
  • Y 0.3
  • the radius of curvature r of the deformed portion by the thumb is as follows.
  • E represents the elastic coefficient (Pa) of the mobile terminal device 300
  • h represents the thickness (m) of the mobile terminal device 300.
  • M represents a bending moment of the mobile terminal device 300
  • I represents a cross-sectional secondary moment of the mobile terminal device 300.
  • the curvature radius threshold value actually used can be set to a value between 0.2 ⁇ E ⁇ h 3 and 0.3 ⁇ E ⁇ h 3 , for example.
  • the input rejection area is set so as to include a deformation position (hereinafter referred to as the maximum curvature position) where the curvature is equal to or greater than the curvature threshold.
  • FIG. 8 shows an example of the input rejection area set in the sensor area of the touch panel 101. In FIG. 8, the circle indicates the maximum curvature position. The example shown in FIG. 8 corresponds to the case where the user holds the side of the mobile terminal device by hand, and the maximum curvature position detected on the side of the touch panel 101 corresponds to the position of the user's thumb.
  • the input rejection area 801 is a rectangular area having a size of 30 mm ⁇ 5 mm including the maximum curvature position.
  • the size of the input rejection area 801 may be 30 mm ⁇ 5 mm or larger so that the input rejection area 801 includes an area where the user's thumb can come into contact.
  • the shape of the input rejection area is not limited to a rectangle, but may be any other shape.
  • the input rejection area determination unit 104 may set a circular area centered on the maximum curvature position as the input rejection area.
  • FIG. 9A shows an example of the shape of the input rejection area when the maximum curvature position is detected at the side of the touch panel 101. This corresponds to the case of holding the mobile terminal device with one hand from the side of the mobile terminal device on which the touch panel 101 is mounted as shown in FIGS. 9B and 9C.
  • the input rejection area 901 is set to a shape along the thumb to hold, for example, an L-shaped area.
  • FIG. 10A shows an example of the shape of the input rejection area when the maximum curvature position is detected at the lower part of the touch panel 101. This corresponds to the case of holding the mobile terminal device with one hand from below the mobile terminal device as shown in FIG. 10B.
  • the input rejection area 1001 is set to an area having a shape along the thumb to be held, for example, a rectangular area.
  • the input rejection area is made wider when the mobile terminal device is held with one hand from the side than when the mobile terminal device is held with one hand from below.
  • the orientation (attitude) of the mobile terminal device can be detected using an acceleration sensor (not shown) or the like.
  • 11 and 12 show an example in which a straight line connecting the maximum curvature position and the maximum curvature position on the other side is set as the input rejection area.
  • the input rejection area 1101 is set so as to connect the maximum curvature positions at two adjacent sides of the touch panel 101. This corresponds to the case where the portable terminal device is held with one hand from the side of the portable terminal device (touch panel 101) as shown in FIG. 9B.
  • the input rejection area 1201 is set so as to connect the maximum curvature positions on each of two opposing sides of the touch panel 101.
  • This method can be realized by arranging bending sensors along a plurality of sides, but it is desirable to arrange the bending sensors 111 along four sides as shown in FIG. 4A.
  • the maximum curvature position is detected for each of the four sides, and the two largest curvature positions that are large among the maximum curvature positions are selected and selected.
  • a line connecting the two maximum curvature positions is set as an input rejection area.
  • the width of the input rejection area can be set to about 5 mm, for example.
  • the input device detects a position where the deformation amount is greater than or equal to the threshold value on the touch panel, and sets an input rejection area on the touch panel based on the position. Thereby, the erroneous input by the hand holding the apparatus can be prevented.
  • the input device 100 described above does not accept input in the input rejection area.
  • a specific operation also referred to as a gesture
  • An exceptional operation is treated as an input even if it is detected in the input rejection area.
  • An example in which an exceptional operation is provided will be described as a modification of the first embodiment.
  • FIG. 13 schematically shows an input device 1300 according to a modification of the first embodiment.
  • An input device 1300 illustrated in FIG. 13 includes an exception operation determination unit 1301 in addition to the configuration of the input device 100 illustrated in FIG.
  • the exceptional operation determination unit 1301 determines whether the user operation is an exceptional operation. Examples of exceptional operations include large finger movements, fast finger movements, large curvature changes, and the like. For example, an operation of moving a finger at a speed equal to or higher than a threshold while touching the sensor area is associated with an input for page turning.
  • the input signal generation unit 105 generates an input signal from the operation even if the operation is detected in the input rejection area.
  • the user holds the touch panel 101 with the left hand 201 during use.
  • the portion held by the left hand 201 is greatly deformed.
  • a portion 213 corresponding to the contact 211 of the thumb of the left hand is set as the input rejection area.
  • two contacts of the left hand contact 211 and the right hand contact 212 are detected.
  • the contact 211 is detected in the input rejection area 213.
  • this contact 211 is an exceptional operation, the contact 211 is also accepted as an input. Thereby, an input signal is generated based on both contacts 211 and 212.
  • an input such as page feed can be performed by moving a finger holding the apparatus to the left or right.
  • an electronic book can be browsed without stress with one hand.
  • operations such as map enlargement / reduction, volume / brightness adjustment, game operation, moving image fast-forward, rewind, etc. with a finger holding the device.
  • FIG. 15 schematically shows a display device 1500 according to the second embodiment.
  • a display device 1500 shown in FIG. 15 includes a processor 1501 and a display panel 1502 in addition to the configuration of the input device 100 shown in FIG.
  • the processor 1501 performs various processes based on the input signal generated by the input signal generation unit 105. Further, the processor 1501 generates an image signal corresponding to an image to be displayed on the display panel 1502.
  • the processor 1501 receives information indicating the input rejection area from the input rejection area determination unit 104, and generates an image signal based on the received information so that the image is displayed on the display panel 1502 while avoiding the input rejection area.
  • the display panel 1502 for example, a liquid crystal display or an organic EL display can be used, and an image based on the image signal generated by the processor 1501 is displayed.
  • a hand holding the device may overlap the display area, and an image of a portion hidden by the hand may not be seen. In this case, the user sees an image of a hidden part by changing the device.
  • the apparatus since it is possible to display an image on the display panel 1502 while avoiding the input rejection area, there is no need to change the apparatus.
  • the touch panel 101 is arranged to face the display screen of the display panel 1502.
  • the touch panel 101 is attached to the display panel 1502 with a transparent adhesive (OCA: optical clear adhesive) from the viewpoint of display characteristics. Note that the touch panel 101 may not be attached to the display panel 1502.
  • OCA transparent adhesive
  • the bending sensor 111 may be provided on the touch panel 101 side or the display panel 1502 side.
  • the touch panel 101 and the display panel 1502 are attached to each other with a transparent adhesive 1601 as shown in FIG. 16A.
  • the bending sensor 111 is attached to the housing of the mobile terminal device in the vicinity of the display panel 1502.
  • the bending sensor 111 is attached to the touch panel 101 between the touch panel 101 and the display panel 1502.
  • the bending sensor 111 is attached to the display panel 1502 between the touch panel 101 and the display panel 1502.
  • the touch panel 101 and the display panel 1502 can be integrally formed as a touch panel function built-in display 1602 as shown in FIG. 16D.
  • the bending sensor 111 is disposed to face the display 1602 with a built-in touch panel function.
  • the bending sensor 111 is electrically connected to a part of the display panel 1502.
  • the display panel 1502 includes a capacitance type bending sensor.
  • FIG. 17A to FIG. 17C show an example in which an image is displayed while avoiding the input rejection area.
  • a rectangular area is extracted from the display screen so as not to include the input rejection area, and an image is displayed in the rectangular area.
  • important input items such as a dialog are displayed away from the input rejection area. This eliminates the trouble of changing the device and enables comfortable input.
  • an image including text is displayed avoiding the input rejection area.
  • the input device can obtain the same effects as those of the first embodiment, and can be easily operated by displaying an image on the display device while avoiding the input rejection area. .
  • FIG. 18 schematically shows a display device 1800 according to a third embodiment.
  • the display device 1800 shown in FIG. 18 learns an input rejection area based on a signal from the touch panel 101 and a signal from the deformation position detection unit 103.
  • An area learning unit 1801 is included. That is, the input rejection area learning unit 1801 learns how to determine an input rejection area based on the contact position detected by the contact position detection unit 102 and the input rejection area determined by the input rejection area determination unit 104. Information regarding the input rejection area learned by the input rejection area learning unit 1801 is sent to the input rejection area determination unit 104.
  • the third embodiment it is possible to further reduce erroneous operations for each user by modifying the determination algorithm of the input rejection area determination unit 104 based on the learning information.
  • Learning of the input refusal area may be performed in a state in which a display such as “Do not operate the touch panel” is given to the user and contact with the touch panel 101 is prohibited.
  • the learning of the input refusal area may be performed without making the user aware of it, such as guessing a contact position detection unit that has not changed for a certain period of time as a holding area.
  • solid arrows indicate signal transmission during normal operation, and broken arrows indicate signal transmission during learning of the input rejection area.
  • the input refusal area learning unit 1801 learns an input refusal area from the holding area detected by the touch panel 101 and the deformation position detected by the deformation position detection unit 103, and increases the determination accuracy in the input refusal area determination unit 104. Is possible.

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Abstract

　一実施形態に係る入力装置は、可撓性を有するタッチパネル、接触位置検出部、変形位置検出部、入力拒否領域決定部、及び入力信号生成部を備える。タッチパネルは、物体の接触するセンサ領域を有する。接触位置検出部は、センサ領域への接触位置を検出する。変形位置検出部は、センサ領域において変形量が閾値以上である変形位置を検出する。入力拒否領域決定部は、変形位置に基づいて、センサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する。入力信号生成部は、接触位置検出部が検出する接触位置と入力拒否領域決定部が決定した入力拒否領域とに基づいて、タッチパネルの入力拒否領域において接触があった場合には検出信号を入力信号とせず、センサ領域の入力拒否領域以外の領域において接触があった場合には検出信号を入力信号とする。

Description

入力装置、表示装置及び端末装置
　本発明の実施形態は、入力装置並びにそれを備えた表示装置及び端末装置に関する。
　フレキシブルディスプレイは、薄くて軽くて壊れにくいという利点を持つため、携帯電話、スマートフォン、ノートＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末などの携帯端末装置に適したディスプレイ装置である。携帯端末装置は、薄い且つ軽いという要求が強いがフレキシブルディスプレイを用いることでその要求に応えることが可能である。フレキシブルディスプレイを搭載した携帯端末装置は、従来の端末装置と比較して剛性を保ちにくく変形しやすい。このようなフレキシブル端末装置は、保持する手に沿って変形するため、手になじみ持ちやすいという利点もある。また、フレキシブル端末装置を入力装置として利用する提案がなされている。
　ところで、近年は、少しでも大きな画面で表示できるように、ディスプレイの周辺部を狭く設計した峡額縁のディスプレイが広く用いられている。しかしながら、狭額縁ディスプレイを用いて携帯端末装置の表示領域を広くとった場合、装置を保持する指による誤入力が発生しやすくなる。
特開２００４－４６７９２号公報 特開２００９－２１７８１４号公報
　入力装置においては、装置を保持する指による誤入力を防止できることが求められている。
　本発明が解決しようとする課題は、誤入力を防止することができる入力装置、表示装置及び端末装置を提供することである。
　一実施形態に係る入力装置は、可撓性を有するタッチパネル、接触位置検出部、変形位置検出部、入力拒否領域決定部、及び入力信号生成部を備える。タッチパネルは、物体の接触するセンサ領域を有する。接触位置検出部は、センサ領域への接触位置を検出する。変形位置検出部は、前記センサ領域において変形量が閾値以上である変形位置を検出する。入力拒否領域決定部は、前記変形位置に基づいて、前記センサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する。入力信号生成部は、前記接触位置検出部が検出する前記接触位置と前記入力拒否領域決定部が決定した前記入力拒否領域とに基づいて、前記センサ領域の前記入力拒否領域において接触があった場合には前記検出信号を入力信号とせず、前記センサ領域の前記入力拒否領域以外の領域において接触があった場合には前記検出信号を入力信号とする。
第１の実施形態に係る入力装置を概略的に示すブロック図。 図１に示したタッチパネルをユーザが左手で持っている状態を示す図。 図１に示した入力信号生成部が入力信号を生成する動作を説明する図。 図１に示した入力装置を搭載した携帯端末装置の一例を概略的に示す平面図。 図３Ａに示した携帯端末装置の断面図。 実施形態に係る曲げセンサの配置の一例を示す図。 実施形態に係る曲げセンサの配置の他の例を示す図。 実施形態に係る曲げセンサの配置のさらに他の例を示す図。 実施形態に係る曲げセンサの配置のさらにまた他の例を示す図。 実施形態に係る曲げセンサの配置の他の例を示す図。 図１に示した曲げセンサの構造の一例を示す断面図。 図１に示した曲げセンサの構造の他の例を示す断面図。 図１に示した曲げセンサがタッチパネルに設けられる場合における曲げセンサの配置の一例を示す断面図。 図１に示した曲げセンサがタッチパネルに設けられる場合における曲げセンサの配置の他の例を示す断面図。 図１に示した曲げセンサがタッチパネルに設けられる場合における曲げセンサの配置のさらに他の例を示す断面図。 図１に示した曲げセンサがタッチパネルに設けられる場合における曲げセンサの配置のさらにまた他の例を示す断面図。 実施形態に係る曲率半径閾値を導出する方法を説明する図。 実施形態に係る曲率半径閾値を導出する方法を説明する図。 図１に示したタッチパネルに設定される入力拒否領域の一例を示す図。 図１に示したタッチパネルに設定される入力拒否領域の他の例を示す図。 図１に示したタッチパネルの側部をユーザが手で保持している状態を示す図。 図１に示したタッチパネルの側部をユーザが手で保持している状態を示す図。 図１に示したタッチパネルに設定される入力拒否領域のさらに他の例を示す図。 図１に示したタッチパネルの下部をユーザが手で保持している状態を示す図。 図１に示したタッチパネルに設定される入力拒否領域のさらにまた他の例を示す図。 図１に示したタッチパネルに設定される入力拒否領域の他の例を示す図。 第１の実施形態の変形例に係る入力装置を概略的に示すブロック図。 図１３に示した入力信号生成部が入力信号を生成する動作を説明する図。 第２の実施形態に係る入力装置を概略的に示すブロック図。 図１５に示したタッチパネル、ディスプレイパネル、及び曲げセンサの位置関係の一例を示す断面図。 図１５に示したタッチパネル、ディスプレイパネル、及び曲げセンサの位置関係の他の例を示す断面図。 図１５に示したタッチパネル、ディスプレイパネル、及び曲げセンサの位置関係のさらに他の例を示す断面図。 図１５に示したタッチパネル、ディスプレイパネル、及び曲げセンサの位置関係のさらにまた他の例を示す断面図。 図１５に示したタッチパネル、ディスプレイパネル、及び曲げセンサの位置関係の一例を示す断面図。 図１５に示したタッチパネル、ディスプレイパネル、及び曲げセンサの位置関係の他の例を示す断面図。 図１５に示したディスプレイパネルに入力拒否領域を避けて画像を表示する例を示す図。 図１５に示したディスプレイパネルに入力拒否領域を避けて画像を表示する例を示す図。 図１５に示したディスプレイパネルに入力拒否領域を避けて画像を表示する例を示す図。 第３の実施形態に係る表示装置を概略的に示すブロック図。
　以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。なお、以下の実施形態では、同様の構成要素に同様の参照符号を付して、重複する説明を適宜省略する。また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係や各層の厚みの比率などは、実際のものと異なる。さらに、図面間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
　（第１の実施形態）
　本実施形態に係る入力装置は、タッチパネルと、接触位置検出部と、変形位置検出部と、入力拒否領域決定部と、入力信号生成部と、を有する。タッチパネルは、物体の接触するセンサ領域を有し可撓性を有する。接触位置検出部は、センサ領域への接触位置を検出する。変形位置検出部は、センサ領域において変形量が閾値以上である変形位置を検出する。入力拒否領域決定部は、変形位置に基づいて、センサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する。入力信号生成部は、接触位置検出部が検出する検出位置と入力拒否領域決定部が決定した入力拒否領域とに基づいて、センサ領域の入力拒否領域において接触があった場合には検出信号を入力信号とせず、センサ領域の入力拒否領域以外の領域において接触があった場合には検出信号を入力信号とする。
　図１は、第１の実施形態に係る入力装置１００を概略的に示している。入力装置１００は、図１に示されるように、可撓性（柔軟性）を有するタッチパネル１０１、接触位置検出部１０２、変形位置検出部１０３、入力拒否領域決定部１０４、及び入力信号生成部１０５を備える。
　タッチパネル１０１は、ユーザの指やスタイラスペンなどの物体がセンサ領域に接触したことを検出してセンサ信号を生成する。本実施形態では、タッチパネル１０１は、静電容量方式のタッチパネルであり、複数点での接触を検出することができる。なお、タッチパネル１０１は、静電容量方式のものに限らず、いかなる方式のものであってもよい。以下では、ユーザが指で入力操作を行うものとして説明する。接触位置検出部１０２は、タッチパネル１０１からの検出信号に基づいて、指が接触したセンサ領域上の位置を検出する。
　タッチパネル１０１は、例えばユーザが手で保持することで、撓み変形する。ユーザのタッチパネル１０１を保持する手が接触するタッチパネル１０１上の領域を保持領域と称する。変形位置検出部１０３は、タッチパネル１０１において変形量が予め設定された閾値以上である位置（以下、変形位置と称する。）を検出する。本実施形態では、変形量を示す指標として曲率又は曲率半径を用いる。曲率半径は曲率の逆数として定義される。変形位置検出部１０３は、曲率が曲率閾値以上である位置を変形位置として検出する。すなわち、変形位置検出部１０３は、曲率半径が曲率半径閾値（曲率半径閾値は曲率閾値の逆数である。）以下である位置を変形位置として検出する。
　具体的には、変形位置検出部１０３は、曲げセンサ１１１及び大曲率位置検出部１１２を備える。曲げセンサ１１１は、タッチパネル１０１の複数の位置それぞれにおける変形量に応じたセンサ信号を生成する。例えば、曲げセンサ１１１は、変形される（曲げられる）と抵抗が変化する抵抗変化型のセンサである。曲げセンサ１１１は、静電容量式や圧力検知方式などの他の方式のセンサであってもよい。曲げセンサ１１１は、タッチパネル１０１の全体又は一部に設けられ、タッチパネル１０１の変形に伴って変形する。大曲率位置検出部１１２は、曲げセンサ１１１の抵抗変化に基づいてタッチパネル１０１上の位置それぞれにおける曲率を算出し、たとえば曲率が曲率閾値以上である位置を変形位置として検出する。曲率最大となる位置を変形位置と定めてもよいし、閾値曲率以上かつ最大曲率以下となる領域を変形位置と定めてもよい。大曲率位置検出部１１２は、変形位置及びその変形位置での変形量（この例では曲率）を示す変形位置情報を入力拒否領域決定部１０４に送出する。
　入力拒否領域決定部１０４は、変形位置検出部１０３からの変形位置情報に基づいて、タッチパネル１０１のセンサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する。本実施形態では、変形位置が複数検出されている場合には、変形量が最も大きい位置に基づいて例えば１つの入力拒否領域が設定されることができる。他の実施形態では、入力拒否領域は複数設定することができる。センサ領域のうち入力拒否領域を除いた領域を入力領域と称する。入力拒否領域を設定する方法については後述する。
　入力信号生成部１０５は、タッチパネル１０１の入力拒否領域において検出された接触に基づく検出信号を入力信号としない。例えば、入力信号生成部１０５は、タッチパネル１０１の入力拒否領域において検出された接触に基づく検出信号を破棄する。入力信号生成部１０５は、タッチパネル１０１の入力領域において検出された接触に基づく検出信号を入力信号とする。入力信号生成部１０５は、タッチパネル１０１の入力領域において検出された接触をユーザが意図した入力と判断し、タッチパネル１０１の入力拒否領域において検出された接触をユーザが意図しない入力と判断する。
　例えば、ユーザは、図２Ａに示すように、使用時には左手２０１でタッチパネル１０１を保持する。左手２０１の親指２０２がタッチパネル１０１の表面（センサ領域を含む面）側に位置し、残りの指がタッチパネル１０１の裏面側に位置している。左手２０１で保持されている部分は大きく変形する。その結果、図２Ｂに示すように、左手の親指の接触２１１に対応する部分２１３が入力拒否領域に設定される。この状態で、ユーザが右手でタッチ操作を行うと、左手の接触２１１と右手の接触２１２との２つの接触が検出される。接触２１１の位置は入力拒否領域２１３内であるので、接触２１１の検出は無効にされる。入力信号は入力領域２１４内で検出された接触２１２に基づいて生成される。このようにして入力拒否領域での接触の検出を無効にすることにより、入力装置１００を保持する手による誤入力を防止することができる。
　図１に示される入力装置１００は、典型的には、可撓性を有するディスプレイ装置と組み合わせて使用される。それにより、可撓性を有する携帯端末装置を実現することができる。図３Ａ及び図３Ｂは、入力装置１００を搭載した可撓性のある携帯端末装置３００を概略的に示す平面図及び断面図である。図３Ａに示される携帯端末装置３００では、図３Ｂに示されるように、入力装置１００のタッチパネル１０１はディスプレイ装置３０１の表示画面３０２に対向して配置されている。タッチパネル１０１は、ユーザが表示画面３０２に表示される内容を視認できるように透明に形成されている。タッチパネル１０１及びディスプレイ装置３０１は筐体３０３に支持固定されている。筐体３０３は、プロセッサ３０５及び電池３０６などの電子要素を収容するために、薄い箱形に形成されている。筐体３０３は、大きな表示領域を確保するために、その額縁部分３０４が狭く設計されている。この場合、携帯端末装置３００を保持する指がタッチパネル１０１のセンサ領域に接触することがある。
　携帯端末装置３００は、外力を加えられると弾性的に変形することができる。例えばユーザの手で保持される場合、携帯端末装置３００はその手に沿って変形する。タッチパネル１０１の変形量が閾値以上になると、センサ領域に入力拒否領域が設定される。通常は装置３００を保持する指が位置する部分で変形量が最も大きくなるので、その部分を含む領域が入力拒否領域に設定される。そのため、装置３００を保持する指による誤入力を防止することができる。携帯端末装置３００の弾性が低いほど、ユーザは装置３００のより内側部分を持つ。本実施形態では、このような場合にも誤入力を防止することができる。
　以下では、入力装置１００が携帯端末装置に搭載されているものとして説明する。
　次に、曲げセンサ１１１の配置について説明する。曲げセンサ１１１は携帯端末装置を保持する指が接触すると想定される領域に配置することが望ましい。例えば、図４Ａに示すように、曲げセンサ１１１はセンサ領域の周囲に沿って配置される。一例ではタッチパネル１０１の平面形状は矩形（正方形を含む。）であり、曲げセンサ１１１はセンサ領域の４辺に沿って配置される。すなわち、曲げセンサ１１１はセンサ領域を取り囲む。言い換えると、センサ領域は曲げセンサ１１１に囲まれた内側の部分にある。
　なお、利用シーンが限られる場合などでは、曲げセンサ１１１は、センサ領域の周囲の一部に配置されてもよい。例えば、曲げセンサ１１１は、図４Ｂに示すように、センサ領域の１辺に沿って配置されてもよく、図４Ｃに示すように、センサ領域の２辺に沿って配置されてもよい。この２辺は、図４Ｂのように隣り合っていてもよい。この２辺は、対向していても良い。また、曲げセンサ１１１は、図４Ｄに示すように、タッチパネル１０１のセンサ領域の中央部に配置されてもよい。さらに、曲げセンサ１１１は、図４Ｅに示すように、タッチパネル１０１のセンサ領域の全体にわたって配置されてもよい。ただし、携帯端末装置を保持する指による誤入力を防止する観点からは、曲げセンサ１１１をタッチパネル１０１の周囲に配置すれば十分である。また、曲げセンサ１１１を２辺以上に配置することで、ユーザの指が触れている指の位置を高精度に推定することができる。
　図５Ａは、抵抗変化型の曲げセンサ１１１の構造例を示している。曲げセンサ１１１は、図５Ａに示されるように、変形すると抵抗が変化する導電性膜５０１と、導電性膜５０１の抵抗を検出するための複数の電極５０２を備える。電極５０２は一定間隔で（例えば１０ｍｍ間隔で）配置され、導電性膜５０１がこれらの電極５０２を覆うように形成されている。電極５０２は、例えばライン状であり、延伸方向が並行になるように並べて設けられている。複数の電極５０２は、例えばマトリクス状に設けられている。タッチパネル１０１の各位置での曲率は、隣り合う電極５０２間の抵抗変化から算出することができる。なお、導電性膜５０１は、図５Ｂに示すように、隣り合う２つの電極５０２間を電気的に接続するように配置されてもよい。
　図６Ａから図６Ｄは、タッチパネル１０１の断面における曲げセンサ１１１の配置例を示している。図６Ａに示されるように、タッチパネル１０１は、タッチパネル基板６０１、タッチパネル基板６０１上に配列された複数の検出電極６０２、及び検出電極６０２を覆うようにタッチパネル基板６０１上に積層された保護層６０３を備える。図６Ａでは、簡単化のために、複数の検出電極６０２が１つの層として示されている。図６Ａの例では、曲げセンサ１１１は、タッチパネル基板６０１の主面（検出電極６０２が配列されている主面に対向する。）に取り付けられている。
　図６Ｂの例では、曲げセンサ１１１は検出電極６０２と保護層６０３との間に設けられる。図６Ｃの例では、曲げセンサ１１１はタッチパネル基板６０１と検出電極６０２との間に設けられる。図６Ｂ及び図６Ｃの各例では、曲げセンサ１１１は、タッチパネル１０１の検出電極６０２と同時形成された引き出し線に電気的に接続することができる。タッチパネル１０１の配線の一部を曲げセンサ１１１の配線の一部として利用することができる。図６Ｄの例では、曲げセンサ１１１は、タッチパネル１０１の検出電極６０２と同時形成された電極と、それに平行に形成した電極との間での静電容量を検出する静電容量式センサである。この場合、タッチパネル１０１が変形すると、これらの電極間の距離が近くなり、それにより、静電容量が変化する。変形量はこの静電容量の変化に基づいて算出される。
　次に、変形位置の検出に使用する閾値について説明する。　
　例えば、図２Ａに示されるようにユーザが片手でタッチパネル１０１を保持する場合を想定する。この場合、タッチパネル１０１は親指の形状に沿って変形する。一般に、成人の手の親指の腹の曲率半径は５０ｍｍ程度とされる。このため、曲率半径閾値は例えば５０ｍｍに設定することができる。
　他の例では、曲率半径閾値は、携帯端末装置の重さ及びタッチパネル１０１部分の厚さなどに基づいて決めることができる。ここでは、端末装置の重さをＷ［ｋｇ］、サイズをＸ［ｍ］×Ｙ［ｍ］とする。また、図７Ａに示すように、親指は携帯端末装置３００の下端からＬ［ｍ］の位置で携帯端末装置３００の表面に接触し、人差し指及び中指は携帯端末装置３００の下端からＤ［ｍ］の位置で携帯端末装置３００の裏面に接触するようにして、タッチパネル１０１の下方から片手で水平方向からθ°傾斜して携帯端末装置３００を保持するものとする。重心は携帯端末装置３００の中心にあるものとする。この場合、親指にかかる力は、Ｗｇ×（Ｙ／２－Ｄ）／Ｌ×cosθとなる。ここで、ｇは重力加速度を表す。たとえばW=0.3, X=0.21, Y=0.3, L=0.04, D=0.08とすると7.3Nとなる。このとき、図７Ｂに示すように、人差し指と中指をＫ［ｍ］離して装置を支えるとすると、親指による変形部分の曲率半径ｒは下記になる。　
　ｒ＝ＥＩ／Ｍ
　　＝Ｅ×Ｙｈ３／１２×４／ＰＬ
　　＝Ｅ×Ｙｈ３／３／（Ｗｇ×（Ｙ／２－Ｄ）／Ｌ×cosθ）／ＫここでW=0.3, X=0.21, Y=0.3, L=0.04, D=0.08, K=0.05とすると、
　ｒ＝０．２７×Ｅ×ｈ３である。　
　ここで、Ｅは携帯端末装置３００の弾性係数（Ｐａ）を表し、ｈは携帯端末装置３００の厚さ（ｍ）を表す。また、Ｍは携帯端末装置３００の曲げモーメントを表し、Ｉは携帯端末装置３００の断面二次モーメントを表す。これにより、実際に用いる曲率半径閾値としては、例えば、０．２×Ｅ×ｈ３から０．３×Ｅ×ｈ３までの間にある値に設定することができる。
　次に、入力拒否領域を設定する方法について説明する。　
　本実施形態では、曲率が曲率閾値以上であり且つ最大である変形位置（以下、最大曲率位置と称する。）を含むように入力拒否領域が設定される。図８は、タッチパネル１０１のセンサ領域に設定される入力拒否領域の一例を示している。図８において、丸印は最大曲率位置を示す。図８に示される例は、ユーザが携帯端末装置の側部を手で保持する場合に対応し、タッチパネル１０１の側部において検出された最大曲率位置はユーザの親指の位置に対応する。この例では、入力拒否領域８０１は、曲率最大位置を含む、サイズが３０ｍｍ×５ｍｍの矩形状の領域である。入力拒否領域８０１のサイズは、入力拒否領域８０１内にユーザの親指が接触し得る領域を含むように、３０ｍｍ×５ｍｍ又はそれより大きくすることができる。なお、入力拒否領域の形状は、矩形に限らず、任意の他の形状であってもよい。例えば、入力拒否領域決定部１０４は、最大曲率位置を中心とする円形領域を入力拒否領域として設定してもよい。
　図９Ａから図１０Ｂを参照して、最大曲率位置が検出された位置に応じて入力拒否領域の形状を変更する例を説明する。図９Ａは、最大曲率位置がタッチパネル１０１の側部において検出された場合における入力拒否領域の形状例を示している。これは、図９Ｂ及び図９Ｃに示すような、タッチパネル１０１を搭載した携帯端末装置の側方から片手で携帯端末装置を保持する場合に対応する。この場合、図９Ａに示されるように、入力拒否領域９０１は、保持する親指に沿う形状、例えば、Ｌ字型の領域に設定される。
　図１０Ａは、最大曲率位置がタッチパネル１０１の下部において検出された場合における入力拒否領域の形状例を示している。これは、図１０Ｂに示すような、携帯端末装置の下方から片手で携帯端末装置を保持する場合に対応する。この場合、図１０Ａに示されるように、入力拒否領域１００１は、保持する親指に沿う形状の領域、例えば、矩形の領域に設定される。携帯端末装置を下方から片手で保持する場合よりも、携帯端末装置を側方から片手で保持する場合に入力拒否領域を広くしている。携帯端末装置の向き（姿勢）は、加速度センサ（図示せず）などを用いて検出することができる。このように、ユーザの持ち方に応じて入力拒否領域の形状を変更することにより、誤入力をより効果的に防止することができる。
　図１１及び図１２を参照して、入力拒否領域の設定方法の他の例について説明する。図１１及び図１２は、最大曲率位置と他辺の最大曲率位置とを結ぶ直線上を入力拒否領域に設定する例を示している。図１１に示される例では、タッチパネル１０１の隣接する２つの辺それぞれでの最大曲率位置を結ぶように、入力拒否領域１１０１が設定されている。これは、図９Ｂに示されるような携帯端末装置（タッチパネル１０１）の側方から片手で携帯端末装置を保持する場合に対応する。図１２に示される例では、タッチパネル１０１の対向する２つの辺それぞれでの最大曲率位置を結ぶように、入力拒否領域１２０１が設定されている。これは、図１０Ｂに示すような携帯端末装置の下方から片手で携帯端末装置を保持する場合に対応する。この方法は複数の辺に沿って曲げセンサを配置することで実現可能であるが、図４Ａに示されるように４つの辺に沿って曲げセンサ１１１を配置することが望ましい。センサ領域の４つの辺に沿って曲げセンサ１１１が配置される場合、４つの辺それぞれについて最大曲率位置を検出し、それらの最大曲率位置の中で大きい２つの最大曲率位置を選択し、選択した２つの最大曲率位置を結ぶ直線上を入力拒否領域に設定する。入力拒否領域の幅は、例えば、約５ｍｍとすることができる。
　以上のように、第１の実施形態に係る入力装置は、タッチパネルにおいて変形量が閾値以上である位置を検出し、その位置に基づいて入力拒否領域をタッチパネルに設定している。これにより、装置を保持する手による誤入力を防止することができる。
　上述した入力装置１００は、入力拒否領域では入力を受け付けない。しかしながら、特定の操作（ジェスチャーとも称する。）は入力拒否の対象外の操作（例外操作）として定めることができる。例外操作は、入力拒否領域で検出されたものであってとしても入力として扱う。例外操作を設ける例を第１の実施形態の変形例として説明する。
　図１３は、第１の実施形態の変形例に係る入力装置１３００を概略的に示している。図１３に示される入力装置１３００は、図１に示した入力装置１００の構成に加えて、例外操作判定部１３０１を備える。例外操作判定部１３０１は、タッチパネル１０１からの検出信号に基づいて、ユーザ操作が例外操作であるか否かを判定する。例外操作の例は、指の大きな動き、指の速い動き、大きな曲率の変化などを含む。例えば、センサ領域に接触しながら閾値以上の速度で指を動かす操作はページ送りのための入力に関連付けられる。ユーザ操作が例外操作である場合、入力信号生成部１０５は、その操作が入力拒否領域で検出されたものであったとしても、その操作から入力信号を生成する。
　例えば、ユーザは、図２Ａに示されるように、使用時には左手２０１でタッチパネル１０１を保持する。左手２０１で保持されている部分は大きく変形する。その結果、図１４に示すように、左手の親指の接触２１１に対応する部分２１３が入力拒否領域に設定される。この状態で、ユーザが右手でタッチ操作を行うと、左手の接触２１１と右手の接触２１２との２つの接触が検出される。接触２１１は入力拒否領域２１３内で検出される。この接触２１１が例外操作である場合、接触２１１も入力として受け付けられる。これにより、入力信号は接触２１１及び２１２の両方に基づいて生成される。このように例外規定を設けることにより、誤入力を防止しながら、装置を保持する指による入力が可能になる。具体的には、電子書籍を閲覧する場合、装置を保持している指を左右に動かすことでページ送りなどの入力を行うことができる。これにより、片手でストレスなく電子書籍を閲覧することができる。また、装置を保持している指で、地図の拡大縮小や、音量、明るさの調整、ゲームの操作、動画の早送り、巻き戻しなどの操作を行うことも可能である。
　（第２の実施形態）
　図１５は、第２の実施形態に係る表示装置１５００を概略的に示している。図１５に示される表示装置１５００は、図１に示した入力装置１００の構成に加えて、プロセッサ１５０１及びディスプレイパネル１５０２を備える。プロセッサ１５０１は、入力信号生成部１０５によって生成された入力信号に基づいて各種処理を行う。さらに、プロセッサ１５０１は、ディスプレイパネル１５０２に表示すべき画像に応じた画像信号を生成する。プロセッサ１５０１は、入力拒否領域決定部１０４から入力拒否領域を示す情報を受け取り、画像が入力拒否領域を避けてディスプレイパネル１５０２に表示されるように、受け取った情報に基づいて画像信号を生成する。ディスプレイパネル１５０２は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどを用いることができ、プロセッサ１５０１によって生成された画像信号に基づいた画像を表示する。
　タッチパネル１０１及びディスプレイパネル１５０２を搭載した携帯端末装置では、装置を保持する手が表示領域に重なることがあり、手で隠れた部分の画像が見えないことがある。この場合、ユーザは、装置を持ち替えることで隠れた部分の画像を見ることになる。本実施形態では、入力拒否領域を避けてディスプレイパネル１５０２に画像を表示することが可能であるので、装置を持ち替える必要がない。
　タッチパネル１０１は、ディスプレイパネル１５０２の表示画面に対向して配置される。タッチパネル１０１は表示特性の観点から透明接着材（ＯＣＡ；optical clear adhesive）でディスプレイパネル１５０２に貼り付けられる。なお、タッチパネル１０１はディスプレイパネル１５０２に貼り付けられていなくてもよい。
　曲げセンサ１１１は、タッチパネル１０１側に設けてもよく、ディスプレイパネル１５０２側に設けてもよい。タッチパネル１０１とディスプレイパネル１５０２とは、図１６Ａに示すように、透明接着材１６０１で互いに貼り付けられている。図１６Ａの例では、曲げセンサ１１１は、ディスプレイパネル１５０２の近傍において携帯端末装置の筐体に取り付けられる。図１６Ｂに示される例では、曲げセンサ１１１は、タッチパネル１０１とディスプレイパネル１５０２との間でタッチパネル１０１に取り付けられている。図１６Ｃに示される例では、曲げセンサ１１１は、タッチパネル１０１とディスプレイパネル１５０２との間でディスプレイパネル１５０２に取り付けられている。タッチパネル１０１及びディスプレイパネル１５０２は、図１６Ｄに示すように、タッチパネル機能内蔵ディスプレイ１６０２として一体的に形成されることができる。この場合、曲げセンサ１１１は、タッチパネル機能内蔵ディスプレイ１６０２に対向して配置される。図１６Ｅに示される例では、曲げセンサ１１１は、ディスプレイパネル１５０２の一部と電気的に接続されている。図１６Ｆに示される例では、ディスプレイパネル１５０２は静電容量方式の曲げセンサを内部に含む。
　図１７Ａから図１７Ｃは、入力拒否領域を避けて画像を表示する例を示している。図１７Ａの例では、入力拒否領域を含まないように矩形領域が表示画面から抽出され、その矩形領域に画像が表示される。図１７Ｂの例では、ダイアログなどの重要な入力項目が入力拒否領域から離れて表示される。これにより、装置を持ち替える手間がなくなり快適な入力が可能となる。図１７Ｃの例では、テキストを含む画像が入力拒否領域を避けて表示されている。
　以上のように、第２の実施形態に係る入力装置は、第１の実施形態と同様の効果を得られるとともに、入力拒否領域を避けてディスプレイ装置に画像を表示することにより操作が容易になる。
　（第３の実施形態）図１８は、第３の実施形態に係る表示装置１８００を概略的に示している。図１８に示される表示装置１８００は、図１５に示される表示装置１５００の構成に加えて、タッチパネル１０１からの信号及び変形位置検出部１０３からの信号をもとに入力拒否領域を学習する入力拒否領域学習部１８０１を有する。すなわち、入力拒否領域学習部１８０１は、接触位置検出部１０２が検出する接触位置と前記入力拒否領域決定部１０４が決定した入力拒否領域とに基づいて入力拒否領域の決定の仕方を学習する。入力拒否領域学習部１８０１によって学習された入力拒否領域に関する情報は、入力拒否領域決定部１０４へ送出される。
　第３の実施形態によれば、学習情報をもとに入力拒否領域決定部１０４の決定アルゴリズムを修正することで、ユーザごとに誤操作をさらに減らすことが可能となる。入力拒否領域の学習は、ユーザに「タッチパネル操作をしないでください」等の表示を出してタッチパネル１０１への接触を禁止した状態において行われてもよい。入力拒否領域の学習は、一定時間以上変化のない接触位置検出部を保持領域と推測する等、ユーザに意識させずに行われてもよい。図１８において、実線の矢印は通常動作時の信号伝達を示し、破線の矢印は入力拒否領域の学習時の信号伝達を示す。　
　入力拒否領域学習部１８０１は、タッチパネル１０１で検出された保持領域と、変形位置検出部１０３で検出された変形位置から入力拒否領域を学習し、入力拒否領域決定部１０４での決定精度を高めることが可能となる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (13)

  1. 　物体の接触するセンサ領域を有し可撓性を有するタッチパネルと、
    　前記センサ領域への接触位置を検出して検出信号を生成する接触位置検出部と、
    　前記センサ領域において変形量が閾値以上である変形位置を検出する変形位置検出部と、
    　前記変形位置に基づいて、前記センサ領域内の入力を拒否する入力拒否領域を決定する入力拒否領域決定部と、
    　前記接触位置検出部が検出する前記接触位置と前記入力拒否領域決定部が決定した前記入力拒否領域とに基づいて、前記センサ領域の前記入力拒否領域において接触があった場合には前記検出信号を入力信号とせず、前記センサ領域の前記入力拒否領域以外の領域において接触があった場合には前記検出信号を入力信号とする、入力信号生成部と、
    　を具備する入力装置。
  2. 　前記変形位置検出部は、
    　　前記タッチパネルの複数の位置それぞれにおける変形量に応じたセンサ信号を生成する曲げセンサと、
    　　前記センサ信号に基づいて前記タッチパネルの前記複数の位置それぞれにおける曲率を算出し、前記曲率が曲率閾値以上である大曲率位置を前記変形位置として検出する大曲率位置検出部と、
    　を含む、請求項１に記載の入力装置。
  3. 　前記曲げセンサは前記センサ領域の外縁の少なくとも一部に沿って配置される、請求項２に記載の入力装置。
  4. 　前記入力拒否領域決定部は、前記変形量が前記閾値以上であり且つ前記センサ領域内で最も大きい値以下である領域を前記入力拒否領域とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の入力装置。
  5. 　前記入力拒否領域決定部は、前記変形位置が前記タッチパネルのどこで検出されたかに応じて前記入力拒否領域の形状を変更する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の入力装置。
  6. 　前記変形位置検出部は、曲率半径を変形量として検出し、曲率半径が５０ミリメートル以下である領域を前記変形位置として検出する、請求項２又は３に記載の入力装置。
  7. 　前記変形位置検出部は、曲率半径を変形量として検出し、曲率半径が、当該装置の重さ及び厚さに基づいて決定される閾値以下である領域を前記変形位置として検出する、請求項２又は３に記載の入力装置。
  8. 　前記接触位置検出部が検出する前記接触位置と前記入力拒否領域決定部が決定した前記入力拒否領域とに基づいて入力拒否領域の決定の仕方を学習する入力拒否領域学習部をさらに具備する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の入力装置。
  9. 　前記検出信号に対応するユーザ操作が例外操作であるか否かを判定する例外操作判定部をさらに具備し、
    　前記入力信号生成部は、前記センサ領域の前記入力拒否領域において接触があった場合であっても、前記例外操作判定部によって前記例外操作と判定された前記検出信号を入力信号とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の入力装置。
  10. 　請求項１乃至９のいずれか１項に記載の入力装置と、
    　表示画面を有し、該表示画面が前記入力装置のタッチパネルと対向するディスプレイパネルと、を具備する表示装置。
  11. 　画像信号を生成する画像信号生成部をさらに具備し、
    　前記画像信号生成部は、前記入力拒否領域を避けて前記表示画面に画像が表示されるように前記画像信号を生成する、請求項１０に記載の表示装置。
  12. 　前記画像信号生成部は、前記入力信号生成部の生成した入力信号に基づいて前記画像信号を生成する、請求項１１に記載の表示装置。
  13. 　請求項１乃至９のいずれか１項に記載の入力装置を具備する端末装置。
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