(57)【要約】【課題】タッチパネルが押されたことを触感とともに視覚的にユーザーにフィードバックすることができる。【解決手段】タッチパネル１２には圧電素子１７ａ〜ｆが当接されている。振動制御部２０は、タッチパネル１２が操作されると、圧電素子１７ａ〜ｆを駆動してタッチパネル１２を振動させる。また、画面制御部２１は、タッチパネル１２が操作されると、振動制御部２０による圧電素子１７ａ〜ｆの駆動に合わせて表示部１１に振動を模した画像を表示させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルで操作が受け付けられたときに、前記タッチパネルを振動させる振動手段と、
前記振動手段による前記タッチパネルの振動とともに、前記タッチパネルが操作されたことを示す画像を表示する表示手段と
を備えたことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
前記振動手段は、
前記タッチパネルに当接された圧電素子を介して前記操作の押圧力を検出し、前記押圧力に応じた強さで前記圧電素子を駆動する振動制御手段を有し、
前記表示手段は、
前記タッチパネルが操作されたことを示す画像として振動を模した画像を前記押圧力に応じて表示する
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
前記振動制御手段は、
検出した前記押圧力と前記圧電素子を駆動させる駆動タイミングとを前記表示手段に通知し、
前記表示手段は、
前記振動制御手段から取得した前記駆動タイミングに合わせて、前記振動を模した画像を前記押圧力に応じて表示する
ことを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
前記振動制御手段は、
前記押圧力に応じて複数段の強さで前記圧電素子を駆動し、
前記表示手段は、
前記振動を模した画像を前記押圧力に応じて前記複数段のパターンで表示する
ことを特徴とする請求項２または３に記載のタッチパネル装置。
【請求項５】
前記表示手段は、
前記タッチパネルで操作が受け付けられた位置に対応して、前記振動を模した画像を前記押圧力に応じてアニメーション表示する
ことを特徴とする請求項２から４までのいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載のタッチパネル装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示部上にタッチパネルを設置したタッチパネル装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示部上にタッチパネルを設置したタッチパネル装置が普及している。タッチパンル装置では、物理的な押し込みストロークがないため、操作キーが押されたことをユーザーにフィードバックすることが行われている（例えば、特許文献１、２を参照）。特許文献１では、タッチパネルに圧電素子を設け、ユーザーがタッチパネルの操作面をタッチした際に、圧電素子に電圧印加することで圧電素子を収縮変形させてタッチパネルを振動させ、ユーザーに触感をフィードバックするように構成されている。また、特許文献２では、タッチパネルに対する押し込み量を検出し、押し込み量に応じた画像を表示させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2005-085201号公報
【特許文献２】特開2006-293878号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、８．５ｉｎｃｈ、１０．１ｉｎｃｈ等の大型タッチパネルで画面全体を振動させるには、振動デバイスの振動力が足りず、ユーザーにフィードバックされる触感が弱くなるという問題があった。また、特許文献２の技術では、画像表示によるフィードバックであるため、触感に比べると直感的にユーザーに認識させにくいという問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のタッチパネル装置は、タッチパネルで操作が受け付けられたときに、前記タッチパネルを振動させる振動手段と、前記振動手段による前記タッチパネルの振動とともに、前記タッチパネルが操作されたことを示す画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
また、前記振動手段は、前記タッチパネルに当接された圧電素子を介して前記操作の押圧力を検出し、前記押圧力に応じた強さで前記圧電素子を駆動する振動制御手段を有し、前記表示手段は、前記タッチパネルが操作されたことを示す画像として振動を模した画像を前記押圧力に応じて表示してもよい。
また、前記振動制御手段は、検出した前記押圧力と前記圧電素子を駆動させる駆動タイミングとを前記表示手段に通知し、前記表示手段は、前記振動制御手段から取得した前記駆動タイミングに合わせて、前記振動を模した画像を前記押圧力に応じて表示してもよい。
また、前記振動制御手段は、前記押圧力に応じて複数段の強さで前記圧電素子を駆動し、前記表示手段は、前記振動を模した画像を前記押圧力に応じて前記複数段のパターンで表示してもよい。
また、前記表示手段は、前記タッチパネルで操作が受け付けられた位置に対応して、前記振動を模した画像を前記押圧力に応じてアニメーション表示してもよい。
本発明の画像形成装置は、上記のタッチパネル装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、タッチパネルが押されたことを触感とともに視覚的にユーザーにフィードバックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る実施形態のタッチパネル装置が搭載された画像形成装置の模式図である。
【図２】図１に示すタッチパネル装置の平面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図１に示す画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示すタッチパネル装置に表示される振動を模したアニメーション表示例である。
【図６】図１に示すタッチパネル装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態のタッチパネル装置１０が搭載された画像形成装置１００は、複写機であり、図１を参照すると、原稿読取部１２０と、原稿給送部１３０と、記録部１４０とを備えている。原稿読取部１２０は、記録部１４０の上部に配設され、原稿給送部１３０は、原稿読取部１２０の上部に配設されている。なお、本件の画像形成装置１００は、複写機で説明したが、スキャナー、複合機等が含まれるのは、言うまでもない。
【００１０】
画像形成装置１００の前面側には、画像形成装置１００の設定や動作指示を行う操作部４が配設されている。操作部４には、タッチパネル装置１０と操作ボタン４０が設けられている。タッチパネル装置１０は、図２及び図３を参照すると、操作入力を受け付ける各種操作キーを表示する表示部１１と、表示部１１の表示面に設けられ、ユーザーの指先やスタイラス等の押圧によるタッチ入力を検知し、タッチ入力が検知された位置に対応する信号を出力することで、表示部１１に表示された操作キーへの操作を受け付けるタッチパネル１２とを備えている。表示部１１及びタッチパネル１２は、略同一の形状を有する、短辺が縦方向に、長辺が横方向に配置された長方形である。表示部１１としては、例えば液晶表示パネルが用いることができる。また、タッチパネル１２としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等を用いることができる。
【００１１】
表示部１１は、図３を参照すると、筐体１３内に収納保持され、筐体１３には、表示部１１及びタッチパネル１２の周辺領域を覆うアッパーカバー１３ａを設けられている。表示部１１上には、アッパーカバー１３ａで覆われた箇所に設けられた複数の弾性部材１４を介して、タッチパネル１２が保持されている。弾性部材１４は、ゴム等の樹脂で構成され、複数の弾性部材１４の上面は、タッチパネル１２を固定する固定面となる。複数の弾性部材１４の上面に塗布された粘着材によってタッチパネル１２が固定される。
【００１２】
また、アッパーカバー１３ａで覆われた箇所のタッチパネル１２の裏面には、圧電素子１７ａ〜ｆが貼着されている。圧電素子１７ａ〜ｆは、タッチパネル１２がタッチされたときの押圧力（歪み量）を検出する押圧力検出手段として機能するとともに、タッチパネル１２を振動させる振動手段として機能する。本実施の形態では、圧電素子１７ａ〜ｃと、圧電素子１７ｄ〜ｆとが短辺方向にそれぞれ対向してアッパーカバー１３ａで覆われた箇所に配置されている。
【００１３】
操作ボタン４０には、図２を参照すると、印刷枚数等の数値を入力するためのテンキー、設定情報を初期化させる指示を入力するためのリセットキー、複写動作を停止させたり、入力された数値を消去させたりするためのストップキー、印刷動作を開始させる出力指示を入力するためのスタートキー等の常設操作キーなどが設けられている。
【００１４】
原稿読取部１２０は、図１を参照すると、スキャナー１２１と、プラテンガラス１２２と、原稿読取スリット１２３とを備える。スキャナー１２１は、露光ランプ及びＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー等から構成され、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送方向に移動可能に構成されている。プラテンガラス１２２は、ガラス等の透明部材により構成された原稿台である。原稿読取スリット１２３は、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送方向と直交方向に形成されたスリットを有する。
【００１５】
プラテンガラス１２２に載置された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー１２１は、プラテンガラス１２２に対向する位置に移動され、プラテンガラス１２２に載置された原稿ＭＳを走査しながら原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを記録部１４０に出力する。また、原稿給送部１３０により搬送された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー１２１は、原稿読取スリット１２３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット１２３を介し、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送動作と同期して原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを記録部１４０に出力する。
【００１６】
原稿給送部１３０は、原稿載置部１３１と、原稿排出部１３２と、原稿搬送機構１３３とを備えている。原稿載置部１３１に載置された原稿ＭＳは、原稿搬送機構１３３によって、１枚ずつ順に繰り出されて、原稿読取部１２０の原稿読取スリット１２３に対向する位置へ搬送され、その後、原稿排出部１３２に排出される。なお、原稿給送部１３０は、可倒式に構成され、原稿給送部１３０を上方に持ち上げることで、プラテンガラス１２２の上面を開放させることができる。
【００１７】
記録部１４０は、画像形成部１５０を備えると共に、給紙部１６０と、搬送路１７０と、搬送ローラー１８１と、排出ローラー１８２と、排出トレイ１９０とを備えている。
【００１８】
給紙部１６０は、記録紙Ｐを収納する複数の給紙カセット１６１ａ〜ｄと、給紙カセット１６１ａ〜ｄから記録紙Ｐを１枚ずつ搬送路１７０に繰り出す給紙ローラー１６２とを備えている。給紙ローラー１６２、搬送ローラー１８１及び排出ローラー１８２が搬送部として機能し、記録紙Ｐが搬送される。給紙ローラー１６２によって搬送路１７０に繰り出された記録紙Ｐは、搬送ローラー１８１によって画像形成部１５０に搬送される。そして、画像形成部１５０によって記録が施された記録紙Ｐは、排出ローラー１８２によって機外に出力される。記録が施された記録紙Ｐは、排出ローラー１８２に導かれ、排出トレイ１９０に出力される。
【００１９】
画像形成部１５０は、感光体ドラム１５１と、帯電部１５２、露光部１５３と、現像部１５４と、転写部１５５と、クリーニング部１５６と、定着部１５７とを備えている。露光部１５３は、レーザー装置やミラー等を備えた光学ユニットであり、画像データに基づいてレーザー光を出力して、帯電部１５２によって帯電された感光体ドラム１５１を露光し、感光体ドラム１５１の表面に静電潜像を形成する。現像部１５４は、トナーを用いて感光体ドラム１５１に形成された静電潜像を現像する現像ユニットであり、静電潜像に基づいたトナー像を感光体ドラム１５１上に形成させる。転写部１５５は、現像部１５４によって感光体ドラム１５１上に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写させる。定着部１５７は、転写部１５５によってトナー像が転写された記録紙Ｐを加熱してトナー像を記録紙Ｐに定着させる。
【００２０】
次に、画像形成装置１００の制御構成例について図４を参照して説明する。
タッチパネル装置１０、原稿読取部１２０、原稿給送部１３０、画像形成部１５０及び搬送部（給紙ローラー１６２、搬送ローラー１８１、排出ローラー１８２）は、制御部１に接続され、制御部１によって動作制御される。また、制御部１には、記憶部２と、画像処理部３とが接続されている。
【００２１】
制御部１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータ等の情報処理部である。ＲＯＭには画像形成装置１００の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部１は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、タッチパネル装置１０から入力された所定の指示情報等に応じて装置全体の制御を行う。
【００２２】
記憶部２は、半導体メモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段であり、原稿読取部１２０によって原稿を読み取ることで取得された画像データが記憶される。
【００２３】
画像処理部３は、画像データに対して所定の画像処理を行う手段であり、例えば、拡大縮小処理や、濃度調整、階調調整等の画像改善処理が行われる。
【００２４】
タッチパネル装置１０には、図４を参照すると、振動制御部２０と画面制御部２１が設けられている。振動制御部２０と画面制御部２１とは、それぞれＩＣ（Integrated Circuit）などにより構成されてもよい。振動制御部２０は、制御部１の制御に基づいて動作し、タッチパネル１２がタッチされたときの押圧力に対応して圧電素子１７ａ〜ｆから出力される電圧に基づいて、タッチパネル１２に対する押圧力を複数段検出する機能を有する。振動制御部２０は、タッチパネル１２に対する押圧力を検出すると、検出した押圧力に応じて予め定められた電圧波形の駆動信号を圧電素子１７ａ〜ｆに１又は複数回入力して駆動し、タッチパネル１２を振動させる。このとき、振動制御部２０は、検出した押圧力が高いほどタッチパネル１２の振動が大きくなるように、圧電素子１７ａ〜ｆに駆動信号を印加する。また、振動制御部２０は、検出したタッチパネル１２に対する押圧力を示す制御信号を画面制御部２１に出力する。
【００２５】
振動制御部２０は、圧電素子１７ａ〜ｆから出力される電圧値の中で最大の出力電圧値に基づいて押圧力を検出してもよいし、圧電素子１７ａ〜ｆの出力電圧値の平均値に基づいて押圧力を検出してもよい。また、振動制御部２０は、圧電素子１７ａ〜ｆに基づく出力電圧値が予め設定された第１の閾値以上第２の閾値未満である場合に、タッチパネル１２に対する押圧力が「低」であると検出し、第２の閾値以上第３の閾値未満である場合に、タッチパネル１２に対する押圧力が「中」であると検出し、第３の閾値以上である場合に、タッチパネル１２に対する押圧力が「高」であると検出するようにして、複数段の押圧力を検出してもよい。また、振動制御部２０は、タッチパネル１２へのタッチに応じてタッチパネル１２を振動させる際に、圧電素子短辺方向に対向配置された圧電素子対（圧電素子１７ａと圧電素子１７ｄ、圧電素子１７ｂと圧電素子１７ｅ、圧電素子１７ｃと圧電素子１７ｆ）の中でタッチ位置に近い圧電素子対を駆動させるようにしてもよいし、すべての圧電素子１７ａ〜ｆを駆動させるようにしてもよい。なお、圧電素子１７ａ〜ｆから出力される電圧は、タッチパネル１２に対する押圧力が高いほど高くなる。
【００２６】
画面制御部２１は、制御部１の制御に基づいて動作し、タッチパネル１２がタッチされたときの座標位置をタッチパネル１２から取得するとともに、押圧力を示す制御信号を振動制御部２０から取得して、タッチパネル１２の振動を模したアニメーションを表示部に表示させる。アニメーション表示は、振動制御部２０からの押圧力に応じて変化し、例えば、図５に示すように、押圧力が高くなるほど座標位置を中心に波紋の広がりが大きくなるようにアニメーション表示が行われる。
【００２７】
図５は、押圧力に応じたアニメーション表示を示す画面例であり、（ａ）はタッチパネル１２がタッチされたときの押圧力が「低」の場合の画面例であり、（ｂ）は押圧力が「中」の場合の画面例であり、（ｃ）は押圧力が「高」の場合の画面例である。（ａ）に示すように、押圧力が「低」の場合、波紋画像ｇ１が座標位置に対応してタッチパネル１２上に表示され、時間の経過とともにタッチ位置から広がる方向に第１の距離Ｌ１を移動するアニメーション表示が行われる。また、（ｂ）に示すように、押圧力が「中」の場合、波紋画像ｇ２が座標位置に対応してタッチパネル１２上に表示され、時間の経過とともにタッチされた位置から広がる方向に第２の距離Ｌ２を移動するアニメーション表示が行われる。また、（ｃ）に示すように、押圧力が「高」の場合、波紋画像ｇ３が座標位置に対応してタッチパネル１２上に表示され、時間の経過とともにタッチされた位置から広がる方向に第３の距離Ｌ３を移動するアニメーション表示が行われる。第１〜第３の距離Ｌ１〜Ｌ３は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３となっている。つまり、タッチパネル１２がタッチされたときの押圧力が高くなるほど、波紋画像ｇ１〜ｇ３が遠くまで広がるように（タッチされた位置を中心に波紋が広がるように）、アニメーション表示が行われる。なお、タッチパネル１２の振動を模した画像表示は、波紋アニメーションに限らず、例えば、波紋画像ｇ１〜ｇ３がブルブル震えるようなアニメーションであってもよく、また、波紋画像ｇ１〜ｇ３以外の画像であってもよい。
【００２８】
また、アニメーション表示は、圧電素子１７ａ〜ｆの振動に合わせて行われる。振動制御部２０が圧電素子１７ａ〜ｆに駆動信号を印加するタイミングで、押圧力を示す制御信号を画面制御部２１に出力するようにしてもよい。この場合、画面制御部２１が押圧力を示す制御信号に基づいてすぐにアニメーション表示を行うようにすると、圧電素子１７ａ〜ｆの振動と表示部のアニメーション表示とのタイミングが揃うように設定してもよい。また、振動制御部２０が圧電素子１７ａ〜ｆに駆動信号を印加するタイミングを示す同期信号を、押圧力を示す制御信号に含ませて画面制御部２１に出力されるようにしてもよい。この場合、画面制御部２１が、同期信号に基づいてアニメーション表示を行うことで、圧電素子１７ａ〜ｆの振動と表示部のアニメーション表示とのタイミングを揃えることができる。
【００２９】
次に、図６を参照して、上記構成のタッチパネル装置１０の処理の流れを説明する。
【００３０】
タッチパネル装置１０は、タッチパネルがタッチされるまで待機しており（ステップｓ１１）、タッチされていない場合（ステップｓ１１でＮｏ）、ステップｓ１１に処理を戻す。タッチされると（ステップｓ１１でＹｅｓ）、画面制御部２１がタッチパネル１２上のタッチされた位置を示す座標位置をタッチパネル１２から取得するとともに、振動制御部２０が、タッチパネル１２へのタッチに伴う圧電素子１７ａ〜ｆからの出力電圧値に基づいてタッチパネル１２への押圧力を取得する（ステップｓ１２）。つづいて、振動制御部２０は、押圧力を示す制御信号を圧電素子１７ａ〜ｆの振動タイミングに合わせて画面制御部２１に出力する（ステップｓ１３）つづいて、押圧力に応じた強さでタッチパネル１２が振動するように振動制御部２０により圧電素子１７ａ〜ｆが駆動されるとともに、画面制御部２１により、振動制御部２０からの押圧力を示す制御信号に基づいて、圧電素子１７ａ〜ｆの振動タイミングに合わせて、押圧力に応じたアニメーションが座標位置を中心に表示部に表示される（ステップｓ１４）。以上により本処理が終了する。
【００３１】
このように、本実施形態では、振動手段（圧電素子１７ａ〜ｆと振動制御部２０）がタッチパネル１２がタッチされたときの押圧力を取得し、押圧力に応じてタッチパネル１２を振動させるとともに、表示手段（画面制御部２１と表示部１１）によりタッチパネル１２が操作されたことを示す画像として波紋アニメーションを表示している。そのため、本実施形態によれば、触感とともに視覚的にタッチパネル１２の押下感をユーザーにフィードバックすることができ、タッチパネル１２の振動力が弱い場合でも、押下感を視覚的に補ってユーザーにフィードバックすることができる。また、本実施形態では、タッチされたときの押圧力を複数段検出し、振動による複数段の触感の押下感に加え、複数段の視覚的な押下感をユーザーにフィードバックすることができ、ユーザーがタッチパネル１２を押下したときのフィードバックを得やすくすることができる。
【００３２】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３３】
１  制御部
２  記憶部
３  画像処理部
４  操作部
１０  タッチパネル装置
１１  表示部
１２  タッチパネル
１３  筐体
１３ａ  アッパーカバー
１４  弾性部材
１７ａ〜ｆ  圧電素子
２０  振動制御部
２１  画面制御部
４０  操作ボタン
１００  画像形成装置
１２０  原稿読取部
１２１  スキャナー
１２２  プラテンガラス
１２３  原稿読取スリット
１３０  原稿給送部
１３１  原稿載置部
１３２  原稿排出部
１３３  原稿搬送機構
１４０  記録部
１５０  画像形成部
１５１  感光体ドラム
１５２  帯電部
１５３  露光部
１５４  現像部
１５５  転写部
１５６  クリーニング部
１５７  定着部
１６０  給紙部
１６１ａ〜ｄ  給紙カセット
１６２  給紙ローラー
１７０  搬送路
１８１  搬送ローラー
１８２  排出ローラー
１９０  排出トレイ
波紋画像  ｇ１〜ｇ３
【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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