(57)【要約】【課題】入力装置に対する物体の接触状態を適切に判断することができる入力装置、コンピュータ装置、情報処理方法及び情報処理プログラムを提供する。【解決手段】入力装置２０の画像を表示する表示装置５と、表示装置５の表示面に沿って設けられた接触検出面に接触する物体の位置を検出する接触位置検出部２１と、物体が接触検出面に接触するときの強度を検出する接触強度検出部２１と、接触強度検出部２１によって検出された強度に関する特徴量を抽出し、この特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、物体の接触状態を判断する判断部２３とを備える。【選択図】図４
2006085687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力位置を認識させるための画像を表示する表示装置と、
前記表示装置の表示面に沿って設けられた接触検出面に接触する物体の位置を検出する接触位置検出部と、
前記物体が前記接触検出面に接触するときの強度を検出する接触強度検出部と、
前記接触強度検出部によって検出された前記強度に関する特徴量を抽出し、この特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、前記接触検出面における前記物体の接触状態を判断する判断部と
を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記判断部は、前記特徴量として、前記物体の接触面積の変化を抽出することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記判断部は、前記特徴量として、前記物体の接触圧力の変化を抽出することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項４】
前記判断部によって判断された接触状態に応じて、前記入力位置を認識させるための画像の表示形態を変更する表示制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項５】
前記接触位置検出部によって検出された物体の位置と前記入力位置を認識させるための画像の表示位置との相対関係により、前記判断部によって判断された接触状態に応じた所定の認識音を発する発音手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項６】
前記入力装置による出力信号に基づいた処理を行う機器へ前記判断部によって判断された接触状態を通知する通知部を備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項７】
前記判断部によって判断された接触状態に応じて発光する発光部を備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項８】
前記入力位置を認識させるための画像はキーボードの画像であり、
前記キーボードのキーが左手で打鍵されたか右手で打鍵されたかを検出する左右検出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項９】
前記接触強度検出部は、
前記表示面に沿って設けられ、互いの対向面にそれぞれ電極が積層された第１及び第２のベースと、
前記第１及び第２のベースの間に設けられた、異なる高さのドットスペーサと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項１０】
入力位置を認識させるための画像を表示する表示装置と、
前記表示装置の表示面に沿って設けられた接触検出領域を横切る物体の位置を検出する接触位置検出部と、
前記物体が前記接触検出領域を横切るときの強度を検出する接触強度検出部と、
前記接触強度検出部によって検出された前記強度に関する特徴量を抽出し、この特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、前記表示面に接触する前記物体の接触状態を判断する判断部と
を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項１１】
入力位置を認識させるための画像を表示する表示装置と、
前記表示装置の表示面に沿って設けられた接触検出面に接触する物体の位置を検出する接触位置検出部と、
前記物体が前記接触検出面に接触するときの強度を検出する接触強度検出部と、
前記接触強度検出部によって検出された強度に関する特徴量を抽出し、この特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、前記接触検出面における前記物体の接触状態を判断する判断部と、
前記判断部によって検出された前記物体の接触状態に基づいて、前記接触検出面を介して入力された入力結果に応じた処理を実行する処理部と
を備えることを特徴とするコンピュータ装置。
【請求項１２】
前記判断部によって判断された接触状態に応じて、前記入力位置を認識させるための画像の表示形態を変更する表示制御部を備えることを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ装置。
【請求項１３】
入力位置を認識させるための画像を表示装置に表示するステップと、
前記表示装置に積層された接触検出面に接触する物体の接触位置を検出するステップと、
前記物体が接触するときの強度を検出するステップと、
前記強度に関する特徴量を抽出するステップと、
前記抽出するステップによって抽出された特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、前記接触検出面における前記物体の接触状態を判断するステップと
を備えることを特徴とする情報処理方法。
【請求項１４】
前記特徴量を抽出するステップは、前記特徴量として、前記物体の接触面積の変化を抽出することを特徴とする請求項１３に記載の情報処理方法。
【請求項１５】
前記特徴量を抽出するステップは、前記特徴量として、前記物体の接触圧力の変化を抽出することを特徴とする請求項１３に記載の情報処理方法。
【請求項１６】
前記判断するステップによって判断された接触状態に応じて、前記入力位置を認識させるための画像の表示形態を変更するステップを備えることを特徴とする請求項１３に記載の情報処理方法。
【請求項１７】
入力位置を認識させるための画像を表示装置に表示する入力装置に、
前記表示装置の表示面に沿って設けられた接触検出面に接触する物体の接触位置を検出する手順と、
前記物体が前記接触検出面に接触するときの強度を検出する手順と、
前記強度に関する特徴量を抽出する手順と、
前記抽出する手順によって抽出された特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、前記接触検出面における前記物体の接触状態を判断する手順と
を実行させることを特徴とする情報処理プログラム。
【請求項１８】
前記特徴量を抽出する手順は、前記特徴量として、前記物体の接触面積の変化を抽出することを特徴とする請求項１７に記載の情報処理プログラム。
【請求項１９】
前記特徴量を抽出する手順は、前記特徴量として、前記物体の接触圧力の変化を抽出することを特徴とする請求項１７に記載の情報処理プログラム。
【請求項２０】
前記判断する手順によって判断された接触状態に応じて、前記入力位置を認識させるための画像の表示形態を変更する手順を備えることを特徴とする請求項１７に記載の情報処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコンピュータ等に情報を入力するための入力装置、コンピュータ装置、情報処理方法及び情報処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータなどの端末装置のインタフェースとしては、入力装置としてキーボードやマウス、表示装置としてＣＲＴ（cathode-ray tube）やＬＣＤ(liquid crystal display)を具備することが一般的である。
【０００３】
又、表示装置と入力装置とを積層したいわゆるタッチパネルも、各種端末装置のインタフェースや、タブレット型の携行用小型計算機にも用いられ、利用が広がっている。
【０００４】
更に、携帯電話やＰＤＡ(Personal Digital Assistant)などのように文字入力のために利用できる装置表面の面積が小さい場合でも、簡単に文字を入力することができるタッチパネルに関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１９６００７号公報（段落番号「００３７」、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のタッチパネル上に、指先やペン状指示棒などの物体を接触させた場合、タッチパネル上に乗せている状態であるのかタッチパネルを押下した状態であるのか判断することは困難であり、誤入力が生じる場合があった。
【０００６】
このような技術的課題を解決するためになされた本発明の目的は、物体の接触状態を適切に判断することができる入力装置、コンピュータ装置、情報処理方法及び情報処理プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施の形態に係る特徴は、入力装置において、入力位置を認識させるための画像を表示する表示装置と、表示装置の表示面に沿って設けられた接触検出面に接触する物体の位置を検出する接触検出部と、物体が接触検出面に接触するときの強度を検出する接触強度検出部と、接触強度検出部によって検出された強度に関する特徴量を抽出し、この特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、接触検出面における物体の接触状態を判断する判断部とを備えることである。
【０００８】
また本発明の実施の形態に係る特徴は、入力装置において、入力位置を認識させるための画像を表示する表示装置と、表示装置の表示面に沿って設けられた接触検出領域を横切る物体の位置を検出する接触位置検出部と、物体が前記接触検出領域を横切るときの強度を検出する接触強度検出部と、接触強度検出部によって検出された強度に関する特徴量を抽出し、この特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、表示面に接触する物体の接触状態を判断する判断部とを備えることである。
【０００９】
また本発明の実施の形態に係る特徴は、コンピュータ装置において、入力位置を認識させるための画像を表示する表示装置と、表示装置の表示面に沿って設けられた接触検出面に接触する物体の位置を検出する接触検出部と、物体が接触検出面に接触するときの強度を検出する接触強度検出部と、接触強度検出部によって検出された強度に関する特徴量を抽出し、この特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、接触検出面における物体の接触状態を判断する判断部と、判断部によって検出された物体の接触状態に基づいて、接触検出面を介して入力された入力結果に応じた処理を実行する処理部とを備えることである。
【００１０】
また本発明の実施の形態に係る特徴は、情報処理方法において、入力位置を認識させるための画像を表示装置に表示するステップと、表示装置に積層された接触検出面に接触する物体の位置を検出するステップと、物体が接触するときの強度を検出するステップと、強度に関する特徴量を抽出するステップと、抽出するステップによって抽出された特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、接触検出面における物体の接触状態を判断するステップとを備えることである。
【００１１】
また本発明の実施の形態に係る特徴は、情報処理プログラムにおいて、入力位置を認識させるための画像を表示装置に表示する入力装置に、表示装置の表示面に沿って設けられた接触検出面に接触する物体の位置を検出する手順と、物体が接触検出面に接触するときの強度を検出する手順と、強度に関する特徴量を抽出する手順と、抽出する手順によって抽出された特徴量と予め設定された閾値とを比較することにより、接触検出面における物体の接触状態を判断する手順とを実行させることである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、物体の接触状態を適切に判断することができる入力装置、コンピュータ装置、情報処理方法及び情報処理プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互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ことは勿論である。
【００１４】
[第１の実施の形態]
本発明の実施の形態に係る入力装置は、コンピュータ等の端末装置の入出力デバイスの一種である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態に係る入力装置を備えるノート型コンピュータ１は、中央処理ユニット等の演算部を有するコンピュータ本体３０とこのコンピュータ本体３０に対するユーザインターフェイスである入力部３とが設けられた下筐体２Ａと、ＬＣＤ構成の表示装置２９を含む表示部４が設けられた上筐体２Ｂとを備えている。
【００１６】
コンピュータ本体３０は、下筐体２Ａの入力部３を介して入力された情報を中央処理ユニットにおいて処理し、その結果を上筐体２Ｂの表示部４に表示する。
【００１７】
下筐体２Ａに設けられた入力部３は、ＬＣＤによって構成された表示装置５と、この表示装置５の表示面における物体（指先、ペン状指示棒の先端部等）の接触を検出するための接触検出部とを備え、表示装置５にユーザに入力位置を認識させるための画像（例えばキーボードの各キー、各種入力操作キー、右ボタンや左ボタンやスクロール用ホイールやボディを備えるマウス等、ユーザが操作する入力装置を表す画像）が表示される。図１は、キーボードを表す画像（仮想キーボード５ａ）、マウスを表す画像（仮想マウス５ｂ）が表示された状態を示している。
【００１８】
（入力装置の構成）
図２に示すように、入力部３は、発光領域を備えたバックライト装置６と、このバックライト装置６の発光領域上に積層される表示装置５と、この表示装置５の表示画面上に積層されるタッチパネル１０とを備えている。
【００１９】
バックライト装置６は、近年のノート型パソコンなどの表示装置に一般的に採用されている蛍光管と導光板を組み合わせた構成としても良く、又、最近実用化が進んでいる白色ＬＥＤ（発光ダイオード）を平面上に複数分散配置した構成としても良い。
【００２０】
なお、この表示装置５とバックライト装置６の構成は、従来のノート型コンピュータのディスプレイや、デスクトップ型コンピュータ用の外部ＬＣＤディスプレイに採用されている表示装置と同様の構成でも構わないが、表示装置５に、実用化が進んでいる自発光式の画素を採用すれば、表示装置５が透過性を有する必要は無く、バックライト装置６を省略することも可能である。
【００２１】
表示装置５は、ｘ方向及びｙ方向に格子状に複数の画素５ｃが配列されて表示画面を構成しており、後述するディスプレイドライバ２２（図６）によって駆動され、その表示画面にキーボード等の入力装置の画像が表示される。
【００２２】
タッチパネル１０は、入力部３の最も表層部に設けられ、下筐体２Ａの入力操作面として筐体から露出するように設けられている。このタッチパネル１０は、その接触検出面１０ａにおいて、物体（例えば、指先やペン状指示棒の先端部等）の接触を検出する。
【００２３】
本実施の形態においては、タッチパネル１０として、抵抗膜方式のものが用いられる。この抵抗膜方式のタッチパネルは、アナログ方式のものとデジタル方式のものがある。アナログ方式のタッチパネルは、４〜８線式など複数の種類があるが、基本的には、並行電極を設け、接触した部位の電位を検出することでその座標を取り出すものである。これをＸ方向及びＹ方向のそれぞれについて独立に構成し積層することで、接触した部位のＸ、Ｙ座標を検出することができる。しかしながら、アナログ方式では、多点同時押しの検出は困難であり、接触面積の検出には不向きである。本実施の形態においては、接触位置に加えて接触面積を検出するため、デジタル方式を用いる。なお、いずれの方式を利用する場合でも、接触検出面１０ａが光透過性を有することにより、表示装置５を表層側から視認することができる。
【００２４】
図３及び図４に示すように、タッチパネル１０においては、Ｘ方向に一定の間隔で配置された帯線状の複数（ｎ本）の透明電極でなるＸ電極１２を有するベース１１と、Ｙ方向に一定の間隔で配置された帯線状の複数（ｍ本）の透明電極でなるＹ電極１４を有するベース１３とがそれぞれの電極形成面を対向させるように積層される。この積層構造において、Ｘ電極１２とＹ電極１４とが直交するように積層される。これにより、Ｘ電極１２とＹ電極１４とが交差するｎ×ｍ個の接触検出部１０ｂがマトリクス状に形成される。
【００２５】
またベース１１においては、Ｘ電極１２が設けられた側の面に、各Ｘ電極１２間に一定間隔で絶縁材でなる凸形状のドットスペーサ１５が設けられている。このドットスペーサ１５の高さは、Ｘ電極１２及びＹ電極１４の厚みを合計した厚みよりも大きく形成されており、その先端部は、各Ｙ電極１４間において露出したベース１３の表面１３Ｂに当接する。これにより図５に示すように、ベース１１、１３が積層された構成において、ドットスペーサ１５は、ベース１１、１３に挟まれ、Ｘ電極１２とＹ電極１４とは接触しない状態となる。すなわち、ドットスペーサ１５によってＸ電極１２とＹ電極１４とが離間して保持される。このようにＸ電極１２とＹ電極１４とが離間して保持された状態において、ベース１３を撓ませることにより、Ｘ電極１２とＹ電極１４とを接触させることができる。
【００２６】
すなわち、タッチパネル１０においては、ベース１３のＹ電極１４が設けられた面とは反対側の面１３Ｂを入力操作面として筐体外部に露出するように構成されており、この面を指先またはペン状指示棒の先端部等で押圧することにより、ベース１３を撓ませて、Ｙ電極１４をＸ電極１２に接触させることができる。
【００２７】
この場合、タッチパネル１０の入力操作面を指先またはペン状指示棒の先端部等で押圧すると、その圧力が一定圧以下の場合は、ベース１３の撓みが不足し、Ｙ電極１４とＸ電極１２とが接触しない。そして、押圧力が一定圧を超えると、ベース１３が十分に撓むことにより、Ｙ電極１４とＸ電極１２とが接触する。これにより、一定の押圧力よりも大きな押圧力でベース１３を押圧した場合にのみＹ電極１４とＸ電極１２とが接触して電気的に導通する。
【００２８】
本実施の形態のノート型コンピュータ１においては、かかる構成の入力部３におけるＹ電極１４とＸ電極１２との接触位置を接触検出装置２１（図６参照）において検出するようになされている。
【００２９】
すなわち、ノート型コンピュータ１においては、図１に示す入力部３と、この入力部３に設けられたタッチパネル１０のＸ電極１２とＹ電極１４との接触位置を検出する接触検出装置２１とを含む入力装置２０が下筐体２Ａに設けられている。
【００３０】
この入力情報処理装置２０は、図２及び図６に示すように、入力部３と、この入力部３のタッチパネル１０における指先等の接触位置を検出する接触検出装置２１と、接触検出装置２１において検出された接触位置情報をデジタル信号に変換すると共に後述する各種処理やコンピュータ本体３０との通信に係るＩ/Ｏ制御を行うデバイス制御ＩＣ２３と、入力装置２０における各種処理プログラムやデータを格納するメモリ２４と、音声による各種通知やビープ音による警告を行うスピーカドライバ２５及びスピーカ２６とを備えている。
【００３１】
接触検出装置２１は、各Ｘ電極１２（図３）に対して順次電圧を印加すると共に、各Ｙ電極１４（図３）の電圧を測定しながら、Ｘ電極１２に印加した電圧が出力されるＹ電極１４を特定するようになされている。
【００３２】
すなわち図６に示すように、タッチパネル１０においては、電源部とこの電源部の基準電圧を各Ｘ電極１２に対して選択的に印加するスイッチ部とを備えた電圧印加部１１ａが設けられている。この電圧印加部１１ａは、接触検出装置２１から供給される印加電極選択信号に基づいて、基準電圧の印加先のＸ電極１２をスイッチ部により順次選択して基準電圧をそのＸ電極１２に印加するようになされている。
【００３３】
また、タッチパネル１０においては、接触検出装置２１からの測定電極選択信号によって指定されたＹ電極１４の電圧値を選択的に測定する電圧測定部１０ｂが設けられている。この電圧測定部１１ｂは、各Ｙ電極１４に表れる電圧値を、接触検出装置２１から供給される測定電極選択信号に基づいて順次選択的に測定し、この測定結果を接触検出装置２１に送出する。
【００３４】
これらにより、タッチパネル１０を指先やペン状指示棒の先端部で押圧すると、その押圧位置においてＸ電極１２とＹ電極１４とが接触することにより導通状態となり、Ｘ電極１２に印加された基準電圧がこの押圧位置で接触したＹ電極１４を介して測定される。従って、接触検出装置２１においては、Ｙ電極１４の出力電圧として基準電圧が測定された場合、そのＹ電極１４と、その基準電圧が印加されたＸ電極１２とを特定することができる。接触検出装置２１は、このＸ電極１２とＹ電極１４との組み合わせにより、指先またはペン状指示棒の先端部によって押圧された接触検出部１０ｂを特定することができる。
【００３５】
接触検出装置２１は、Ｘ電極１２とＹ電極１４との接触状態を十分に高速で繰り返し検出することにより、Ｘ電極１２の配列間隔及びＹ電極１４の配列間隔の精度で多点同時押しを検出することができる。
【００３６】
例えば、指先がタッチパネル１０を強く押した場合には、接触面積が大きくなり、複数の接触検出部１０ｂが同時に押される状態となるが、この場合においても、接触検出装置２１は、各Ｘ電極１２へ基準電圧の印加を高速で順次繰り返し行い、また各Ｙ電極１４における電圧測定を高速で順次繰り返し行うことにより、同時に押されている接触検出部１０ｂを検出することができる。接触検出装置２１は、このようにして検出した接触検出部１０ｂの数に基づいて、接触面積を検出することができる。
【００３７】
ここで、ディスプレイドライバ２２は、デバイス制御ＩＣ２３からの命令に従って、ボタン、アイコン、キーボード、テンキー、マウスなどコンピュータにおけるユーザインターフェイスとしての入力装置を表す画像（入力位置を認識させるための画像）の１つ以上を表示する。バックライト装置６において発光した光がＬＣＤの背面側から前面側に透過することにより、表示装置５に表示された入力装置の画像は、前面側から目視することができる。
【００３８】
デバイス制御ＩＣ２３は、表示装置５に表示されるキーボード等の画像における各キーの表示位置と、接触検出装置２１において検出された接触位置、接触面積とに基づいて、接触した位置に表示されているキーの画像を判別する。そして、この判別したキーの情報を、コンピュータ本体３０に通知する。
【００３９】
コンピュータ本体３０では、デバイス制御ＩＣ２３から供給されたキーの情報に基づいて、そのキーが操作された場合の処理を実行する。
【００４０】
すなわち、図７に示すように、下筐体２Ａに設けられたコンピュータ本体３０であるマザーボード３０ａは、ノースブリッジ３１とサウスブリッジ３２とが高速専用バスＢ１によって接続されており、ノースブリッジ３１には、システムバスＢ２を介してＣＰＵ（Central Processing Unit）３３が接続され、メモリバスＢ３を介してメインメモリ３４が接続され、ＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バスＢ４を介してグラフィックス回路３５が接続されている。
【００４１】
グラフィックス回路３５は、上筐体２Ｂの表示部４に設けられたディスプレイドライバ２８にデジタル画像信号を出力する。ディススプレイドライバ２８は、デジタル映像信号に基づいて表示装置２９を駆動することにより、表示装置２９の表示画面（ＬＣＤ）に画像を表示させる。
【００４２】
またサウスブリッジ３２には、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バスＢ５を介してＰＣＩデバイス３７が接続され、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｂ６を介してＵＳＢデバイス３８が接続されている。サウスブリッジ３２は、ＰＣＩデバイス３７を介して、ＰＣＩバスＢ５に接続可能な各種の機器を接続することができ、またＵＳＢバスＢ６を介して、ＳＵＢバスＢ６に接続可能な各種の機器を接続することができる。
【００４３】
またサウスブリッジ３２には、ＡＴＡ（AT Attachment）バスＢ７とＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）インタフェース３９とを介して、ハードディスク装置（ＨＤＤ）４１が接続されている。さらにサウスブリッジ３２には、ＬＰＣ(Low Pin Count)バスＢ８を介して、リムーバブルメディア装置（磁気ディスク装置）４４、シリアル/パラレルポート４５及びキーボード/マウスポート４６が接続されている。キーボード/マウスポート４６は、入力装置２０から出力されるキーボード、マウスの操作結果を表す信号をサウスブリッジ３２に受け渡す。これによりキーボード、マウスの操作結果は、サウスブリッジ３２からノースブリッジ３１を介してＣＰＵ３３に受け渡され、ＣＰＵ３３において操作結果に応じた処理を実行するようになされている。
【００４４】
さらにサウスブリッジ３２には、専用バスを介してオーディオ信号出力回路４７が接続され、このオーディオ信号出力回路４７からコンピュータ本体３０に内蔵されたスピーカ４８に対してオーディオ信号を出力することにより、スピーカ４８から種々の音声を出力することができる。
【００４５】
ＣＰＵ３３は、ハードディスク装置４１のハードディスクやメインメモリ３４に格納されている各種処理プログラムを実行することにより、上筐体２Ｂの表示部４に設けられた表示装置５（図６参照）に画像を表示し、下筐体２Ａのコンピュータ本体３０に内蔵されたスピーカ４８から音声を出力し、また下筐体２Ａの入力部３に設けられた入力装置２０から出力されるキーボード、マウスの操作結果を表す信号に応じた処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ３３は、操作結果に応じてグラフィックス回路３５を制御することにより、グラフィックス回路３５から表示装置５に対してデジタル映像信号を出力させ、表示装置５に操作結果に応じた画像を表示させる。またＣＰＵ３３は、操作結果に応じてオーディオ信号出力回路４７を制御することにより、オーディオ信号出力回路４７からスピーカ４８に対してオーディオ信号を出力させ、スピーカ４８から操作結果に応じた音声を出力させる。
【００４６】
次に、図６に示すように、入力装置２０において、タッチパネル１０の接触検出面１０ａに指先、ペン状指示棒の先端部等の物体が接触した際の接触状態を検出する処理について説明する。
【００４７】
接触検出装置２１（接触位置検出部）は、表示装置５に積層されたタッチパネル１０の接触検出面１０ａに接触する物体の位置を所定の処理時間間隔毎に検出してデバイス制御ＩＣ２３に出力する。
【００４８】
また、接触検出装置２１（接触強度検出部）は、物体が接触検出面１０ａに接触するときの強度を検出する。この強度は、二もしくは三以上の離散的な値で表現されても良く、連続的な値で表現されても良い。そして、接触検出装置２１は、強度情報を所定の処理時間間隔毎にＣＰＵ６へ出力する。
【００４９】
強度は、例えば、接触検出面１０ａに対する物体の接触面積、又は接触面積の時間変化を利用することによって検出される。図８及び図９に、検出された接触面積の推移の例を示す。図８及び図９は、軸を無次元化してあり単位や目盛りを省略しているが、実装時には真値を用いても良い。
【００５０】
ここで、接触面積の推移は、例えば、所定のスキャン周波数で、タッチパネル１０上の接触が検出された接触検出部１０ｂを周期的に取得することにより算出する。周波数が高いほど、一定時間に取得する信号群の取得回数が多いことを意味し、時間方向の分解能は当然向上するが、その分デバイス側の反応速度や処理回路の性能も高いことが要求されるため、適切なスキャン周波数に設定する。
【００５１】
図８は、接触検出面１０ａに物体を接触させているだけの状態の、接触面積Ａの推移の一例である。ユーザが打鍵を意識せず、接触検出面１０ａ上に指を置いているだけの状態では、このように、比較的なだらかな面積の推移を示すことが多い。
【００５２】
一方、図９は、入力部３の表示装置５に表示されたキーボード等の入力装置の画像を目標にタッチパネル１０に対して打鍵を行う状態の、接触面積Ａの推移の一例である。接触面積は、ゼロもしくはゼロ近傍から急峻に増大し、かつ直後に急峻に減少するという特徴を持つ。
【００５３】
このように、図８の場合が物体を漫然と「置く」という状態に近いとすると、図９の場合は、「叩く」という動作に近いと説明できる。
【００５４】
また、強度は、接触検出面１０ａに対する物体の接触圧力、又は接触圧力の時間変化を利用することによって検出されてもよい。この場合、圧力を電気信号に変換するセンサを接触検出面１０ａとして設けるようにすればよい。
【００５５】
図１０〜図１２に、圧力を電気信号に変換するセンサの例としてのタッチパネル２１０を示す。
【００５６】
図１０及び図１１に示すように、タッチパネル２１０においては、Ｘ方向に一定の間隔で配置された帯線状の複数（ｎ本）の透明電極でなるＸ電極２１２を有するベース２１１と、Ｙ方向に一定の間隔で配置された帯線状の複数（ｍ本）の透明電極でなるＹ電極２１４を有するベース２１３とがそれぞれの電極形成面を対向させるように積層される。この積層構造において、Ｘ電極２１２とＹ電極２１４とが直交するように積層される。これにより、Ｘ電極２１２とＹ電極２１４とが交差するｎ×ｍ個の接触検出部２１０ｂ〜２１０ｄがマトリクス状に形成される。
【００５７】
またベース２１１においては、Ｘ電極２１２が設けられた側の面に、各Ｘ電極２１２間に一定間隔で絶縁材でなる凸形状のドットスペーサ２１５が設けられている。このドットスペーサ２１５の高さは、Ｘ電極２１２及びＹ電極２１４の厚みを合計した厚みよりも大きく形成されており、その先端部は、各Ｙ電極２１４間において露出したベース２１３の表面に当接する。
【００５８】
さらに、ドットスペーサ２１５として高いドットスペーサ２１５ａ（図１１では”Ｈ”と表示される）と低いドットスペーサ２１５ｂ（図１１では”Ｌ”と表示される）が設けられている。図１０に示すように、ドットスペーサ２１５においては、４つの高いドットスペーサ２１５ａがひとつの組を構成し、４つの低いドットスペーサ２１５ｂがひとつの組を構成している。また図１１に示すように、これら４つの高いドットスペーサ２１５ａの組と４つの低いドットスペーサ２１５ｂの組が千鳥格子上に配列されている。なお、それぞれ高いドットスペーサ２１５ａの組を構成するドットスペーサ２１５ａの数、低いドットスペーサ２１５ｂの組を構成するドットスペーサ２１５ｂの数は任意に設定できる。
【００５９】
これにより図１２に示すように、ドットスペーサ２１５は、ベース２１１、２１３に挟まれ、Ｘ電極２１２とＹ電極２１４とは接触しない状態となる。すなわち、ドットスペーサ２１５によってＸ電極２１２とＹ電極２１４とが離間して保持され、接触検出部２１０ｂ〜２１０ｅは電気的に閉に保持される。
【００６０】
このようにＸ電極２１２とＹ電極２１４とが離間して保持された状態において、ベース２１３を撓ませることにより、Ｘ電極２１２とＹ電極２１４とを開にすることができる。
【００６１】
すなわち、タッチパネル２１０においては、ベース２１３のＹ電極２１４が設けられた面とは反対側の面２１３Ａを入力操作面として筐体外部に露出するように構成されており、この面を指先等で押圧することにより、ベース２１３を撓ませて、Ｙ電極２１４をＸ電極２１２に接触させることができる。
【００６２】
この場合、タッチパネル２１０の入力操作面を指先等で押圧すると、その圧力が第１の押圧力以下の場合は、ベース２１３の撓みが不足し、Ｙ電極２１４とＸ電極２１２とが接触しない。
【００６３】
そして、押圧力が第１の押圧力を超えると、ベース２１３が十分に撓むことにより、複数の接触検出部のうち周囲４箇所に低いドットスペーサ２１５ｂが隣接（Ｙ電極２１４とＸ電極２１２とを挟まずに隣接）する接触検出部２１０ｂが開になる。しかし、複数の接触検出部のうち、周囲２箇所以上に高いドットスペーサ２１５ａが隣接する接触検出部２１０ｃと２１０ｄは閉のままである。
【００６４】
さらに、押圧力が第1の押圧力よりも大きい第２の押圧力を超えると、ベース２１３がさらに撓むことにより、複数の接触検出部のうち周囲２箇所に低いドットスペーサ２１５ｂが隣接する接触検出部２１０ｃが電気的に開になる。しかし、複数の接触検出部のうち周囲４箇所に高いドットスペーサ２１５ａが隣接する接触検出部２１０ｄはまだ閉のままである。
【００６５】
さらに、押圧力が第２の押圧力よりも大きい第３の押圧力を超えると、ベース２１３がさらに撓むことにより、複数の接触検出部のうち周囲４箇所に高いドットスペーサ２１５ａが隣接する接触検出部２１０ｄも開になる。
【００６６】
これら３種類の接触検出部２１０ｂ〜２１０ｄが、指先等で押圧される面積の領域の中に存在するので、接触位置を検出し得てさらに押圧力を３段階の電気信号に変換するセンサとして動作する。
【００６７】
このようなタッチパネル２１０を有する本実施の形態のノート型コンピュータ１においては、接触検出装置２１が、複数の接触検出部のうちどれが開になっているかを検出する。
【００６８】
接触検出装置２１は例えば、隣接しあっている開の接触検出部の一群の中央に位置する接触検出部がある位置を、接触検出面１０ａの押圧された位置として検出する。
【００６９】
また接触検出装置２１は例えば、接触検出部２１０ｂ〜２１０ｄのそれぞれに１〜３のランクを定義付けており、隣接しあっている開の接触検出部の一群の中で最も高いランクを押圧力として出力する。接触検出装置２２１の接触面積および圧力分布の検出方法は以下の通りである。
【００７０】
図１３は低いドットスペーサ２１５ｂおよび高いドットスペーサ２１５ａの配置図である。図１１で示した低いドットスペーサ２１５ｂと高いドットスペーサ２１５ａの配置の場合、接触検出部２１０は４つのドットスペーサに囲まれている。このうち、高いドットスペーサ２１５ａのしめる個数を数字で表し、接触検出部２１０（２１０ａ〜２１０ｄ）の対応部に記したのが図１３である。
【００７１】
図１４内に示す楕円は、指が接触した部分の領域である。これを外円と呼ぶ事にする。
【００７２】
この時の接触領域内の面圧（すなわち、単位面積当たりの押圧力）が、数字「０」で示す接触検出部を接触するだけの大きさしかなかった場合、接触検出装置２１は図１４内に示す楕円の内側に位置する数字「０」で示される接触検出部（図１１に示した接触検出部２１０ｂ）しか接触として出力しない。
【００７３】
しかし、同じ接触面積でも、図１４の場合より、より強い押圧力が働いたとすると、接触検出装置２１は図１５内の外円の内側にあるもう一つの楕円（これを中円と呼ぶ事にする）の内側に存在する数字「２」によって示される接触検出部（図１１に示した接触検出部２１０ｃ）も、接触として検知するようになる。
【００７４】
なお、押圧力が強い場合、実際には、本実施例の動作原理でも記述したように、外円の面積も大きくなる。しかしここでは説明のため外円の大きさは一定と仮定する。
【００７５】
また、実際には、外円も中円も、図１５に示すように面圧分布が正確に楕円状に区分される事は無く、実際には図１６に示す様に、外円の外にも接触と検出される接触検出部があったり、逆に中円の内側でも接触と検出されない「２」や「０」の接触検出部があったりと、各境界で入り交じることが多い。それらの例外は、図１２においてイタリック体の数字によって示している。しかし、接触検出装置２１では、その様な入り交じる誤差が最も少なくなるように、境界線として外円や中円、さらには後述する内円の大きさや位置、形状を決定する。この際、接触検出装置２１では、その境界線を、あまり複雑な形状で自由度を持たせるのではなく、曲率半径を適切に設定する事により、適度に滑らかで、それでいて誤差も少ない境界線形状を決定する。この曲率半径の設定は、経験や実験による機械学習アルゴリズムなどにより適切に設定する。その際の目的関数は、打鍵時の上記外円、中円、内円に囲まれる面積やその時間変化率による打鍵識別誤差率であり、これが最少になる様に最小の曲率半径を決定する。
【００７６】
ここで説明した境界線の決定方法は、前述や後述の図１４、図１５、図１７、図１８でも適用されるものとするが、以後は説明を簡明にするために説明や接触検出部の越境・入り交じりの図示を省略する。
【００７７】
さて図１５の説明に続いて、図１７の説明に移る。図１７は、図１５よりもさらに強い押圧力が作用している場合である。ここでは中円の内側にさらに内円で示される領域が発現する。この領域では、数字「０」、「２」、「４」で示される接触検出部（図１１に示した接触検出部２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ）の全てで接触と判定されている。
【００７８】
続いて、図１８では、中円、内円で示される領域が拡大している。これは、図１７よりもさらに強い押圧力が作用していることを示している。
【００７９】
以上、説明した様に、図１４、図１５、図１７、図１８に示した様に、各円の面積の時間推移や、各円同士の面積比率の時間推移を検出することにより、指などの接触が、単なる接触状態か、打鍵を意図したものであるのかを、誤診断少なく検出する事ができる様になる。例えば上記のような、圧力を電気信号に変換するセンサを用いて、接触検出面１０ａに対する物体の接触圧力、又は接触圧力の時間変化から強度を検出する場合の圧力推移のグラフは、図８及び図９の両グラフにおいて、縦軸を接触圧力に置き換えれば、「置く」と「叩く」でそれぞれほぼ同様の傾向が見られる。
【００８０】
図６に示すデバイス制御ＩＣ２３（判断部）は、接触検出装置２１によって検出された強度を受信し、強度に関する特徴量を抽出し、当該特徴量あるいは当該特徴量から計算された値と予め設定された閾値とを比較することにより、物体の接触状態を判断する。物体の接触状態としては、例えば、「非接触」、「接触」、「打鍵」の３パターンが挙げられる。「非接触」は表示装置５に表示された画像に物体が接触していない状態であり、「接触」は、表示装置５に表示された画像に物体が置かれている状態であり、「打鍵」は、表示装置５に表示された画像を物体が叩いている状態である。このような接触状態の判断方法については、図２２及び図２３を用いて後に詳述する。
【００８１】
接触状態を判断する閾値は調整可能である。例えば、図１９に示すように、入力情報処理装置２０のデバイス制御ＩＣ２３は、表示装置５に「弱」ボタン２０ｂと「強」ボタン２０ｃと閾値の大小を表すレベルメータ２０ａとを表示する。このレベルメータ２０ａが「接触」状態と「打鍵」状態との閾値を設定しているとする。ユーザが打鍵を意識して画像をした押下したにも関わらず、打鍵として認識しないことが多い場合、「弱」ボタン２０ｂの表示領域を押下する。デバイス制御ＩＣ２３は、「弱」ボタン２０ｂの表示位置と、接触検出装置２１において検出された接触位置とに基づいて、「弱」ボタン２０ｂが押下されたか否かを判断し、押下されたと判断した場合には、ディスプレイドライバ２２を制御して、表示装置５に表示されているレベルメータ２０ａの表示位置を左側に移動させ、閾値を下げる。尚、画像は実際には「押下」されている（押し下げられている）わけではなく、画面の表面に圧力がかかるだけであるが、ここでは説明の便宜上、ユーザが打鍵を意識して画面に接触することを「押下」とする。又、レベルメータ２０ａに表示されているスライダ表示部２０ｄをドラッグすることで、直接レベルメータ２０ａを変更してもよい。
【００８２】
また、デバイス制御ＩＣ２３（通知部）は、例えば、キーボードやマウス等の入力装置における操作結果に基づいた処理を行うコンピュータ本体３０のマザーボード３０ａ（図７）に対して、接触検出装置２１から受信した、物体の接触位置やこの位置に基づいて検出された接触状態を表す情報を通知する。例えば、「打鍵」状態のキー位置や「接触」状態のキー位置を端末装置へ通知する。
【００８３】
図６に示すデバイス制御ＩＣ２３（表示制御部）は、接触検出面１０ａにおける物体の接触状態に応じて、入力装置５に表示された画像の表示形態を変更する。接触状態は、上述したように例えば、「非接触」、「接触」、「打鍵」の３パターンが挙げられる。デバイス制御ＩＣ２３は、このような接触状態に応じて、それぞれ画像の明度、色、形状、輪郭線のパターンや太さ、点滅／点灯、点滅間隔などを変更して表示する。
【００８４】
例えば、表示装置５に仮想キーボードが表示され、ユーザが入力操作を行うことを想定する。図２０に示すように、ユーザが入力操作の準備位置であるいわゆるホームポジションに指を置いている場合、「Ｓ」、「Ｄ」、「Ｆ」、「Ｊ」、「Ｋ」、「Ｌ」のキーは指が「接触」している状態であり、デバイス制御ＩＣ２３は、この「接触」状態に応じて、これらのキーを表す画像を例えば黄色に点灯させる。その他のキーは「非接触」の状態であり、デバイス制御ＩＣ２３は、これらのキーを表す画像を例えば青色に点灯させる。そして、図２１に示すように、「Ｏ」のキーが押下された場合、「Ｏ」のキーは指が「打鍵」している状態であり、デバイス制御ＩＣ２３は、このキーを表す画像を例えば赤色に点灯させ、また「Ｓ」、「Ｄ」、「Ｆ」、「Ｊ」のキーは指が「接触」している状態であり、デバイス制御ＩＣ２３は、これらのキーを表す画像を黄色に点灯させる。
【００８５】
このとき、「非接触」、「接触」、「打鍵」をすべて識別する必要がない場合は、ユーザが、表示形態を変更する接触状態を選択できるようにしてもよい。
【００８６】
図６に示すデバイス制御ＩＣ２３（発音部）は、接触検出装置２１によって検出された物体の位置とキーボードやマウス等の入力装置の画像の位置との相対関係により判断した接触状態に応じて所定の認識音を決定し、この決定に基づいてスピーカドライバ２５を制御することにより、この認識音を、スピーカ２６から出力させる。例えば、表示装置５に仮想キーボードが表示され、ユーザがキーを叩くことを想定する。このとき、デバイス制御ＩＣ２３は、接触検出装置２１によって検出されたキー入力の位置と、表示装置５に表示されたキーの中心との相対位置を算出する。この相対位置の算出方法については、図２５〜２７を用いて後に詳述する。
【００８７】
そして、デバイス制御ＩＣ２３は、「打撃」の状態において、キー入力の位置と表示されたキーの中心との相対距離が所定の値より大きいと判断した場合、スピーカドライバ２５を制御して所定の認識音をスピーカ２６から出力させる。この認識音は、通常の「打撃」の状態において発する認識音とは異なる形態（異なる音色、時間、パターンなど）で表現されてもよい。
【００８８】
また、例えば、表示装置５に仮想キーボードが表示され、ユーザが入力操作を行うことを想定する。ユーザは事前に、いわゆるホームポジションの指の位置を登録しておく。そして、ユーザが指を置いたときに、デバイス制御ＩＣ２３がホームポジション以外のキーに指が置かれている（「接触」状態）と判断した場合、ホームポジションに指が置かれている（「接触」状態）と判断した場合と異なる形態（異なる音色、時間、パターンなど）の認識音を発することも可能である。
【００８９】
また、発光装置２７（発光部）は、入力装置２０の表面に備えられ、デバイス制御ＩＣ２３の判断に従って、接触状態に応じて発光する。例えば、ユーザがホームポジションに指を置いたと判断した場合、デバイス制御ＩＣ２３は、発光装置２４を発光させる。
【００９０】
メモリ２４は、物体の接触位置と接触強度の履歴を過去一定時間に渡って記憶する。尚、メモリ２４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリの他、ハードディスクやフレキシブルディスク等の磁気ディスク、コンパクトディスク等の光学ディスク、ＩＣチップ、カセットテープなどにより構成されてもよい。
【００９１】
次に、各種プログラムの保持について説明する。本実施の形態に係る入力装置２０は、接触位置検出処理、接触強度検出処理、判断処理などを接触検出装置２１やデバイス制御ＩＣ２３に実行させるための情報処理プログラムをメモリ２４に格納する。このメモリ２４は、ＲＡＭ等で構成されており、入力装置２０においては、このメモリ２４にプログラムを格納するための、情報読み取り装置（図示せず）が設けられている。この情報読み取り装置としては、例えば、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、光学ディスク、ＩＣチップ、若しくはカセットテープ等の記録媒体から情報を読み取る装置、又はネットワークからこれらのプログラムをダウンロードする装置等を用いることができる。記録媒体を用いる場合、プログラムの保存、運搬、販売などを容易に行うことができる。なお、メモリ２４に代えて、ハードディスク装置等の記憶装置を用いることもできる。
【００９２】
（情報処理）
次に、第１の実施の形態に係る情報処理方法について図２２〜２７を用いて説明する。尚、以下において説明する情報処理方法は、メモリ２４などに格納された情報処理プログラムをデバイス制御ＩＣ２３等が実行することによって実現される。即ち、情報処理方法における各ステップは、情報処理プログラムによって実行できる各手順に対応する。
【００９３】
また、ここでは、入力部３の表示装置５に表示される入力装置の画像として仮想キーボードを想定し、ユーザは指で仮想キーボードのキーに接触して入力操作を行う。
【００９４】
まず図２２を用いて、図６を参照しながら、基本的な情報処理方法の流れを説明する。
【００９５】
図２２のステップＳ１０１において、入力装置２０は、表示装置５に入力装置の画像（仮想キーボード）を表示する。そして、ステップＳ１０２において、タッチパネル１０の接触検出面１０ａにおける検出領域を取得し、ステップＳ１０３において、接触検出面１０ａに指が接触した領域があるか否かを判断する。接触領域がない場合、ステップＳ１０２へ戻り、接触領域がある場合、ステップＳ１０４へ進む。
【００９６】
ステップＳ１０４において、入力装置２０は、接触検出面１０ａに接触する指の位置を検出し、ステップＳ１０５において、指が接触するときの強度を検出する。
【００９７】
次に、ステップＳ１０６において、入力装置２０は、検出された強度に関する特徴量を抽出し、当該特徴量あるいは当該特徴量から計算された値と予め設定された閾値とを比較することにより、指先やペン状指示棒の先端部等の接触状態を判断する。接触状態には、例えば上述したように、「非接触」、「接触」、「打鍵」状態があるとする。例えば、図９に示すように、接触面積Ａが、直前までゼロもしくは非常に小さい値であったものが、急峻に立ち上がることを検出し、これを「打鍵」状態と判断する。具体的には、図８及び図９において、特徴量として接触面積を抽出し、この接触面積から面積速度もしくは面積加速度、即ち、それぞれΔA/ΔtもしくはΔ２A/Δt2で表される量の演算を行い、この数値が予め設定された閾値より大きいと「打鍵」状態であると認識する。
【００９８】
尚、「打鍵」あるいは「接触」と認識する際の、ΔA/ΔtもしくはΔ２A/Δt2の閾値は、個人によって、もしくは使用中のアプリケーションによっても異なり、又、同一ユーザであっても、使用している間に徐々に変化してくることも考えられる。適当なタイミングでこれを学習しキャリブレーションすることにより、所定の固定値とするよりも識別精度が向上する。
【００９９】
次に、ステップＳ１０７において、「打鍵」状態か否か判断する。「打鍵」状態でない場合はステップＳ１０２へ戻り、検出領域を取得する。一方、「打鍵」状態である場合は、ステップＳ１０８へ進み、入力装置２０は、コンピュータ本体３０へ、キーが「打鍵」されたことを通知する。また、「打鍵」状態である場合においても、次の接触状態を判断するため、ステップＳ１０２へ戻り、検出領域を取得する処理が並行して行われる。
【０１００】
次に、ステップＳ１０９において、入力装置２０は、仮想キーボードのキー画像の表示形態を「打鍵」状態の表示形態へ変更する。具体的には、「打鍵」されたキーの明度、色、形状、輪郭線のパターンや太さ、点滅／点灯、点滅間隔などを「打鍵」状態の表示形態へ変更して表示する。又、入力装置２０は、「打鍵」状態のキー表示が行われてから、所定の時間が経過したか否か判断し、経過していない場合は表示を続行する。経過した場合はキー画像の表示形態を通常の表示に戻す。尚、ここでは、所定の時間の経過ではなく、点滅回数が所定の回数に達したか否かで判断してもよい。
【０１０１】
次に、ステップＳ１１０において、入力装置２０は、認識音を発生する。この処理については、図２５を用いて後に詳述する。
【０１０２】
そして、入力装置２０は、入力操作が終了するまで、ステップＳ１０１〜１１０の処理を繰り返す（ステップＳ１１１）。
【０１０３】
ここで、ステップＳ１０６における接触状態の判断方法のその他の例について、図２３を用いて説明する。
【０１０４】
まずステップＳ１０６１において、多変量（特徴量）の抽出を行う。例えば、図９に示すグラフから、接触時の最大面積Amax、接触面積Ａを積分して求める過渡面積SA、最大面積に到達するまでに要した最大到達時間Tp、打鍵開始から終了までに要した打鍵総時間Teを特徴量として抽出する。そして、これらの特徴量に基づいて、立ち上がり傾きk＝Amax/Tpなどを計算する。
【０１０５】
尚、これらの定性的な物理的特性としては、最大面積Amaxは、指が太く、打鍵が強いほど大きく、過渡面積Saは、打鍵が強く、しっかりした打ち方のときほど大きく、最大到達時間Tpは指が柔らかく、打鍵が強くゆっくりになるほど大きく、打鍵総時間Teは、打鍵速度が遅く、指が柔らかいほど大きく、立ち上がり傾きk＝Amax/Tpは、指が固く、打鍵速度が速く、打鍵が強いほど大きくなるという傾向がある。
【０１０６】
これらの特徴量を、ユーザ毎に、複数回数の打鍵から平均するなどして学習し、打鍵の判断に利用する。打鍵データの収集方法としては、一旦打鍵と判定したものが、ユーザにより取り消された場合は除外することにより、打鍵データのみを蓄積して行くことができるので、その蓄積したデータを解析して打鍵識別の閾値を決定することができる。
【０１０７】
これを全てのキーで共通して計測しても良いが、指毎やキー毎、もしくはキー群をいくつかのグループに分けて、計測することにより、より判断精度を高められる場合もある。
【０１０８】
この際、各変数を独立に閾値を決めて、いずれか一つ以上の所定の変数が閾値を上回ったか、といった論理・条件分岐を判定の拠り所としてもよいし、さらに高度な方法としては、各変数を多変量解析手法により打鍵識別する方法もある。
【０１０９】
多変量解析の一例としては、複数回数の打鍵を記録し、所定回数の多変量のセットから、例えばマハラノビス空間を学習し、次に、入力された打鍵をこのマハラノビス空間でマハラノビス距離を計算し（「The Mahalanobis-Taguchi System, ISBN0-07-136263-0, McGraw-Hill」等参照）、このマハラノビス距離が小さいほど「打鍵」であると判断するアルゴリズムとすることも、判断精度を向上させる一方法である。
【０１１０】
具体的には、図２３のステップＳ１０６２において、対象となる多変量データセットに対し、変数毎に平均値と標準偏差を計算し、元のデータをこの平均値と標準偏差でｚ変換（基準化、標準化ともいう）する。次に、変数間の相関係数を計算し相関行列を求める。ちなみにこの学習は、初期の所定打鍵データが収集できた時点で一度だけ行い、二度と変更しないという場合もあるが、ユーザの打鍵の癖が変化してきた場合や、デバイス側の機械的・電気的特性の経時変化、温度変化など、何らかの理由で判断精度が落ちてきた場合には、再学習することにより、判断精度を回復することができる。なお、複数のユーザがログインなどをして使用する場合、ユーザ毎に判断精度を回復してもよい。
【０１１１】
次に、ステップＳ１０６３において、この変数毎に求められた平均値と標準偏差、及び一組の相関行列を用いて、判断したい打鍵データのマハラノビス距離を計算する。
【０１１２】
そして、ステップＳ１０６４において、多変量（特徴量）を認識することにより接触状態の判別を行う。例えば、マハラノビス距離が所定の閾値より小さい場合、物体の接触状態が「打鍵」状態であると判断する。
【０１１３】
このように、マハラノビス距離が小さいほど「打鍵」である可能性が高いと判断するアルゴリズムを採用すれば、特徴量をそのまま判断に利用する場合に比べて遙かに判断精度が向上する。なぜなら、マハラノビス距離によれば、学習した変数間の相関も考慮した認識、即ち、パターン認識を行うため、ピーク値Amaxだけは打鍵データの平均値と近くても、そこへ達する時間Tpが長い場合など、打鍵とは異なる接触パターンに対しては、高い識別能力を示す様になるという特徴がある。
【０１１４】
本実施の形態では、マハラノビス距離を用いる打鍵識別アルゴリズムで説明したが、その他の多変量解析アルゴリズムを採用して多変量の判断を行っても構わないことは勿論である。
【０１１５】
次に、図２４を用いて、「打鍵」状態だけではなく、「非接触」状態、「接触」状態におけるキーの表示を変更する処理について説明する。
【０１１６】
図２４のステップＳ２０１〜２０２の処理は、図２２のステップＳ１０１〜１０２の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１１７】
次に、ステップＳ２０３において、入力装置２０は、接触検出面１０ａに物体が接触した領域があるか否か判断する。接触領域がない場合は、ステップＳ２１２へ進み、接触領域がある場合は、ステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２１２において、入力装置２０は、仮想キーボードのキーが「非接触」状態であると判断し、キーの表示形態を変更する（「待機」表示する）。具体的には、「非接触」状態のキーの明度、色、形状、輪郭線のパターンや太さ、点滅／点灯、点滅間隔などを、「接触」あるいは「打鍵」状態のキーとは変更して表示する。そして、ステップＳ２０２へ戻り、検出領域を取得する。
【０１１８】
次に、ステップＳ２０４〜２０６の処理は、ステップＳ１０４〜１０６の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１１９】
次に、ステップＳ２０７において、「打鍵」状態でない場合はステップＳ２１３へ進む。ステップＳ２１３において、入力装置２０は、仮想キーボードのキーが「接触」状態であると判断し、表示形態を変更する（「接触」表示する）。具体的には、「接触」状態のキーの明度、色、形状、輪郭線のパターンや太さ、点滅／点灯、点滅間隔などを、「非接触」あるいは「打鍵」状態のキーとは変更して表示する。そして、ステップＳ２０２へ戻り、検出領域を取得する。一方、「打鍵」状態である場合は、ステップＳ２０８へ進むと共に、次の接触状態を判断するため、ステップＳ２０２へ戻り、検出領域を取得する。
【０１２０】
ステップＳ２０８〜２１１の処理は、ステップＳ１０８〜１１１の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１２１】
次に、図２２のステップＳ１１０において、「打鍵」状態と認識された際、打鍵した位置と入力装置（キーボード等）の画像のキー位置とがずれていた場合に、認識音（警告音）を発生する処理について、図２５を用いて説明する。
【０１２２】
まず、ステップＳ３０１において、入力装置２０は、打鍵した指の接触検出部１０ｂの座標群から計算される打鍵基準座標（例えば、「打鍵」状態と判断された座標群から近似して推測された接触領域の重心）を取得する。
【０１２３】
次に、ステップＳ３０２において、入力装置２０は、打鍵基準座標と、仮想キーボードにおける当該キーの基準座標（例えば、中心座標）とを比較する。そして、両者のずれ（以下において、「打鍵ずれベクトル」という。）、即ち、打鍵基準座標及び当該キーの基準座標を始点及び終点とするｘ、ｙ面における方向と長さを計算する。
【０１２４】
次に、ステップＳ３０３において、入力装置２０は、指が接触した座標が、表示されたキーのどの領域に存在するか判別する。この領域は、左右２分割としても良く、または図２６及び図２７に示すように、領域５１〜５５の５つの領域に分割するようにしても良い。領域分割の種類は、ユーザが選択してもよい。尚、図２６及び図２７における領域５５は、正確に打鍵したと認識される領域である。
【０１２５】
次に、ステップＳ３０４において、入力装置２０は、領域に従って、認識音を決定する。図２６及び図２７では、領域５１〜５５に対してそれぞれ異なる認識音、例えば、音色、時間、パターンの異なる認識音を決定する。
【０１２６】
また、入力装置２０は、打鍵ずれベクトルの長さに応じて認識音を変化させてもよく、打鍵ずれベクトルの方向に応じて認識音を変化させても良い。例えば、打鍵ずれベクトルの長さが長いほど高音とし、打鍵ずれベクトルの方向に従って認識音の間隔あるいは音色を変えても良い。
【０１２７】
また、２つの領域に跨って指が接触した場合、２つの領域に対応する認識音の中間的な認識音を採用してもよく、また中間的な音色の生成は２つの領域の接触面積に応じて比例配分してもよく、２つの領域のうち接触面積が大きい領域の認識音を採用してもよい。また、このとき２つの音を発生させて和音としてもよい。
【０１２８】
次に、ステップＳ３０５において、入力装置２０は、ステップＳ３０４において決定された認識音を所定の音量で発生する。そして、入力装置２０は、認識音を発生してから、所定の時間が経過したか否か判断し、経過していない場合は認識音を発生し続ける。経過した場合は認識音を停止する。
【０１２９】
尚、ステップＳ３０４において、領域１〜５に対して異なる認識音を決定すると説明したが、領域５５と領域５１〜５４とを異なる認識音としてもよい。例えば、領域５５を打鍵した場合、正確に打鍵したと認識し、領域５１〜５４とは異なるパターン音、もしくは無音としても良い。
【０１３０】
領域５５の形状やサイズは、例えばキートップ全体に対するパーセンテージや、割合や比などの形でユーザ自身が適宜調整しても良く、領域５５のヒット率や打鍵ずれベクトルのｘ、ｙ成分分布等を記録し、それらのデータから自動調整しても良い。
【０１３１】
また、領域５１〜５４の区別はせず、領域５５の内側か外側かのみの区別で認識音を変更しても良い。
【０１３２】
また、領域５５の調整は、キー毎に独立して実施しても良く、全ての領域を一括もしくは複数のグループに分割して実施しても良い。例えば、キーボードの主要なキー、例えば多く使うキーや仮名キー（５０音のキー）だけをまとめて打鍵ずれベクトルを累計し、かつ形状やサイズの変更パラメータも主要なキーのグループは共通として同時に変更しても良い。
【０１３３】
（作用及び効果）
第１の実施の形態に係る入力装置２０、情報処理方法及び情報処理プログラムによると、接触検出装置２１（接触位置検出部及び接触強度検出部）と、デバイス制御ＩＣ２３（判断部）とを備えることにより、接触強度に関する特徴量を用いて、タッチパネル１０の接触検出面１０ａ上に置かれたユーザの指が、打鍵を意図しているのか、もしくは接触しているかだけなのかという接触状態の判断を行うことができる。
【０１３４】
また、第１の実施の形態においては、接触面積を利用して接触強度を検出することができる。接触面積を利用して強度を検出すると、従来の圧力センサ式タッチパネルのように打鍵の圧力強度に依存する方式に比べて、接触状態の判断を精度良く行うことができる。
【０１３５】
また、従来の赤外線式あるいはイメージセンサ式タッチパネルの場合、接触面積や形状のみを検出しているため「打鍵」と「接触」との判断が困難であった。第１の実施の形態に係る入力装置２０によると、物体の接触状態を容易かつ高精度に判断することができる。
【０１３６】
また、接触圧力を利用して強度を検出する場合、例えばペン状指示棒の先端部のように、指先と違って比較的硬質で、押圧による接触面積の変化が少なく検出し難いような場合でも、接触面積の時間軸方向における変化率を評価することにより、物体の接触状態を容易かつ高精度に判断することができる。
【０１３７】
また、従来は非常に短期間の間に、複数キーの打鍵を認識することが困難であったが、第１の実施の形態に係る入力装置２０によると、接触している指先が複数点であった場合でも、「打鍵している指先」と、「接触させているだけの指先」とを精度良く判断することができる。従って、キー入力熟練者による高速な入力のように、非常に短時間の間に複数のキーに対する打鍵が微少な時間差で、一部時間的に重複して並行して入力が行われるような場合にも、接触状態を正確に把握することができる。
【０１３８】
第１の実施の形態に係る入力装置２０によると、デバイス制御ＩＣ２３（判断部）が接触強度に関する特徴量あるいは当該特徴量から計算された値と予め設定された閾値とを比較することにより、物体の接触状態を判断することができる。このため、ユーザ自身が打鍵の特徴やクセに併せて閾値を調整することにより、例えば同一マシンを複数ユーザで使い分けるときなどにも、各人に最適な判断を行い、識別精度を向上させることができる。又、しばらく使用を続けているうちに、打鍵強度が変化した場合にも、ユーザが自在に調節することにより、快適な使用環境を維持することができる。更に、個々のログイン・ユーザ毎に閾値を保存することにより、この閾値をログインユーザ毎に初期値として用いることができる。
【０１３９】
第１の実施の形態に係る入力装置２０のデバイス制御ＩＣ２３（表示制御部）及び表示装置５によると、接触状態に応じて、入力装置を表す画像の表示形態を変更することができる。このため、例えば入力装置を表す画像としてキーボードが表示されている場合、指先のキーに対する「非接触」、「接触」、「打鍵」状態をユーザが容易に認識することができ、ユーザの装置に対する習熟を支援する上でも非常に有効である。又、「接触」状態のキーを異なる表示形態で表示することにより、いわゆるホームポジションに両手が正しく位置しているかを認識し、正しく習慣付けることができる。
【０１４０】
また、接触状態に応じて、キーの明度を変化させる場合、暗い場所でも入力装置２０の利用が容易になる。又、使用状態のカラフルで動的なディスプレイ効果により、ユーザの「使う楽しさ」や「遊び心」、「所有欲」、「満足感」を満たす副次的効果もある。
【０１４１】
第１の実施の形態に係る入力装置２０のデバイス制御ＩＣ２３（発音部）及びスピーカ２６によると、物体の接触位置と入力装置の画像の位置との相対関係により、接触状態に応じた所定の認識音を発することができる。このため、ユーザがミスタイプの頻度や中心からのずれ量を認識することができるので、自らミスを補正するように練習することができ、習熟の上で非常に有効である。
【０１４２】
第１の実施の形態に係る入力装置２０のデバイス制御ＩＣ２３（通知部）によると、入力装置による出力信号に基づいた処理を行う機器へ接触状態を通知することができる。このため、例えば、事前にユーザが指定したホームポジションに指が置かれていると認識した際、接続された端末装置側にその旨を通知することができる。
【０１４３】
第１の実施の形態に係る入力装置２０の発光装置２７によると、接触検出面１０ａ（図２）における物体の接触状態に応じて発光することができる。このため、例えば、事前にユーザが指定したホームポジションに指が置かれていると認識した際、ユーザにその旨を視認させることができる。
【０１４４】
[第２の実施の形態]
第２の実施の形態では、表示装置５に表示される入力装置を表す画像がキーボードの画像であり、キーボードのキーが左手で打鍵されたか右手で打鍵されたかを区別して検出する入力装置について説明する。なお、この実施の形態において、第１の実施の形態に係る入力装置２０と同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【０１４５】
第２の実施の形態に係る入力装置６０は、図２８に示すように、最も表層部に設けられた抵抗検出面６５と、接触検出面１０ａを表面に備えるタッチパネル１０と、表示装置５と、バックライト装置６とを積層して備える。タッチパネル１０、表示装置５、バックライト装置６は第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１４６】
抵抗検出面６５の表面には、図２９に示すように、仮想キーボードのキー位置に対応して配置されたキー検出素子６６と、左手の掌を検出するための左側検出電極６８ａと右手の掌を検出するための右側検出電極６８ｂとが、透明導電膜からなるパターン面によってプリント配線されている。この透明導電膜は、例えば、ＬＣＤなど各種ディスプレイで一般的に使用されているものと同様の構造である。抵抗検出面６５からは、キー検出素子６６毎に抵抗検出装置７１へ配線が延び、検出信号が出力される。図３０は、透明導電膜の拡大図であり、キー検出素子３１に物体が接触した場合、配線X1〜Xn、配線Y1〜Ymに微弱な電流が流れることにより、抵抗検出装置７１は物体が接触したことを検出する。
【０１４７】
尚、タッチパネル１０が電気抵抗方式の場合、接触・打鍵検出のための検出素子自体にこのような電気配線（配線X1〜Xn、配線Y1〜Ym）が外部に引き出されているのでこれを利用しても良い。また、タッチパネル１０として光学的に打鍵を識別するものを用いる場合には、その接触検出層に、抵抗検出面６５を積層しても良い。
【０１４８】
また、図３１に示すように、左側検出電極６８ａに物体が接触している場合、左側検出電極６８ａから左側接点PLへ微弱な電流が流れる。同様に、右側検出電極６８ｂに物体が接触している場合、右側検出電極６８ｂから右側接点PRへ微弱な電流が流れる。
【０１４９】
第２の実施の形態に係る入力装置６０は、図３２に示すように、抵抗検出面６５、抵抗検出装置７１と、タッチパネル１０と、接触検出装置２１と、デバイス制御ＩＣ２３と、メモリ２４と、ディスプレイドライバ２２と、表示装置５とを備える。接触検出装置２１は、第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１５０】
抵抗検出装置７１（左右検出部）は、キーボードのキーが左手で打鍵されたか右手で打鍵されたかを区別して検出する。抵抗検出面６５の端部には、キー検出素子６６から延びた配線（配線X1〜Xn、配線Y1〜Ym）と、左側検出電極６８ａ及び右側検出電極６８ｂから延びた接点PL、PRが設けられている。例えば、あるキー検出素子６６が接触状態にあると判断された場合、抵抗検出装置７１は、左手掌接点PL、右手掌接点PRのうち電気抵抗が小さい方の指で当該キーに接触していると判定する。
【０１５１】
デバイス制御ＩＣ２３（判断部）は、接触検出装置２１によって検出された強度を受信し、この強度と予め設定された閾値とを比較することにより、物体の接触状態を判断する。
【０１５２】
また、デバイス制御ＩＣ２３（通信部）は、コンピュータ本体３０のマザーボード３０ａ（図７）に対して、判断された接触状態及び左手で接触したかあるいは右手で接触したかという情報を通知する。
【０１５３】
また、ディスプレイドライバ２２（表示制御部）は、接触状態に応じて、入力装置の画像の表示形態を変更し、更に、左手で接触した場合と右手で接触した場合とで、画像の表示形態を変更して表示する。例えば、図２０において、左手で接触した「Ｓ」、「Ｄ」、「Ｆ」のキーと、右手で接触した「Ｊ」、「Ｋ」、「Ｌ」のキーは、異なる表示形態となる。
【０１５４】
また、第２の実施の形態に係る入力装置６０は、第１の実施の形態に係る入力装置２０と同様に、スピーカドライバ２５及びスピーカ２６を備えてもよい。デバイス制御ＩＣ２３は、スピーカドライバ２５（発音部）を制御することにより、物体の位置と入力装置の画像の位置との相対関係により、接触状態に応じた所定の認識音を出力させ、更に、左手で接触した場合と右手で接触した場合とで、異なる認識音を出力させる。
【０１５５】
また、図１及び図２に示す発光装置２７（発光部）は、接触状態に応じて発光し、更に、左手で接触した場合と右手で接触した場合とで異なる態様（例えば、異なる色、異なる点滅時間など）で発光する。また、入力装置６０は、その左右表面に２つの発光装置を備え、物体が接触した側の発光装置が発光してもよい。
【０１５６】
また、メモリ２４は、物体の接触位置、接触強度、左右どちらの手で接触したかの履歴を過去一定時間に渡って記憶する。
【０１５７】
入力情報処理プログラム等の各種プログラムの保持については、第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１５８】
（入力情報処理）
次に、第２の実施の形態に係る情報処理方法について図３３を用いて説明する。尚、以下において説明する情報処理方法は、メモリ２４などに格納された情報処理プログラムをデバイス制御ＩＣ２３等が実行することによって実現される。即ち、情報処理方法における各ステップは、情報処理プログラムによって実行できる各手順に対応する。
【０１５９】
また、ここでは、入力装置の画像として仮想キーボードを想定し、ユーザは指で仮想キーボードのキーに接触して入力操作を行う。
【０１６０】
まず、ステップＳ４０１〜４０３は、図２２のステップＳ１０１〜１０３の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１６１】
次に、ステップＳ４０４において、入力装置６０は、キーボードのキーが左手で打鍵されたか右手で打鍵されたかを区別して検出する。例えば、抵抗検出面６５からの検出信号により、接触領域が左手掌検出領域であるか右手掌検出領域であるか判断する。具体的には、あるキー検出素子６６が接触状態にあると判断された場合、抵抗検出装置７１は、左側接点PL、右側接点PRのうち電気抵抗が小さい方の指で当該キーに接触していると判定する。
【０１６２】
そして、ステップＳ４０５において、入力装置６０は、タッチパネル１０の接触検出面１０ａに接触する指の位置を検出し、ステップＳ４０６において、指が接触するときの強度を検出する。
【０１６３】
ステップＳ４０７〜４０８は、図２２のステップＳ１０６〜１０７の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１６４】
次に、ステップＳ４０９において、入力装置６０は、コンピュータ本体３０のマザーボード３０ａへ、キーが「打鍵」されたことを通知する。このとき、打鍵が右手で行われたか左手で行われたかという情報も併せて通知する。
【０１６５】
次に、ステップＳ４１０において、入力装置６０は、接触状態に応じて、仮想キーボードのキー画像の表示形態を変更する。具体的には、「打鍵」されたキーの明度、色、形状、輪郭線のパターンや太さ、点滅／点灯、点滅間隔などを変更して表示する。このとき、打鍵が右手で行われたか左手で行われたかによって、異なる表示態様とする。
【０１６６】
ステップＳ４１１〜４１２は、図２２のステップＳ１１０〜１１１の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１６７】
（作用及び効果）
第２の実施の形態に係る入力装置６０、情報処理方法及び情報処理プログラムによると、抵抗検出装置７１（左右検出部）を備えることにより、キーボードのキーが左手で打鍵されたか右手で打鍵されたかを区別して検出することができる。このため、例えば、一般的なＱＷＥＲＴＹ型キーボードパターンの場合、左手が「Ｆ」「Ｄ」「Ｓ」「Ａ」のキーに、右手用が「Ｊ」「Ｋ」「Ｌ」「；」のキーに接触した場合に、両手がホームポジションにあると判定することができ、左右反対の指でホームポジションに接触した場合、ホームポジションとは認識せず、誤りを避けることができる。尚、判定の基準となるキーの種類や数はユーザが自由に変更できる構成としても良い。
【０１６８】
その他、例えば、キーボード中央付近のキーのように、どちらの指でも接触しやすいキーの場合にも、正しい割り当ての手で触れているか否かと言った判定も可能となり、このような判定の累計を保存しユーザに示すことにより、ユーザに正しい左右の指の使い分けへの修正の指針を認知させることができる。
【０１６９】
[その他の実施の形態]
本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１７０】
例えば、上述の第１及び第２の実施の形態においては、入力部３をコンピュータ本体３０と一体に構成したが、これに代えて、いわゆる、外付け用機器として、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の既存接続規格を用いてコンピュータ本体に外付けする構成としても良い。
【０１７１】
この場合、例えば図３４に示すように、コンピュータ本体に対して外付けに構成された入力装置２０は、表示装置（ここでは、ＬＣＤ）５に入力装置の画像（ここでは、仮想キーボード５ａ及び仮想マウス５ｂ）を表示する。入力装置２０は、ＵＳＢ(universal serial bus)ケーブル７などにより、コンピュータ本体に外付けされる。入力装置２０から出力されるキーボード等の操作結果は、コンピュータ本体に送信され、コンピュータ本体において処理が行われる。また、この処理結果は、コンピュータ本体に接続された表示装置において表示される。
【０１７２】
なお、図３４の入力装置２０においては、図１に示した入力装置２０と同様にして、表示装置５に対する仮想キーボード５ａ等の入力装置の画像を表示する処理、図２２〜図２５に示した仮想キーボード５ａや仮想マウス５ｂの操作結果に基づくキーボード画像等の入力装置の画像の表示処理を入力装置２０側で実行するようにしているが、コンピュータ本体側で実行するようにすることもできる。
【０１７３】
すなわち、図７との対応部分に同一符号を付して示す図３５は、コンピュータ本体１３０に対して、入力部１４０を有する入力装置１４１を外付け構成とする場合の構成例である。図３５に示すように、入力装置１４１は、コンピュータ本体１３０のグラフィックス回路３５からキーボード等を表す画像を表示するためのデジタル映像信号をディスプレイドライバ２２に受け、このディスプレイドライバ２２によって表示装置５に仮想キーボード５ａ等の入力装置の画像を表示する。
【０１７４】
打鍵・接触位置検出装置１４２は、タッチパネル１０の接触検出面１０ａにおいて検出された物体の接触位置や接触状態等を、図２２〜図２５について上述した方法によって検出し、これをその接触位置に応じてキーボードの操作結果またはマウスの操作結果として、キーボード接続ケーブル（ＰＳ／２ケーブル）またはマウス接続ケーブル（ＰＳ／２ケーブル）を介してコンピュータ本体１３０のキーボード／マウスポート４６に出力する。
【０１７５】
コンピュータ本体１３０では、キーボード／マウスポート４６を介して入力された打鍵結果等をキーボードの操作結果、マウスの操作結果として、これらの操作結果に基づいた処理を実行する。この処理において、コンピュータ本体１３０では、操作結果に応じたデジタル映像信号をグラフィックス回路３５から表示部１５０のディスプレイドライバ２８に出力する。これにより、操作結果に応じた画像が表示装置２９に表示される。また、コンピュータ本体１３０では、キーボード／マウスポート４６を介して入力された打鍵結果等をキーボードの操作結果、マウスの操作結果に基づいた処理として、この操作結果に応じたデジタル映像信号をグラフィックス回路３５から入力装置１４１のディスプレイドライバ２２に出力する。これにより、例えば操作結果に応じてキーボード画像の色等を変化させるといった図２０及び図２１に示した表示処理を表示装置５上で実行させることができる。
【０１７６】
この場合、コンピュータ本体１３０は、表示制御部、接触強度検出部及び判断部として動作する。
【０１７７】
なお、図３５において破線で示すように、キーボード及びマウスの操作結果は、キーボード接続ケーブル、マウス接続ケーブルに代えて、ＵＳＢ接続ケーブル７ａ、７ｂを介してコンピュータ本体１３０のＵＳＢデバイス３８に出力するようにしてもよい。
【０１７８】
また入力装置１４１をコンピュータ本体１３０に対して外付け構成とする他の例として、図３６に示すように、入力装置１４１において、タッチパネル制御・処理装置１４３によりタッチパネル１０の操作結果を検出し、この操作結果をシリアル接続ケーブル９を介して、コンピュータ本体１３０のシリアル/パラレルポート４５に出力する。
【０１７９】
コンピュータ本体１３０では、予めインストールされたタッチパネル用ドライバによって、入力装置１４１をタッチパネルとして認識し、この操作結果に基づく処理を実行する。このように、コンピュータ本体１３０において、入力装置１４１をタッチパネルとして認識した処理を行うことができる。
【０１８０】
この場合、コンピュータ本体１３０は、表示制御部、接触強度検出部及び判断部として動作する。
【０１８１】
なお、図３６において、シリアル接続ケーブル９に代えて、ＵＳＢ接続ケーブル７によってタッチパネルの操作結果をコンピュータ本体１３０のＵＳＢデバイス３８に出力するようにしてもよい。
【０１８２】
また、第１及び第２の実施の形態においては、入力部３のみにタッチパネル１０を設けたが、これに加えて、表示部においてもタッチパネル１０を設けるようにしてもよい。
【０１８３】
例えば、図７との対応部分に同一符号を付して示す図３７に示すように、下筐体２Ａに加えて、上筐体２Ｂにタッチパネル１０を設けるようにしてもよい。この図３７に示すように、上筐体２Ｂに設けられたタッチパネル１０の接触検出結果は、タッチパネル制御・処理装置１４３に供給される。タッチパネル制御・処理装置１４３は、この検出結果をタッチパネルの操作結果としてシリアル接続ケーブル９を介して、コンピュータ本体１３０のシリアル/パラレルポート４５に出力する。
【０１８４】
コンピュータ本体１３０では、予めインストールされたタッチパネル用ドライバによって、上筐体２Ｂのタッチパネルを認識し、この操作結果に基づく処理を実行する。
【０１８５】
またコンピュータ本体１３０では、グラフィックス回路３５を介してデジタル映像信号を上筐体２Ｂのディスプレイドライバ２８に出力する。これにより上筐体２Ｂの表示装置２９には、種々の画像が表示される。なお、コンピュータ本体３０と上筐体２Ｂとの間においては、例えば図１に示すヒンジ部１９を介して信号線が接続される。
【０１８６】
下筐体２Ａにおいては、打鍵・接触位置検出装置１４２が設けられている。この打鍵・接触位置検出装置１４２は、タッチパネル１０の接触検出面１０ａにおいて検出された物体の接触位置や接触状態等を、図２２〜図２５について上述した方法によって検出し、これをその接触位置に応じてキーボードの操作結果またはマウスの操作結果として、キーボード接続ケーブル（ＰＳ／２ケーブル）またはマウス接続ケーブル（ＰＳ／２ケーブル）を介してコンピュータ本体１３０のキーボード／マウスポート４６に出力する。
【０１８７】
コンピュータ本体１３０では、キーボード／マウスポート４６を介して入力された打鍵結果等をキーボードの操作結果、マウスの操作結果に基づいた処理として、この操作結果に応じたデジタル映像信号をグラフィックス回路３５から入力装置１４１のディスプレイドライバ２２に出力する。これにより、例えば操作結果に応じてキーボード画像の色等を変化させるといった図２０及び図２１に示した表示処理を表示装置５上で実行させることができる。
【０１８８】
この場合、コンピュータ本体１３０は、表示制御部、接触強度検出部及び判断部として動作する。
【０１８９】
なお、図３７において破線で示すように、キーボード及びマウスの操作結果は、キーボード接続ケーブル、マウス接続ケーブルに代えて、シリアル接続ケーブル９ａを介してコンピュータ本体１３０のシリアル/パラレルポート４５に出力するようにしてもよい。
【０１９０】
また図３７において、下筐体２Ａにおいても、上筐体２Ｂと同様のタッチパネル制御・処理装置１４３を打鍵・接触位置検出装置１４２に代えて設け、コンピュータ本体１３０において、インストールされたタッチパネルドライバによって操作結果を認識し、これに応じた処理を実行するようにしてもよい。
【０１９１】
また第１及び第２の実施の形態においては、抵抗膜方式のタッチパネル１０を用いたが、これに代えて、例えば、光学方式のものを用いるようにしてもよい。光学方式による一構成例として、図３８に示すように、赤外線走査型センサアレイが挙げられる。発光用Ｘ軸センサアレイ１５１ｅから受光用Ｘ軸センサアレイ１５１ｃへ、又、発光用Ｙ軸センサアレイ１５１ｄから受光用Ｙ軸センサアレイ１５１ｂへ光が走査する。この光の光路１５１ｆがマトリクス状に交差する空間層がタッチパネル１０に代わる接触検出領域となる。指先等で表示装置５の表示面を押圧しようとすると、指先は、表示面に接触する前に接触検出領域を横切ることになる。指先等の物体がこの接触検出領域を横切ると、光路１５１ｆを遮るため、受光用Ｘ軸センサアレイ１５１ｃ及び受光用Ｙ軸センサアレイ１５１ｂにおいて受光結果が得られないこととなり、図６に示した接触検出装置２１において、これらの位置をＸ座標及びＹ座標で検出することができる。そして、この接触検出領域を横切った物体の強さ（すなわち表示装置５の表示面に接触する際の強さ）及びその強さに基づく特徴量を接触検出装置２１において検出し、接触状態を判断することができる。例えば、一定の断面積を持つ指先が接触検出領域を横切る場合、指先によって複数の赤外線が遮られることになり、この遮られる赤外線の数の単位時間あたりの増加率は、指先が接触検出領域を横切る速度に応じて変化する。そして、表示面を強く押圧しようとすると、指先が接触検出領域を横切る速度が高くなることにより、遮られる赤外線の数の増加率に基づいて、強く押圧したか否かを判断することができる。
【０１９２】
また、第１及び第２の実施の形態においては、端末装置としてノート型コンピュータを例示したが、これに限らず、電子手帳、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話などでも構わないことは勿論である。
【０１９３】
また、図２２において、接触位置の検出を行った後（ステップＳ１０４）、接触強度の検出（ステップＳ１０５）を行うと説明したが、この順序は逆でも構わない。同様に、打鍵状態の通知（ステップＳ１０８）、打鍵表示（ステップＳ１０９）、認識音の発生（ステップＳ１１０）の順序で処理を行うと説明したが、この順序はそれぞれ入れ替わっても構わない。図２４、図３３においても同様である。
【０１９４】
また、図３３において、掌領域の判断（ステップＳ４０４）を行った後、接触位置の検出（ステップＳ４０５）を行うと説明したが、この順序は逆でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【０１９５】
【図１】第１の実施の形態に係るノート型コンピュータの斜視図である。
【図２】図１のノート型コンピュータの入力部を示す斜視図である。
【図３】図１のノート型コンピュータのタッチパネルを示す斜視図である。
【図４】図１のノート型コンピュータのタッチパネルを示す平面図である。
【図５】図１のノート型コンピュータのタッチパネルを示す断面図である。
【図６】図１のノート型コンピュータの入力装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図１のノート型コンピュータを示すブロック図である。
【図８】図１のノート型コンピュータのタッチパネルにおける接触状態を示すグラフである。
【図９】図１のノート型コンピュータのタッチパネルにおける接触状態を示すグラフである。
【図１０】圧力を電気信号に変換するタッチパネルを示す斜視図である。
【図１１】圧力を電気信号に変換するタッチパネルを示す平面図である。
【図１２】圧力を電気信号に変換するタッチパネルを示す断面図である。
【図１３】タッチパネルの接触検出部の配置例を示す略線図である。
【図１４】弱い押圧力で押圧した場合に接触検出される接触検出部を示す略線図である。
【図１５】中程度の押圧力で押圧した場合に接触検出される接触検出部を示す略線図である。
【図１６】中程度の押圧力で押圧した場合に接触検出される接触検出部を示す略線図である。
【図１７】強い押圧力で押圧した場合に接触検出される接触検出部を示す略線図である。
【図１８】最強の押圧力で押圧した場合に接触検出される接触検出部を示す略線図である。
【図１９】図１のノート型コンピュータの下筐体を示す斜視図である。
【図２０】図１のノート型コンピュータの入力装置における表示態様を示す平面図である。
【図２１】図１のノート型コンピュータの入力装置における表示態様を示す平面図である。
【図２２】図１のノート型コンピュータの入力装置における情報処理方法を示すフローチャートである。
【図２３】図２２のステップＳ１０６の詳細を示すフローチャートである。
【図２４】図１のノート型コンピュータの入力装置における情報処理方法を示すフローチャートである。
【図２５】図１のノート型コンピュータの入力装置における情報処理方法を示すフローチャートである。
【図２６】図１のノート型コンピュータの入力装置におけるキー領域を示す図である。
【図２７】図１のノート型コンピュータの入力装置におけるキー領域を示す図である。
【図２８】第２の実施の形態に係る入力装置の表示層の斜視図である。
【図２９】第２の実施の形態に係る入力装置の抵抗検出面の詳細を示す平面図である。
【図３０】第２の実施の形態に係る入力装置の抵抗検出面の詳細を示す平面図である。
【図３１】第２の実施の形態に係る入力装置の抵抗検出面の詳細を示す略線図である。
【図３２】第２の実施の形態に係る入力装置を示すブロック図である。
【図３３】第２の実施の形態に係る情報処理方法を示すフローチャートである。
【図３４】他の実施の形態に係る入力装置を示す斜視図である。
【図３５】他の実施の形態に係る入力装置を示すブロック図である。
【図３６】他の実施の形態に係る入力装置を示すブロック図である。
【図３７】他の実施の形態に係る入力装置を示すブロック図である。
【図３８】他の実施の形態に係るタッチパネルを示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１９６】
１…ノート型コンピュータ
２Ａ…上筐体
２Ｂ…下筐体
３、１４０…入力部
４…表示部
５、２９…表示装置
５ａ…仮想キーボード
５ｂ…仮想マウス
６…バックライト装置
１０、２１０…タッチパネル
１０ａ…接触検出面
１１、１３、２１１、２１３…ベース
１５、２１５…ドットスペーサ
２０、６０、１４１…入力装置
２１…接触検出装置
２２、２８…ディスプレイドライバ
２３…デバイス制御ＩＣ
３０…コンピュータ本体
３３…ＣＰＵ
【図１】
2006085687.tif 000003
【図２】
2006085687.tif 000004
【図３】
2006085687.tif 000005
【図４】
2006085687.tif 000006
【図５】
2006085687.tif 000007
【図６】
2006085687.tif 000008
【図７】
2006085687.tif 000009
【図８】
2006085687.tif 000010
【図９】
2006085687.tif 000011
【図１０】
2006085687.tif 000012
【図１１】
2006085687.tif 000013
【図１２】
2006085687.tif 000014
【図１３】
2006085687.tif 000015
【図１４】
2006085687.tif 000016
【図１５】
2006085687.tif 000017
【図１６】
2006085687.tif 000018
【図１７】
2006085687.tif 000019
【図１８】
2006085687.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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