(57)【要約】【課題】決定操作のために必要な操作荷重を必要に応じて変えることが可能な入力装置を提供する。【解決手段】タッチパネル１１が押込み操作されると、凸部１６を介してタクトスイッチ２１の操作子２２が押圧操作される。タッチパネル１１と、静止部位である配線基板１０との間に、タッチパネル１１が押込み操作される際の押込み力に対する抗力を変えることが可能な抗力可変手段として電磁装置２４を設ける。電磁装置２４は、配線基板１０側に設けたコイル２３と、タッチパネル１１側に設けた永久磁石１７により構成する。コイル２３への通電を制御することにより、タッチパネル１１が押込み操作される際の押込み力に対する抗力を変えることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に手指がタッチされたときにそのタッチ位置を検出する機能を有し、押込み操作可能に設けられたタッチパネルと、
このタッチパネルが押込み操作されたときにその押込み操作を検出する押込み操作検出手段と、
前記タッチパネルとこのタッチパネルに対して静止している静止部位との間に設けられ、前記タッチパネルが押込み操作される際の押込み力に対する抗力を変えることが可能な抗力可変手段と、
この抗力可変手段を制御する制御手段と、を備え、
前記抗力可変手段は、少なくともコイルを有する電磁装置を備え、前記コイルへの通電を制御して前記電磁装置の磁力を変化させることに基づき前記抗力を変える構成であることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記電磁装置は、前記静止部位側に設けられたコイルと、前記タッチパネル側に当該タッチパネルと一体的に変位するように設けられた磁性体とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルを備えた入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルを備えた入力装置においては、タッチパネルの表面にタッチされた手指の位置を検出し、タッチパネルが押込み操作されたことを押圧式の例えばタクトスイッチにより検出することで、タッチ位置で選択された項目を決定して動作させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような構成のものでは、決定操作のために必要なタッチパネルの押込み力（操作荷重）は、例えばタクトスイッチにおける操作子の抗力（付勢力）によって決定されるため、必要な操作荷重を必要に応じて変えることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８７３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、決定操作のために必要な操作荷重を必要に応じて変えることが可能な入力装置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】
上記した目的を達成するために、本発明の入力装置は、表面に手指がタッチされたときにそのタッチ位置を検出する機能を有し、押込み操作可能に設けられたタッチパネルと、このタッチパネルが押込み操作されたときにその押込み操作を検出する押込み操作検出手段と、前記タッチパネルとこのタッチパネルに対して静止している静止部位との間に設けられ、前記タッチパネルが押込み操作される際の押込み力に対する抗力を変えることが可能な抗力可変手段と、この抗力可変手段を制御する制御手段と、を備え、前記抗力可変手段は、少なくともコイルを有する電磁装置を備え、前記コイルへの通電を制御して前記電磁装置の磁力を変化させることに基づき前記抗力を変える構成であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成においては、抗力可変手段における電磁装置のコイルへの通電を制御手段により制御することで、タッチパネルが押込み操作される際の押込み力に対する抗力を変えることが可能となる。これにより、決定操作のために必要なタッチパネルの操作荷重を必要に応じて変えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態の入力装置を示すもので、図２のＸ１−Ｘ１線に沿う縦断面図
【図２】入力装置の平面図
【図３】電気的構成を示すブロック図
【図４】タッチパネルが押込み操作された状態での図１相当図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１において、入力装置の外殻は、矩形筒状をなすボデー１と、このボデー１の上部に固定配置されたベゼル２と、ボデー１の下部に固定配置されたカバー３とから構成されている。このうち、ボデー１の内部には、上下方向の中間部に位置させて内部を上下に仕切るように仕切部４が一体に設けられていると共に、この仕切部４の下部の４箇所に円柱状のボス部５（図２参照）が一体に設けられている。仕切部４には、ほぼ中央部に位置させて円形の開口部６が形成され、図１の右側に位置させて開口部７が形成されている。ベゼル２は、中央部に矩形状の開口部８を有していて、上から見て矩形枠状をなしている（図２参照）。
【００１０】
下部のカバー３の上部には、スペーサ９を介してプリント配線基板からなる配線基板１０が配置されている。カバー３および配線基板１０は、カバー３の下方から挿通されたねじ（図示せず）を、スペーサ９および配線基板１０を貫通させて、前記ボス部５にねじ込むことにより、ボデー１の下部に共締め状態で取り付けられている。
【００１１】
ボデー１内の上部には、タッチパネル１１が配置されている。このタッチパネル１１は、上下方向へ変位が可能であり、下方への押込み操作が可能とされている。このタッチパネル１１は、この場合、タッチパネル本体１２と、このタッチパネル本体１２を保持するホルダ１３と、タッチパネル本体１２の上面に設けられた意匠パネル１４を備えている。ホルダ１３には上面が開口した収容部１５が設けられていて、その収容部１５にタッチパネル本体１２が収容配置されている。意匠パネル１４は、タッチパネル本体１２の上面を覆うように設けられている。タッチパネル本体１２および意匠パネル１４は、ベゼル２の開口部８より大きな矩形状をなしている。タッチパネル本体１２は、静電容量式のタッチ位置検出手段を備えている。タッチ位置検出手段は、意匠パネル１４の上面に人の手指がタッチしたときに、その手指のタッチ位置（座標）を検出する。
【００１２】
ホルダ１３の下面のほぼ中央部には、下方へ突出する円柱状の凸部１６が一体に設けられていて、この凸部１６内に円柱状をなす永久磁石１７が埋め込まれている。永久磁石１７は、この場合、上部側がＮ極、下部側がＳ極に着磁されている。永久磁石１７は磁性体である。凸部１６は、前記仕切部４の開口部６に上方から挿入された形態となっている。タッチパネル本体１２には、フレキシブルプリント基板からなる接続線１８の一端部が電気的に接続されている。この接続線１８は、ホルダ１３に形成された開口部１９を通して下方へ導出されている。接続線１８の他端部は、仕切部４の開口部７および配線基板１０に形成された切欠き部２０を通して当該配線基板１０の下方へ配線されていて、配線基板１０の下面に電気的に接続されている。
【００１３】
配線基板１０の上面には、前記凸部１６の下方に位置させて、タクトスイッチ２１が実装されている。このタクトスイッチ２１は、上部に上方へ突出する操作子２２を有した押圧操作式のスイッチで、上記タッチパネル１１の押込み操作を検出する押込み操作検出手段を構成する。操作子２２は、図示しないばねにより上方へ付勢されてる。タクトスイッチ２１は、操作子２２が上方へ突出した状態では例えばオフ状態で、その操作子２２が下方へ押込み操作されることに伴いオン状態となる。操作子２２の上面がタッチパネル１１における前記凸部１６の下面に下方から当接していて、その操作子２２が、タッチパネル１１を図１の原位置へ付勢している。
【００１４】
配線基板１０の上面には、タクトスイッチ２１および凸部１６を囲むようにしてコイル２３が配設されている。コイル２３は開口部６内に挿入されていて、そのコイル２３の高さは、配線基板１０の上面から凸部１６の上部付近まで達している。この場合、コイル２３が配設された配線基板１０は、タッチパネル１１に対して静止している静止部位を構成している。この場合、コイル２３と前記永久磁石１７により、電磁装置２４を構成している。この電磁装置２４は、タッチパネル１１を押込み操作する際の押込み力に対する抗力を変えることが可能な抗力可変手段として機能する。
【００１５】
また、配線基板１０には制御装置２５（図３参照）が配設されている。この制御装置２５は、例えばマイクロコンピュータを主体に構成されていて、本発明の制御手段として機能する。図３には、制御装置２５を中心とした電気的構成の概略がブロックで示されている。制御装置２５には、前記タッチパネル１１、タクトスイッチ２１、コイル２３のほか、表示手段としての表示装置２６と、制御対象機器として制御対象２７が接続されている。表示装置２６には、メニューや選択項目などが表示される。制御対象２７としては、オーディオ、カーナビゲーション、エアコンディショナーなどがある。制御装置２５には、タッチパネル１１からタッチ位置検出信号、タクトスイッチ２１から押込み操作検出信号が入力される。制御装置２５は、これらの信号や制御対象２７からの信号と、予め備えた制御プログラムに基づき、表示装置２６やコイル２３、制御対象２７を制御する機能を有している。
【００１６】
次に上記構成の作用を説明する。
タッチパネル１１に対して操作していない状態では、タッチパネル１１は図１の原位置に保持されている。表示装置２６には、例えば複数の選択項目などが表示されているとともに、カーソルが表示されている。そして、使用者がタッチパネル１１の意匠パネル１４に手指をタッチさせると、そのタッチ位置が検出される。使用者が手指を移動させると、それに応じて表示装置２６におけるカーソルも移動される。使用者は、表示装置２６の表示を見ながら、タッチパネル１１上で手指を移動させ、選択項目を選択する。そして、選択項目を決め、タッチパネル１１を押込み操作すると、タクトスイッチ２１における操作子２２の付勢力に抗してタッチパネル１１が下方へ変位し、操作子２２が押込み操作されてタクトスイッチ２１がオンする（図４参照）。制御装置２５は、タクトスイッチ２１がオンすることで、決定操作されたと判断し、選択された項目に応じて制御対象２７を制御する。タッチパネル１１に対する押込み操作力を解除すると、タッチパネル１１は、操作子２２の付勢力で元の原位置に戻され、タクトスイッチ２１もオフ状態に戻る。
【００１７】
ここで、本実施形態においては、制御装置２５は、必要に応じてコイル２３への通電を制御することにより、タッチパネル１１を押込み操作する際の押込み力に対する抗力を変える。例えば、連続入力が必要な５０音画面では、永久磁石１７に下向きの電磁力が作用するようにコイル２３に通電することで、前記抗力が通電前に比べて小さくなり、通電前に比べて小さな操作荷重でタクトスイッチ２１を押込み操作できるようになる。また、誤押込み操作が起こり易い例えば２本指操作時には、永久磁石１７に上向きの電磁力が作用するようにコイル２３に通電することで、前記抗力が通電前に比べて大きくなり、通電前に比べて大きな操作荷重を加えないとタクトスイッチ２１を押込み操作できなくなり、誤押込み操作が発生し難くなる。
【００１８】
上記した実施形態によれば、抗力可変手段における電磁装置２４のコイル２３への通電を制御装置２５により制御することで、タッチパネル１１が押込み操作される際の押込み力に対する抗力を変えることが可能となる。これにより、決定操作のために必要なタッチパネル１１の操作荷重を必要に応じて変えることが可能となり、操作性の向上を図ることが可能になる。
【００１９】
抗力可変手段を構成する電磁装置２４は、静止部位側となる配線基板１０に設けたコイル２３と、可動側となるタッチパネル１１側に設けた永久磁石１７とから構成したことにより、簡素な構成にできる。また、モータ等の動力源とギアなどの接続機構を用いて操作手段を直接駆動する構成のものとは違い、本実施形態の電磁装置２４は可動側と静止部位側との間で機械的な接触がないため、静音でしかも長寿命である利点もある。しかも、操作荷重を変化させない場合に、摩擦などによってフィーリングを悪化させることもないという利点もある。
【００２０】
本発明は上記した実施形態に限られず、次のように変形または拡張することができる。
表示装置２６をタッチパネル１１とは別に設けた例を示したが、タッチパネル１１に表示手段を設けることもできる。
【００２１】
抗力可変手段を構成する電磁装置２４において、前記永久磁石１７に代えて、鉄製の磁性体を設けることもできる。また、タッチパネル１１側にコイル２３を設け、静止部位側に磁性体（永久磁石）を設けるようにしてもよい。さらには、電磁装置としては、可動側のタッチパネル１１側と静止部位側の例えば仕切部４に、コイルを備えた電磁石をそれぞれ対向する状態で設け、それら両電磁石のコイルへの通電を制御して、両電磁石の吸引力および反発力を利用することで、タッチパネル１１が押込み操作される際の押込み力に対する抗力を変えるようにすることもできる。
【符号の説明】
【００２２】
図面中、１０は配線基板（静止部位）、１１はタッチパネル、１２はタッチパネル本体、１７は永久磁石（磁性体）、２１はタクトスイッチ（押込み操作検出手段）、２２は操作子、２３はコイル、２４は電磁装置、２５は制御装置（制御手段）、２６は表示装置（表示手段）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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