(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルを備え、該タッチパネルの入力面のタッチされた位置の座標を検出して該座標に応じた情報の入力を行なうタッチパネル付き情報入力装置において、
前記タッチされた位置の検出座標がタッチパネルの入力面の所定に定義された周辺部分の領域にあるか否かを判断する判断手段と、
該判断手段により前記検出座標が前記周辺部分の領域にあると判断された場合に前記検出座標をタッチパネルの入力面の外側に向かってずらすように補正する補正手段
を設けたことを特徴とするタッチパネル付き情報入力装置。
【請求項２】
表示装置を有し、該表示装置の表示面において前記補正手段による補正を加えて設定された座標に対応する位置にカーソルを表示することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル付き情報入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タッチパネルを備え、該タッチパネルの入力面のタッチされた位置の座標を検出して該座標に応じた情報の入力を行なうタッチパネル付き情報入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、タッチパネルを用いた情報入力装置がある。これは表示器の表面に透明なタッチパネルを重ねて配置し、表示器に表示されるアイテムやボタンのパターンをタッチパネル越しに指やペンでタッチした時、そのタッチした位置の座標を検出し、この座標に対応する表示器上のアイテムやボタンの機能を実行するようにプログラムしておくことで、装置の扱いに不慣れなユーザでも直感的に所望の機能を実行させることができるという特徴を持っている。
【０００３】
このような装置において、表示器上に重ねられたタッチパネルから得られる座標が表示器上の表示座標と一致するように、電気的ないしソフト的な補正がかけられている。また、表示器とタッチパネルの間には若干の隙間が存在するので、表示器を真正面から見る場合は問題ないが、斜めから見る場合にはこの隙間による座標のズレが生じてしまうので、あらかじめこのズレを補正するような処理も行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タッチパネルとは、導電性の薄い透明な板（ガラス又はプラスチック製）を狭い間隔で２枚重ねた構造であるため、強度を強くすることは困難である。特に、タッチパネルの周辺部分は中心部に比べタッチした時にかかる応力が大きくなる。また、タッチパネルのタッチされた位置の座標は電圧値として出力されるが、周辺部分ではこの電圧が非線形に変化する場合が多く、高精度に座標を確定することが困難であることもある。
【０００５】
そこで、なるべくタッチパネルの入力面の周辺部分にタッチせずにすむように、周辺部分を装置の筐体でカバーする等してあらかじめ物理的な余白を設けたり、タッチパネルの下に表示されるアイテムやボタン類を周辺部分に配置しないようにアプリケーションを設計するなどしていた。
【０００６】
しかし、物理的な余白を設けることはタッチパネルの全体の面積を大きくし、装置を重くしてしまうので、携帯機器用としては適切な解決方法ではない。また、周辺部分にアイテムやボタン類を配置しないようにするかどうかはアプリケーション設計者のセンスや知識に係わるところが多く、残念ながら周辺部分までぎっしり配置してしまっているアプリケーションもある。
【０００７】
そこで本発明の課題は、この種のタッチパネル付き情報入力装置において、ユーザが意識してタッチパネルの入力面の周辺部分をタッチしないように仕向けることにより、周辺部分をタッチする回数を低減させ、結果的にタッチパネルの長寿命化、小型化、軽量化を実現できるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明によれば、タッチパネルを備え、該タッチパネルの入力面のタッチされた位置の座標を検出して該座標に応じた情報の入力を行なうタッチパネル付き情報入力装置において、
前記タッチされた位置の検出座標がタッチパネルの入力面の所定に定義された周辺部分の領域にあるか否かを判断する判断手段と、
該判断手段により前記検出座標が前記周辺部分の領域にあると判断された場合に前記検出座標をタッチパネルの入力面の外側に向かってずらすように補正する補正手段
を設けた構成を採用した。
【０００９】
このような構成によれば、ユーザがタッチパネルの入力面の定義された周辺部分の領域をタッチした場合、タッチされた位置の検出座標がタッチパネルの入力面の外側に向かってずらすように補正されるので、このことを知ったユーザは次に周辺部分へのタッチを行なおうとする場合に本来意図するタッチ位置より内側にずれた位置を意識してタッチするようになる。
【００１０】
特に表示装置を有し、該表示装置の表示面において前記補正手段による補正を加えて設定された座標に対応する位置にカーソルを表示する構成とすれば、周辺部分の領域をタッチした場合、前記補正によりタッチ位置に対応する表示位置より外側に向かってずれた位置にカーソルが表示されるので、ユーザは一見してタッチ位置とカーソル表示位置のズレを知ることができ、次回から内側にずれた位置を意識してタッチするようになる。
【００１１】
このようにしてユーザが意識してタッチパネルの周辺部分をタッチしないように仕向け、周辺部分をタッチする回数を低減させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明によるタッチパネル付き情報入力装置の実施形態の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１の構成において、透明なタッチパネル１は後述のＬＣＤ（液晶表示装置）１０の表示面に密着して重ねて配置されており、入力面（上面）を指やペンでタッチした場合、入力面のタッチした位置のＸ方向、Ｙ方向の２つの座標情報を２つの電圧値で出力する。このタッチパネル１のタッチ位置に対応するＬＣＤ１０の表示面上の位置にカーソルが表示される。
【００１５】
座標検出部２はＡ／Ｄ変換器と、後述のＣＰＵ４の実行するプログラムにより実現される。座標検出部２は、タッチパネル１からの電圧値をＡ／Ｄ変換した後、後述のＲＯＭ５に内蔵された処理プログラムによって、予め設けられた電圧→座標変換テーブル及び補正データを用いてタッチ位置の座標に対応するＬＣＤ１０上の座標に一致するような座標値に変換する。なお、この変換方法については、既に実用化されているタッチパネルで用いられているものと同様であるので説明は省略する。
【００１６】
座標検出部２から出力された検出座標は周辺部分判断部３とＣＰＵ４に入力される。周辺部分判断部３は、後述のオフセット部８、座標設定部９とともにＣＰＵ４の実行するプログラムにより実現される。周辺部分判断部３は、座標検出部２から入力された検出座標がタッチパネル１の入力面の後述のように定義された周辺部分の領域にあるか、それより内部の領域にあるかを判断する。その具体的な内容は図２以降で後述する。
【００１７】
ＣＰＵ４は、ＲＯＭ５に納められた処理プログラムや変換テーブルによって、ＲＡＭ６内の作業領域を用いて後述のような処理を行ない、Ｉ／Ｏ（入出力）インターフェース７を介して各種の外部装置を制御し、動作させる。なお、ＲＡＭ６内には入力された情報を記憶しておく領域も設けられている。
【００１８】
オフセット部８は周辺部分判断部３からの情報に従って、検出座標がタッチパネル１の入力面の周辺部分の領域にあると判断されたときに、ＬＣＤ１０上に表示するカーソルの位置の座標を後述のように補正するための補正値を得るものである。
【００１９】
座標設定部９はＬＣＤ１０上に表示するカーソルの位置の座標を設定するものであり、ＣＰＵ４からの指示により検出座標に対応した基本的な座標を設定し、更にオフセット部８から与えられる補正値により補正を加えてカーソルの位置の座標を設定する。
【００２０】
ＬＣＤ１０は座標設定部９により設定された座標の位置にカーソルを表示する。また、当然、一般的なＬＣＤと同様に文字や図形等も表示する。
【００２１】
次に、図２はタッチパネル１の断面及び上面の入力面を示したものである。ここに示したように、タッチパネル１の構造として、導電処理を施した薄い透明なプラスチック２０とガラス２２がスペーサ２１を挟んで狭い間隔で対向して配置されている。タッチパネル１の上面においてスペーサ２１の真上の部分以外の部分がタッチ入力可能な入力面１ａとなっている。
【００２２】
ここで例えば図２の上部に記したＢ点を押した（タッチした）とき、プラスチック２０がたわみ、そのＢ点部分がガラス２２と接触し、ガラス２２の表面上を流れる電流の一部がプラスチック２０へと流れる。流れた電流の電圧はガラス２２に加わる電圧を上記接触部分の位置に応じて分圧したものなので、この値の大小からガラス２２のどの部分が接触しているかが判断できる。これをＸ方向とＹ方向の２回行うことにより、結果的にタッチパネル１を押している位置の座標を特定できる。
【００２３】
今、タッチパネル１を押した箇所が内側のＢ点の場合、タッチパネル１は全体的にたわむのでタッチパネル１に加わる応力は問題ない。だが、周辺部分のＡ点を押した場合、Ａ点はスペーサ２１の近くにあるため、スペーサ２１付近に応力集中が起こりタッチパネル１の強度が保ちにくいという問題がある。図２下部の上面図の斜線で表した周辺部分が強度的に弱い部分である。
【００２４】
従来は、この周辺部分の斜線部分をタッチすることが物理的にできないようにＡ点を含む斜線部分を筺体でカバーしてユーザにタッチさせないようにしたり、斜線部分をタッチしても強度上問題がない程度にプラスチック２０の厚みを増したりしていた。
【００２５】
これに対し本発明では、ユーザがこの斜線部分をタッチすることを意識して避けるように仕向けるものである。そのために本発明では、タッチパネル１の入力面１ａにおいて図２の斜線部分とそれより若干内側の部分を含む周辺部分の領域を所定に定義しておき、この周辺部分がタッチされた場合には、タッチされた位置の検出座標をタッチパネル１の入力面１ａの外側に向かってずらすように補正し、この補正を加えて設定した座標に対応するＬＣＤ１０の表示面上の位置にカーソルを表示する。その詳細を以下に説明する。
【００２６】
図３は、タッチパネル１の上記検出座標の補正を行なう周辺部分の領域の定義の仕方を示している。すなわち、タッチパネル１の入力面１ａをＸ方向についてそれぞれ所定距離のＸ０，Ｘ１，Ｘ２の３つの区間、Ｙ方向についてそれぞれ所定距離のＹ０，Ｙ１，Ｙ２の３つの区間に区分して、全領域を［Ｘ０／Ｙ０］〜［Ｘ２／Ｙ２］で示される９領域に区分する（以下、９領域全部を［Ｘｎ／Ｙｎ］で示す）。例えば図２の斜線部分の左上の角部付近は、［Ｘ０／Ｙ０］で示される領域に含まれると表現することができる。そして［Ｘ１／Ｙ１］で示される内側の領域以外の８領域の部分（図２の斜線部分とそれより若干内側の領域を含む周辺部分）を上記検出座標の補正を行なう周辺部分として定義する。なお、図３において補正を行なう場合のＸ座標とＹ座標の補正値のプラス方向をそれぞれ矢印で示してある。
【００２７】
次に、図４は上述のように［Ｘｎ／Ｙｎ］形式で区分した９領域のそれぞれにおけるＸ方向，Ｙ方向の座標補正量α，βの設定の仕方を表で示している。例えば、図３中左上の角部付近の領域［Ｘ０／Ｙ０］に対しては、Ｘ方向・Ｙ方向ともにマイナス方向（左方向と上方向）へα，βの補正が加えられることが示され、内側の領域［Ｘ１／Ｙ１］に対しては、Ｘ方向・Ｙ方向ともに補正値がゼロで補正が加えられないことが示されている。周辺部分の８領域の全てにおいて補正が行なわれ、その補正の方向はそれぞれの領域においてタッチパネル１の外側へ向かう方向である。
【００２８】
次に、図５はタッチパネルのタッチによる入力時に行なわれる上記補正の処理を含む座標入力処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。この処理は具体的には図１のＣＰＵ４がＲＯＭ５に格納されたプログラムに従って行なう。
【００２９】
タッチパネル１がタッチされると、まず図５のステップＳ１１においてタッチパネル１のＸ方向とＹ方向の出力電圧をＡ／Ｄコンバータで測定して読み取り、ステップＳ１２で得られたＸ方向，Ｙ方向の電圧値をＲＯＭ５に格納された変換テーブルを用いてタッチパネル１の入力面１ａ上のＸ方向，Ｙ方向の座標に変換する。すなわち、ステップＳ１１，Ｓ１２は図１の座標検出部２を実現するものである。
【００３０】
次に、ステップＳ１３で上記変換により得られた検出座標のＸとＹの値がそれぞれ図３で示したＸ０，Ｘ１，Ｘ２の３つの区分、Ｙ方向のＹ０，Ｙ１，Ｙ２の３つの区分のいずれに入るか判別して検出座標が前述の［Ｘｎ／Ｙｎ］形式の９領域のいずれにあるか判断する。この判断は検出座標が内側の［Ｘ１，Ｙ１］以外の周辺部分の８領域のいずれかにあるか否かの判断を含むものである。すなわち、このステップＳ１３は前述の周辺部分判断部３を実現するものである。
【００３１】
次に、ステップＳ１４は前述のオフセット部８を実現するものであり、ここではＲＯＭ５に格納された図４の表に対応した補正テーブルからステップＳ１３の判断で得られた検出座標の領域に対応する補正値を得る処理を行う。
【００３２】
次に、ステップＳ１５は前述の座標設定部９を実現するものであり、ここではステップＳ１４で得られた補正値を検出座標の値に加算してその結果の座標をカーソルの表示位置の座標として設定する処理を行う。ここで検出座標が周辺部分の領域にある場合のみ、補正値の加算がなされ補正が行なわれるのは勿論である。
【００３３】
最後にステップＳ１６で、ＬＣＤ１０の表示面上においてステップＳ１４で設定した座標に対応する位置にカーソルを表示させ、処理を終了する。
【００３４】
次に、以上のような処理を実行した結果のタッチ入力に応じたカーソル表示の様子を図６〜図８を用いて説明する。
【００３５】
図６は、タッチパネル１の入力面１ａの内側の領域［Ｘ１／Ｙ１］をペン１１でタッチした時の上記処理の実行結果を示したものである。この場合、ステップＳ１４で得る補正値は、図４の表によりＸ方向・Ｙ方向ともに０であり、補正は行なわれない。これにより、タッチした位置の座標に対するカーソルの表示位置の座標はまったく同一の値にされ、結果としてタッチパネル１の下のＬＣＤ１０の表示面において図のようにペン１１のペン先でタッチした点にカーソル１２が表示される。
【００３６】
これに対し、図７は、周辺部分の領域［Ｘ０／Ｙ０］をタッチした時の処理結果を示したものである。この図では本実施形態のタッチパネル付き情報入力装置で、タッチパネル１の領域［Ｘ０／Ｙ０］においてその下のＬＣＤ１０に表示された［印刷］ボタンをタッチして印刷動作を実行させようとした例を示している。ユーザが印刷を実行させるため［印刷］をタッチしようとして図示のように領域［Ｘ０／Ｙ０］の中心をペン１１で触れたとする。この際のステップＳ１４の処理で得られる補正値は、領域［Ｘ０／Ｙ０］であるので、図４の表に記されているようにＸ方向に−α、Ｙ方向に−βである。これによりステップＳ１５での補正で検出座標を左上方向の外側に向かってずらす補正が行なわれ、実際に表示されるカーソル１２は、ペン１１のペン先のタッチ位置よりも若干左上の外側寄りにずれた位置に表示される。
【００３７】
このためユーザは、一見してペン先のタッチ位置とカーソル表示位置に若干のズレがあることを知り、次からはこのズレの分を補正すべく、ＬＣＤ１０上の［印刷］よりも若干右下の内側の点を意識してタッチするようになる。
【００３８】
図８は、このようにしてユーザが意識的に内側をタッチした時のペン１１のタッチ位置とカーソル表示位置の関係を示したものである。図７と同様に、Ｘ方向・Ｙ方向ともにマイナス方向へ補正が加わることにより、実際に表示されるカーソル１２は、ペン先のタッチ位置よりも若干左上の外側寄りにずれた位置に表示され、結果としてＬＣＤ１０上の［印刷］の位置にカーソル１２が表示される。
【００３９】
このように、カーソル表示位置をペン先のタッチ位置から外側に向かって若干ずらすことで、ユーザが意識的にタッチパネルの周辺部分の特に外側寄りの図２の斜線部分をタッチしないように仕向けることが可能である。
【００４０】
なお、以上の実施形態において図３で示したタッチパネルの検出座標の補正を行なう周辺部分の領域の定義はあくまでも１例であって、領域を定義するＸ方向，Ｙ方向の区分数や各領域の大きさなど図３と異なるものとしてもよいことは勿論である。
【００４１】
また、上記実施形態の構成では、タッチパネル１とＬＣＤ１０を重ねて配置するものとしたが、両者を別々に配置する構成あるいは表示装置を用いない構成でも上記周辺部分の検出座標の補正に係る本発明の技術を適用可能なことは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のタッチパネル付き情報入力装置によれば、タッチされた位置の検出座標がタッチパネルの入力面の所定に定義された周辺部分の領域にある場合、その検出座標をタッチパネルの入力面の外側に向かってずらすように補正するようにしたので、ユーザが意識してタッチパネルの周辺部分をタッチしないように仕向けて周辺部分のタッチ回数を低減させ、タッチパネルの長寿命化を実現することができる。また、強度を高めるためにタッチパネルの厚さや外形を大きくする必要がなくなるので、装置の小型化、軽量化を実現することができる。さらに座標の確定が困難な周辺部分を使用せずにタッチパネルを利用することが可能であり、誤入力を避けることができる等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるタッチパネル付き情報入力装置の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態のタッチパネルの構造および入力面の強度が弱い周辺部分を示す断面図および上面図である。
【図３】同タッチパネルの入力面において検出座標の補正を行なう周辺部分の領域の定義の仕方を示す説明図である。
【図４】図３で定義された各領域における座標の補正値を示す表図である。
【図５】同タッチパネルのタッチによる入力時に行なわれる補正処理を含む座標入力処理のアルゴリズムを示すフローチャート図である。
【図６】同タッチパネル入力面の内側部分の領域をペンでタッチした時の座標入力処理の実行結果を示す説明図である。
【図７】同タッチパネル入力面の周辺部分の領域をタッチした時の座標入力処理結果を示す説明図である。
【図８】ユーザが同タッチパネル入力面の周辺部分におけるタッチ位置とカーソル表示位置のズレを意識してタッチを行なう様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１  タッチパネル
２  座標検出部
３  周辺部分判断部
４  ＣＰＵ
５  ＲＯＭ
６  ＲＡＭ
７  Ｉ／Ｏインターフェース
８  オフセット部
９  座標設定部
１０  ＬＣＤ
１１  ペン
１２  カーソル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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