(57)【要約】【課題】  タッチパネルを視認しなくても触感によってタッチ操作を行うことができ、車両の運転者や視覚障害者に特に好適なユーザインターフェースを実現するタッチパネル装置を提供することを技術的課題とする。【解決手段】  操作者がタッチすることによって入力操作を行うタッチパネル装置１０において、前記タッチパネルの触感を部分的に変化させる駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御部と、を備えていることを特徴とするタッチパネル装置。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者がタッチすることによって入力操作を行うタッチパネル装置において、
前記タッチパネルの触感を部分的に変化させる駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御部と、を備えていることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
表示部を更に備え、
前記制御部は、表示部の表示内容に応じて、タッチパネルの触感を部分的に変化させつように駆動装置を制御することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
前記表示部に表示されるボタンの位置に応じて、タッチパネルの触感を部分的に変化させる請求項２に記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
触感を変化させる領域の形状を任意に設定可能な請求項１から請求項３のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項５】
触感を変化させる領域の形状を予め定めるパターンから選択する請求項４に記載のタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指先等でタッチすることによりデータの入力操作を行うタッチパネル装置に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
指等でタッチすることにより入力操作を行うタッチパネル装置は、各種情報端末装置、携帯端末等に種々用いられており、その種類及び操作方法は多様化しており、不慣れな操作者やタッチパネルが視認しにくい状態では、正確な操作を行えないことがあった。特に、カーナビゲーションシステム等の車載端末においては、運転操作の合間にタッチパネル操作を行うため、タッチパネル画面を熟視して操作を行うことは困難であり、操作すべきボタンの位置を操作者の記憶や感覚によって操作することが多く、正確な操作を行えないことがあった。
【０００３】
このような問題を鑑みて、図２０に示すようなタッチパネル１００が提案されていた。このタッチパネル１００は、タッチパネル１００のパネル面１０１を、高さの高い突条からなる領域大区分線１１０ａ，１１０ｂと、それより高さの低い突条からなる領域中区分線１１２ａ，１１２ｂとによってそれぞれ別個の機能領域１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆに区分し、領域１００Ａ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｆにさらに高さの低い斜めの突条１１３，半球状の突起１１４，横方向の突条１１５，縦方向の突条１１６をそれぞれ形成して領域１００Ｂ，１００Ｅは平滑面とし、領域区分線によって大まかな位置を、領域毎の各パターンによって各領域をそれぞれ特定可能した（特許文献１参照）。
【０００４】
このタッチパネルによれば、パネルの表示を視認しなくても指先等でタッチパネルの表面に触れただけで、領域大区分線１１０ａ，１１０ｂ及び中区分線１１２ａ，１１２ｂによりタッチパネル１００上の大まかな位置を知ることができ、各領域に設けたパターンの形状や大きさ等によってそれぞれの機能に対応する領域を容易に特定することができた
【０００５】
また、他の従来例として、図２１に示すタッチパネル２００も提案されていた。このタッチパネル２００は、タッチパネル２０５上に、そのタッチパネル２０５のボタン位置２０５ａ〜２０５ｅに対応した凸部２０７ａ〜２０７ｅを表面に有する透明シート２０６を設けたものである（特許文献２参照）。
【０００６】
タッチパネル２００は、前記構成により、タッチパネル２０５のボタン位置２０５ａ〜２０５ｅ、つまりタッチすべきポイントを、透明シート２０６の凸部２０７ａ〜２０７ｅによって明確に示すことができる。このため、操作者は目的のボタン位置を、そのボタン位置上の凸部を目標として、迷うことなく確実に指先でタッチすることが可能となる。さらに、視覚障害者でも、透明シート２０６の凸部２０７ａ〜２０７ｅによってタッチパネル２０５のボタン位置２０５ａ〜２０５ｅを認識することが可能となる。
【０００７】
すなわち、前記タッチパネルによれば、操作者は、操作すべき目的の領域又はボタン位置を指先でタッチして触感で認識することが可能となる。従って、熟視出来ない場合においても、目的の領域又はボタン位置を認識することができ、正確な操作を行うことができた。
【０００８】
一方、タッチパネルの多様化に伴い、近年タッチパネルの操作画面は、機能、使用態様に応じて、種々変化するものが多くなってきた。そのため、タッチすべきポイントである
ボタン位置又は領域の位置は適宜に変更される。しかし、前記タッチパネル１００，２００は、タッチすべきポイントを認識させる透明シートの凸部２０７ａ〜２０７ｅ及び各領域に設けられた突条１１３、突起１１４等は、一定の箇所に固定されており、ボタン位置及び領域が変化すると、その効力を果たすことが出来なかった。
【特許文献１】特開平５−４６３１３号公報
【特許文献２】特開平７−３１９６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記種々の問題に鑑みて成されたものであり、タッチパネルを視認しなくても触感によってタッチ操作を行うことができるタッチパネル装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記問題に鑑みて以下のように構成されている。すなわち、本発明は、操作者がタッチすることによって入力操作を行うタッチパネル装置において、前記タッチパネルの触感を部分的に変化させる駆動装置と、前記駆動装置を制御する制御部と、を備えていることを特徴とするタッチパネル装置である。
【００１１】
本発明は、前記構成により、タッチパネルの触感を部分的に変化させて、使用者に対して触感により押下位置を認識させて、入力操作を行わせることができる。
【００１２】
前記触感とは、操作者が指等でタッチパネル表面を触れた際に、ボタンの位置を認識できるような表面の触感であり、例えば、表面の凹凸、温度変化、押圧した際の抵抗の違いが挙げられる。前記押圧した際の抵抗とは、操作者がタッチパネルを押圧した際の抵抗であり、例えば、ボタン位置に対応する部分の抵抗を低く（押しやすい状態）として、ボタン位置に対応しない部分の抵抗を高くする（押しにくい状態）とする構成が例示できる。
【００１３】
また、本発明に係るタッチパネル装置は、表示部を更に備え、前記制御部は、表示部の表示内容に応じて、タッチパネルの触感を部分的に変化させつように駆動装置を制御することを特徴としてもよい。
【００１４】
例えば、表示されるボタンの位置に応じてタッチパネルの触感を部分的に変化させることができる。前記構成により、ボタンに対応するタッチパネルとボタンに対応しないタッチパネルの触感を異ならせることができる。従って、操作者は、触感によりボタンの位置を認識することができ、視認しなくてもボタンの位置を正確に把握することができる。また、ボタンの位置を検出するボタン位置検出部を更に設け、ボタン位置検出部によって検出されたボタンの位置に基づいて触感を変化させて、操作画面が変わりボタンの位置が変化した場合においても適用することが可能である。
【００１５】
前記ボタン位置検出部は、タッチパネル装置全体におけるボタンの位置を検出するものであり、例えば、タッチパネルと液晶表示部とに一致した座標を展開しておき、液晶表示部に表示されるボタンの位置の座標を検出する。前記制御部は、前記ボタン位置検出部によって検出されたボタンの位置、例えば座標に基づき、タッチパネルのボタンの位置の座標に対応する箇所の触感を部分的に変化させる。
【００１６】
また、本発明は、ボタンの位置に応じた変化だけでなく、ボタンの位置と触感を変化させる部分とを異ならせてもよい。例えば、使用者がタッチパネル装置を視認せずに操作を行う場合には、ボタンを表示せずに、触感の変化のみで操作位置を認識できるように構成してもよい。
【００１７】
さらに、他の構成としては、ボタンによる操作表示と、触感による操作表示を合わせて用いたり、音声入力とタッチ操作による入力とを選択できるようにして、音声入力の際に触感を変化させて、視認せずにタッチ操作ができるように構成してもよい。ボタンと触感を変える領域とを別途設け、それぞれが入力操作を受け付けることにより、入力操作を受け付けるボタンと触感を変化させた領域とを重ねて配置することができるため、限られた領域であるタッチパネル装置を大きく用いることができる。
【００１８】
また、本発明に係るタッチパネル装置は、触感を変化させる領域の形状を任意に設定可能としてもよい。例えば、前記タッチパネルをマトリクス状に複数区分した領域としてもよいし、円形、三角形、四角形等任意の形状を触感を変化させる領域としてもよく、使用態様に応じて、適宜に選択して用いることが望ましい。
【００１９】
また、本発明に係るタッチパネル装置は、更に、前記タッチパネルの表面を覆うように配置され、磁気の変化によって立設する立設部と、前記タッチパネルの背面に複数配置された電極と、を備え、前記制御部は、前記電極の電圧を制御して、タッチパネルの触感を部分的に変化させてもよい。
【００２０】
前記構成により、触感を変化させる領域に対応する電極の電圧を変化させて、前記領域の立設部を変化させることができる。そのため、前記領域とそれ以外のタッチパネルの表面の触感を異ならせることができ、操作者は触感によってタッチ操作を行うことができる。
【００２１】
尚、前記立設部とは、外部から電荷（例えば静電気）を与えることにより、その形状が変化するものであり、種々の構成とすることができる。例えば、樹脂製の繊維毛が例示できる。樹脂製の繊維毛は、金属物質と異なり、静電気を逃がしにくく帯電しやすい物質である。従って、タッチパネルの表面に前記繊維毛を配置し、対応する電極に電圧を印加することにより、繊維毛に帯電した静電気力により、繊維毛を立設することができる。尚、前記繊維毛は、タッチパネルの表面に付するため、液晶表示部が視認できるように透明又は半透明であることが好ましい。
【００２２】
さらに、本発明の立設部は、前記タッチパネルの表面に樹脂製のフィルムを付着して、このフィルムの表面に形成された複数のヒダとしてもよい。この樹脂製のフィルムも前記繊維毛と同様に帯電しやすく、電極の電圧の変化によりその形状を異ならせて触感を変化させることができる。このヒダは、一枚のフィルムに形成することができるため、前記繊維毛と比較して、取付作業を容易に行うことができる。尚、前記繊維毛と同様にこのフィルムも透明又は半透明のものを用いることが好ましい。
【００２３】
また、本発明に係るタッチパネル装置は、前記タッチパネルと液晶表示部との間に配置された後面パネル板と、前記タッチパネルと後面パネル板とを接続し、タッチパネルと後面パネル板との空間を複数に区分する接続部材と、前記タッチパネルと後面パネル板及び接続部材に隔成された空気層と、前記空気層の空気圧を調整する空気圧調整部と、を更に備え、前記制御部は、前記空気圧調整部を制御して、タッチパネルの触感を部分的に変化させることを特徴としてもよい。
【００２４】
前記構成によれば、空気層の空気圧が変化すると、タッチパネルの背面に前記後面パネルが配置されているため、空気圧の変化はタッチパネルの感触に発現され、操作者がタッチパネルを押圧した際の抵抗を異ならせることができる。操作者は、押圧した際の抵抗が異なるため、押圧した際の感触によってタッチ操作を行うことができる。また、数段階に分けて空気圧を異ならせることにより、触感によって複数の領域を識別させることも可能
となる。
【００２５】
さらに、前記タッチパネルには、複数の孔部が形成されていることを特徴としてもよい。タッチパネルに複数の孔部を形成することにより、前記空気圧を変化させた際に、空気を孔部から噴出させて、空気の吹き出しにより操作者にタッチ操作を行うべき領域を認識させることができる。
【００２６】
加えて、前記タッチパネル装置は、表面を覆うフィルムが付着されており、前記制御部によって空気圧調整部が制御され空気圧が高まると、前記孔部を覆うフィルムが膨張し、タッチパネルの表面に突部が形成されるように構成してもよい。
【００２７】
前記構成によれば、前記空気層の空気圧が高められることにより、タッチパネルの表面の付着されたフィルムに突部が形成して、タッチパネル表面の形状を異ならせることができる。従って、操作者は、タッチパネルに触れた感触によって、タッチ操作を行う領域を認識することができる。さらに、ボタンの種類によって空気圧の圧力を異ならせることにより、形成される突部の大きさ又は硬さによって複数の領域を識別させることも可能となる。
【００２８】
また、本発明に係るタッチパネル装置は、タッチパネルの裏面を覆うように配置された複数の発熱体を更に備え、前記制御部は、前記発熱体を通電することにより、タッチパネルの触感を変化させることを特徴としても良い。
【００２９】
前記構成により、発熱体を通電させて、タッチパネルの表面の温度を変化させることができる。そのため、タッチパネルの表面の触感を異ならせることができ、操作者は温度変化による触感によってタッチ操作を行う領域を認識することができる。
【００３０】
さらに、本発明に係るタッチパネルは、前記タッチパネルと液晶表示部との間に配置された後面パネル板と、前記タッチパネルと後面パネル板とを接続し、タッチパネルと後面パネル板との空間を複数に区分する接続部材と、前記タッチパネルと後面パネル板及び接続部材に隔成された空気層と、を更に備え、前記タッチパネルは、複数の孔部が形成され、表面を覆うフィルムが付着されており、前記発熱体が通電されると前記孔部を覆うフィルムが膨張し、タッチパネル表面に突部を形成することを特徴としても良い。
【００３１】
前記構成によれば、前記ボタン位置に対応する発熱体が通電され、当該部分の空気層が熱せられることにより、タッチパネルの孔部を覆うフィルムが膨張し、タッチパネルの表面に突部を形成することができる。従って、操作者は視認しなくても触感によりタッチ操作を行う領域を認識することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、本発明に係るタッチパネル装置によれば、適宜に変更されるボタンの位置に基づいて、タッチパネルの表面の触感を異ならせるため、操作者は視認しなくても触感により、タッチ操作を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
＜実施の形態１＞
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態１に係るタッチパネル装置１０の平面図である。図２は、図１に示すタッチパネル装置１０の断面図である。タッチパネル装置１０は、基板１上に、ボタン等の操作画面を表示する液晶表示板２と、タッチパネル３と、が順次積層されている。タッチパネル３の表面には、タッチパネル３を覆うように立設部としての繊維毛４が付されており、タッチパネル
３の背面には、電極５が複数配置されている。
【００３４】
前記タッチパネル３と液晶表示部２には、一致した座標及び区分が展開されており、前記電極５は、当該区分毎に対応するように配置されている。本実施の形態では、図３に示すように横方向のＸ軸と縦方向のＹ軸とからなり、各軸はそれぞれＸ１〜Ｘ１４とＹ１〜Ｙ９までの基準線が展開されている。ボタン等の位置を示す区分は、各軸の基準線に囲われた部分として、囲む基準線によって表される。
【００３５】
タッチパネル装置１０は、図示しない制御部とボタンの位置を検出するボタン位置検出部を備えている。ボタン位置検出部は、液晶表示部２に表示される画面が変更される毎にボタンがいずれの区分に位置しているかを検出する。ボタン位置検出部によって検出されたボタン位置の情報は、制御部に送られる。制御部は、ボタン位置検出部によって検出されたボタン位置に基づいて、ボタン位置に対応する電極を選択し、その電極に電圧を印加する。
【００３６】
前記繊維毛４は、透明な樹脂製であり、タッチパネル３の表面の略全体を覆うように付されている。タッチパネル３を介して配置された電極５に電圧が印加されると、繊維毛４は、静電気力によって立毛する。従って、ボタン位置に対応するタッチパネル３の表面は、繊維毛４が立設し、ボタン位置に対応する箇所とボタン位置に対応しない箇所の触感は区別される。
【００３７】
図３は、前記電極５の要部拡大図である。電極５は、前記区分に対応してタッチパネル３の背面に配置されている。タッチパネル装置１０の本体である基板１との接続部分には、各電極５と導通路によって接続された端子１３が配置されており、各電極５と基板１とは導電接続されている。
【００３８】
次いで、ボタン位置の変更による触感の変化の態様を図面に基づいて詳細に説明する。液晶表示部２に表示される画面が変更されると、前記ボタン位置検知部は、ボタンの位置を検出する。例えば、図４に示すタッチパネルの画面では、ＡからＦまで６つのボタンが表示されており、Ａボタンは、前記基準線Ｘ２、Ｙ２、Ｘ５、Ｙ５に囲われた部分であり、区分（Ｘ２，Ｙ２，Ｘ５，Ｙ５）と示される。
【００３９】
同様に、Ｂボタンは区分（Ｘ６，Ｙ２，Ｘ９，Ｙ５）、Ｃボタンは区分（Ｘ１０，Ｙ２，Ｘ１３、Ｙ５）、Ｄボタンは区分（Ｘ２，Ｙ７，Ｘ５，Ｙ８）、Ｅボタンは、区分（Ｘ６，Ｙ７，Ｘ９，Ｙ８）、Ｆボタンは区分（Ｘ１０，Ｙ７，Ｘ１３，Ｙ８）と示される。
【００４０】
前記ボタン位置検出部によって検出されたボタン位置の情報は制御部に送られる。制御部は、ボタンの位置情報に基づいて、Ａ〜Ｆの各ボタンに対応する部分に位置する電極５ａを選択し、当該電極５ａのみに電圧を印加する（図５参照）。各電極５ａに電圧が印加されると、当該電極５ａに対応する箇所の繊維毛４ａのみが静電気力によって立毛する。一方、電圧が印加されていない電極５ｂに対応する繊維毛４ｂは、立毛しない。
【００４１】
このように、ボタン位置に対応する繊維毛４ａのみを立毛させることにより、操作者は視認しなくても触感により触れている箇所がボタンであるか否かを認識することができる。操作者は、触感によりボタンか否かを識別できるため、上下左右のボタンを確認することにより、操作すべきボタンを選択して操作することができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、繊維毛４を立毛させるか否かでボタン位置であるか否かを認識させたが、ボタンの種類によって立毛態様を異ならせ、触感によりボタンの種類も識別できるように構成して良い。
【００４３】
さらに、本実施の形態１では、タッチパネル３の表面に繊維毛４を付したが、本発明は、電極５の変化によって立設するものであればよく、他の構成としても良い。例えば、図６に示すように、表面に複数のヒダ６ａが形成された磁気性のシート６をタッチパネル３の表面に付着して、電極５の電圧の変化によりヒダ６ａの形状を変化させるように構成してもよい。
【００４４】
＜実施の形態２＞
実施の形態２は、前記実施の形態１において電荷を与えることによって触感を変化させていた構成を、空気圧を用いてタッチパネルの触感を変化させたタッチパネル装置２０である。尚、基板１、液晶表示部２等タッチパネルの概略構成及びタッチパネルの平面図は実施の形態１と同様であり、同様の構成については同符号を用いて説明を省略する。
【００４５】
図７は、本実施の形態２に係るタッチパネル装置２０の断面図である。本実施の形態２に係るタッチパネル装置２０は、基板１と、液晶表示部２と、タッチパネル３と、タッチパネル３の表面を覆うように付着されたフィルム材７と、タッチパネル３と液晶表示部２との間に配置された後面パネル板８と、後面パネル８とタッチパネル３とを接続する接続部材９と、を備えている。
【００４６】
前記タッチパネル３と後面パネル板８と接続部材９によって空気層１１が隔成されており、この空気層１１には、空気層１１の空気圧を調整するための空気圧調整部１４が接続されている。空気層１１は、前記基準線に基づく区分毎に形成されており、空気層１１毎に空気圧を調整することができる。
【００４７】
図８は、タッチパネル装置２０の空気層１１の要部拡大図である。空気層１１は、タッチパネル３と後面パネル８と接続部材９によって隔成されており、後面パネル８には、空気層調整部１３が接続されている。空気圧調整部１４は、後面パネル８の背面に接着されたパッキン１４ａと、後面パネル８とパッキン１４ａに形成された穴部に接続されたホース１４ｂと、このホース１４ｂに注入される空気を調整するためのバルブ１４ｃと、ポンプ１４ｄと、を備えており、前記バルブ１４ｃは制御部によって制御されている。前記バルブ１４ｃが開閉することにより、ポンプ１４ｄからの空気が空気層１１に注入して、空気層１１の空気圧を調整することができる。
【００４８】
タッチパネル３には、区分毎に複数の孔部３ａが形成されており、この孔部３ａは前記フィルム材７に塞がれている。前記空気圧調整部１４によって空気圧が高められると、空気層１１の空気は多くなり、タッチパネル３の孔部３ａを塞ぐフィルム材７が膨れる。すなわち、空気圧が高められると、タッチパネル３の表面のフィルム材７に多数の突部７ａが形成される（図９参照）。
【００４９】
一方、前記空気圧調整部１４によって空気圧が低められると、空気層の空気は少なくなり、タッチパネル３の孔部３ａを塞ぐフィルム材７が凹む。すなわち、空気圧が低められると、タッチパネルの表面のフィルム材７は平滑状態を維持するか、多数の凹部が形成される。このように、タッチパネル３の表面に前記突部７ａ又は凹部等を形成することにより、操作者は触感でボタン位置を認識することが可能となる。
【００５０】
次いで、ボタン位置の変更による触感の変化の態様を図面に基づいて詳細に説明する。液晶表示部２に表示される画面が変更されると、前記ボタン位置検知部は、Ａ〜Ｆボタンの位置を検出する。制御部は、このボタンの位置情報に基づいて、Ａ〜Ｆの各ボタンに対応する部分に位置する空気層１１に接続されている空気圧調整部１４を選択し、当該空気圧調整部１４によって空気を注入する。選択された（ボタン位置に対応する）空気層１１
に空気が注入されると、当該空気層のタッチパネル３の孔部３ａを塞ぐフィルム材７が膨れ、タッチパネル３の表面に突部７ａが形成される。一方、空気が注入されない（ボタン位置に対応しない）空気層１１のタッチパネル３の表面には前記突部７ａが形成されず、平滑状態が維持される（図７参照）。
【００５１】
このように、ボタン位置に対応するタッチパネル３の表面のみに突部７ａを形成することにより、操作者は視認しなくても触感により触れている箇所がボタンであるか否かを認識することができる。操作者は、触感によりボタンか否かを認識できるため、上下左右のボタンを確認することにより、操作すべきボタンを選択して操作することも可能となる。
【００５２】
また、本実施の形態２は、タッチパネル３の表面にフィルム材７を付して、空気層１１に空気を注入することにより、タッチパネル３の表面に突部７ａを形成し、触感を変化させたが、この変形例として、例えば、前記フィルム材７を設けず、タッチパネル３の孔部３ａから空気を噴出させる構成としてもよい（図１０参照）。前記構成により、該当する空気層に空気を注入することにより、ボタン位置に対応するタッチパネルの表面の孔部から空気を噴出させて、空気の噴出によりボタン位置を認識させることができる。
【００５３】
さらに、実施の形態２の変形例として、タッチパネル３に孔部を形成せず、タッチパネル３の背面に形成された空気層１１の空気圧を調整し、タッチパネル３を押圧した際の抵抗の違いによって、ボタン位置を認識させるように構成しても良い。
【００５４】
例えば、ボタン位置に対応する箇所の空気層１１の空気圧をボタン位置に対応しない箇所の空気層１１より低くして、ボタン位置に対応するタッチパネル３の抵抗を低くする。操作者は、タッチパネル３の表面を手で触れ、抵抗が低い（すなわち押しやすい箇所）を探すことで、ボタン位置を認識することができる。
【００５５】
さらに、実施の形態２に係るタッチパネル装置２０は、タッチパネル３の背面に空気層１１を設け、この空気層１１の空気量を調整することによりタッチパネル３の表面の触感を変化させたが、空気の代わりに液体等流量を変化させることができる他の流体を用いても良い。
【００５６】
図１１は、空気の代わりに動作流体を用いたタッチパネル装置の断面図である。このタッチパネル装置は、前記空気層１１に動作流体が封入されており、後面パネル８に形成された穴部８ａにパッチ１５が設けられている。前記パッチ１５の背面には、ソレノイド１６が配置されており、ソレノイド１６のピン１６ａの先端は、パッチ１４と当接可能である。前記ソレノイド１６は、制御部によって制御されており、通電されることにより、ソレノイド１６のピン１６ａが突出してパッチ１４を押圧し、動作流体の圧力を変化させることができる。
【００５７】
尚、動作流体として、タッチパネルの材料と屈折率が近い物質を用いることにより、導通路や空洞部の境界等のパネルの内部構造を目立たなくさせることができるため、表示部に被せて用いる場合に視認性を損なうことが無く、好適である。
【００５８】
＜実施の形態３＞
実施の形態３は、前記実施の形態において磁気及び空気圧の変化によって異ならせていたタッチパネル３の触感を、温度の変化によって異ならせたタッチパネル装置３０である。尚、本実施の形態３においても、基板１、液晶表示部２等タッチパネル装置の概略構成及びタッチパネル装置の平面図は実施の形態１、２と同様であるため、同様の構成については同符号を用いて説明を省略する。
【００５９】
図１２は、本実施の形態３に係るタッチパネル装置３０の断面図である。本実施の形態３に係るタッチパネル装置３０は、基板１と、液晶表示部２と、タッチパネル３と、タッチパネル３の背面に付された発熱体１２と、を備えている。この発熱体１２は、制御部によって制御されており、制御部はボタン位置検出部によって検出されたボタン位置に基づいて発熱体１２を通電する。
【００６０】
図１３は、発熱体１２の要部拡大図であり、発熱体１２は、前記区分毎に配置されている。タッチパネル装置３０の本体である基板１との接続部分には、各発熱体１２と導通路によって接続された端子１５が配置されており、各発熱体１２と基板１とは導電接続されている。発熱体１２が通電されると、タッチパネル３の温度が上昇し、操作者は表面温度の違いによってボタン位置を認識することができる。
【００６１】
また、温度変化によって膨張及び縮小する性質をもつ材質からなるタッチパネル３を用いることにより、通電された発熱体１２に対応する位置のタッチパネル３を部分的に膨張させることも可能である。このようにして、発熱体１２を通電させて、タッチパネル３の表面の触感を異ならせることができる。
【００６２】
次いで、ボタン位置の変更による触感の変化の態様を図面に基づいて詳細に説明する。液晶表示部２に表示される画面が変更されると、前記ボタン位置検知部は、Ａ〜Ｆボタンの位置を検出する。制御部は、このボタンの位置情報に基づいて、Ａ〜Ｆの各ボタンに対応する部分に位置する発熱体１２を選択し、選択した発熱体１２を通電する。選択された（ボタン位置に対応する）発熱体１２が通電されると、対応するタッチパネル３は温度が上昇して、タッチパネル３の表面が温かくなるとともに、タッチパネル３が膨張し、表面に膨らみが形成される（図１４参照）。一方、通電されない（ボタン位置に対応しない）発熱体１２に対応するタッチパネル３の表面は、温度変化がなく、平滑状態が維持される。
【００６３】
このようにボタン位置に対応するタッチパネル３のみに温度変化を与えることにより、操作者は視認しなくても触感により触れている箇所がボタンであるか否かを認識することができる。操作者は、触感によりボタンか否かを認識することができるため、上下左右のボタンを確認することにより、操作すべきボタンを選択して操作することができる。
【００６４】
また、実施の形態３の変形例として、発熱体によって空気を加熱し、空気を膨張させることにより、タッチパネル３の表面の触感を異ならせても良い。図１５は、前記変形例の断面図であり、多数の孔部３ａが形成されたタッチパネル３と、タッチパネル３の表面に付着されたフィルム材７と、タッチパネル３の背面に配置された後面パネル８と、後面パネル８とタッチパネルとを接続する接続部材９と、後面パネル８の背面に付された発熱体１２と、を備えている。
【００６５】
前記タッチパネル３、後面パネル８及び接続部材９によって空気層１１が隔成されており、前記発熱体１２を通電させることにより、空気層１１の空気が加熱される。前記空気が加熱されると空気は膨張し、タッチパネル３の表面を覆うフィルム材７に突部７ａが形成される。この突部７ａによって操作者は、ボタン位置を認識することができる。
【００６６】
＜実施の形態４＞
前記実施の形態１から３は、表示されるボタンの位置に応じてタッチパネルの触感を変化させた実施形態であり、ボタンの位置と触感を変化させる領域は対応しているが、実施の形態４は、表示されるボタンとタッチパネルの触感を変化させる領域を対応させていない実施形態である。なお、タッチパネルの触感を変化させる構成については、前記実施の形態１から３のいずれを適用することが可能であり、以下の実施の形態の説明では、表示
態様について説明し、触感を変化させる具体的構成につていは説明を省略する。
【００６７】
図１６は、本実施の形態４に係るタッチパネル装置４０の平面図である。液晶表示部２には、タッチ操作を受け付けるボタンとＧ、Ｈ、Ｉが表示されており、同じ画面上に触感を変化させた領域Ｊ、Ｋが形成されている。
【００６８】
図１６の表示された画面は、音量操作画面であり、前記ボタンＧには、操作対象である「音量」の文字が表示され、ボタンＨとボタンＩは、それぞれ音量を操作する「ＵＰ」と「ＤＯＷＮ」の文字が表示されている。また、領域Ｊ、Ｋは、上向きの矢印と下向きの矢印であり、この領域Ｊ、Ｋによっても音量のＵＰ及びＤＯＷＮ操作を行うことができる。
【００６９】
使用者は、任意にボタンによるタッチ操作と前記領域によるタッチ操作を選択して行うことができ、タッチパネル装置４０を視認できる場合のみならず、視認できない場合においても、触感によりタッチ操作を行うことができる。また、触感を変化させる領域Ｊ、ＫとボタンＧ、Ｈ、Ｉとを重ねて配置することができるため、限られた領域である表示画面を広く用いることが可能となる。
【００７０】
＜実施の形態５＞
実施の形態５は、ボタンによるタッチ操作と触感を変化させた領域によるタッチ操作を使用態様に応じて選択出来るように構成したタッチパネル装置である。実施の形態５に係るタッチパネル装置は、音声入力とタッチ操作による入力とを受け付けることができ、音声入力の際にボタンを表示せず、触感を変化させた領域によってタッチ操作を受け付ける装置である。
【００７１】
タッチパネル装置における処理について図１７に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。タッチパネル装置の制御部は、使用者からの入力指示をまつ（ステップ１）。使用者から入力指示を受け付けると、前記入力指示が音声入力指示であるか、タッチ操作による入力指示であるかを判別する（ステップ２）。
【００７２】
前記入力指示が音声入力でない、すなわちタッチ操作による入力指示の場合には、使用者はタッチパネル装置を視認してタッチ操作を行っているとして、使用者に対してボタンを表示して、タッチ操作を受け付ける（ステップ３）。一方、前記入力指示が音声入力指示の場合には、使用者はタッチパネル装置を視認せずに操作を行うとして、ボタンを表示せず（又はボタンの表示と合わせて）タッチパネルの触感を変化させて、この変化させた領域においてタッチ操作を受け付ける（ステップ４）。
【００７３】
このように、実施の形態５に係るタッチパネル装置によれば、使用者の入力指示の態様によって、タッチ操作を受け付ける態様を変化させることにより、使用態様に合ったタッチ操作を促すことができる。
【００７４】
本実施の形態１〜５に係るタッチパネル装置は、タッチパネル自体に触感を変化させる機構を設けたが、触感を変化できる感触シートを設け、この感触シートをタッチパネル装置に被せて、タッチパネル装置の表面の触感を変化させるように構成してもよい。前記触感シートを設けることにより、既存のタッチパネル装置に被せて、本発明に係る触感によるタッチ操作を行うことが可能となる。さらに、感触シートを別途設けることにより、感触シート自体は、消耗品として交換することができる。
【００７５】
例えば、図１８、図１９は、前記実施の形態に係るタッチパネル装置におけるタッチパネル３の固定構造の一例である。このタッチパネル装置は、タッチパネル装置本体の上面の一端にヒンジ１７を介して、上面を開閉できるフレーム１８を設け、このフレーム１８
によりタッチパネル３を挟んで固定している。前記感触シートを用いることにより、タッチパネル３と感触シートを合わせてフレームによって固定して、容易に感触シートを取り付け、触感によるタッチ操作を行うことが可能となる。
【００７６】
以上の実施例では、表示部として液晶表示器を挙げて説明したが、ＣＲＴディスプレイでも、プラズマディスプレイでも、有機ＥＬディスプレイでも、表示装置であれば何でも本発明を適用できることは言うまでもない。
【００７７】
さらに言うなら、表示装置との組合わせは必ずしも必須ではない。たとえば印刷物の上に本発明のタッチパネル装置を重ねることで印刷物の印刷内容に対応した入力を行うことが出来る。
【００７８】
また、印刷物なども一切なしに、本発明のタッチパネル装置単独でも利用可能である。すなわち視覚に頼らず感触だけを頼りに入力操作を行うことが出来るため、視覚に障害を持った人にも入力操作が容易なユーザインターフェースを提供することが可能となる。
【００７９】
以上のように、実施の形態では、本発明の好適な実施形態を例示して説明したが、本発明に係るタッチパネルぽ装置は、前記実施形態に限られず、可能な限りこれらの組み合わせも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施の形態１に係るタッチパネル１０の平面図である。
【図２】実施の形態１に係るタッチパネル１０の断面図である。
【図３】実施の形態１に係るタッチパネル１０の電極の要部拡大図である。
【図４】実施の形態１に係るタッチパネル１０の区分を示す平面図である。
【図５】図３のＸ―Ｘ断面図である。
【図６】実施の形態１に係るタッチパネル１０の変形例を示す断面図である。
【図７】本実施の形態２に係るタッチパネル装置の断面図である。
【図８】本実施の形態２に係るタッチパネル装置２０の空気層１１の要部拡大図である。
【図９】実施の形態２に係るタッチパネル２０の変形例を示す断面図である。
【図１０】実施の形態２に係るタッチパネル２０の変形例を示す断面図である。
【図１１】実施の形態２の変形例における空気層１１の要部拡大図である。
【図１２】本実施の形態３に係るタッチパネル装置３０の断面図である。
【図１３】実施の形態３に係るタッチパネル３０の発熱体１２の要部拡大図である。
【図１４】本実施の形態３に係るタッチパネル装置３０の断面図である（突部形成時）。
【図１５】実施の形態３に係るタッチパネル３０の変形例を示す断面図である。
【図１６】実施の形態４に係るタッチパネル装置４０の平面図である。
【図１７】実施の形態５に係るタッチパネル装置における処理のフローチャートである。
【図１８】実施の形態１〜５に係るタッチパネル装置の斜視図である。
【図１９】実施の形態１〜５に係るタッチパネル装置の側面図である。
【図２０】従来のタッチパネル１００の平面図である。
【図２１】従来のタッチパネル２００の平面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０，２０，３０，４０  タッチパネル装置
１  基板
２  液晶表示部
３  タッチパネル
３ａ  孔部
４  繊維毛
５  電極
６  シート
６ａ  ヒダ
７  フィルム材
８  後面パネル板
９  接続部材
１１  空気層
１２  発熱体
１３  端子
１４  空気層調整部
１５  パッチ
１６  ソレノイド
１７  ヒンジ
１８  フレーム
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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