(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレーと、このディスプレーの上に積層されて形成された振動フィルムと、この振動フィルムの上に積層されて形成されたスイッチ部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記スイッチ部からの入力に伴い、前記振動フィルムと前記ディスプレーへ信号を送り、前記スイッチ部の操作位置に対応する前記振動フィルムの部分を振動させると共に、前記ディスプレーの前記スイッチ部の操作位置に対応する表示を変化させたことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記表示の変化は前記表示の位置を移動させたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
前記表示の変化は、前記表示の位置を上下または左右に往復移動させたことを特徴とする請求項１または２記載の入力装置。
【請求項４】
前記表示の変化は、前記表示の大きさが相対的に小さい状態と大きい状態との間を移動するようにしたことを特徴とする請求項２記載の入力装置。
【請求項５】
前記表示の変化は、前記表示の大きさが大きくなるようにしたことを特徴とする請求項２記載の入力装置。
【請求項６】
前記表示の変化は、前記表示を回転させたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項７】
前記表示の変化は、前記表示の色を変えたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項８】
前記スイッチ部の操作位置に対応する位置の前記振動フィルムの振動モードを前記位置によって変えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は入力装置に関し、特にスイッチ部を押したときにスイッチ部から機械的振動がフィードバックされると共に、スイッチ部に積層された液晶ディスプレーの表示が変化する入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスイッチ装置は、複数の操作機能項目を有する表示部を有し、表示部とは別に設けられてタッチ操作することによって複数の機能項目を選択入力するタッチパネルを備えたタッチ操作部を有している。タッチ操作部にはタッチパネルに振動を発生させる振動発生部を備え、振動制御部が振動発生部を制御してタッチパネルの操作位置によって異なる振動を発生させるようになっている。操作者はタッチパネルを操作する指に異なる振動を受けることによりどの機能項目を選択入力したかが指先の触覚だけで分かりブラインドタッチで操作できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のスイッチ装置においては、指先の触覚だけで操作する機能が振動により分かるには習熟が必要で、慣れるのに時間がかかり、また、スイッチの認知度の向上という点では問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、スイッチ部のどの部分を押したかがはっきりと分かるスイッチ部を有する入力装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の入力装置は、ディスプレーと、このディスプレーの上に積層されて形成された振動フィルムと、この振動フィルムの上に積層されて形成されたスイッチ部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記スイッチ部からの入力に伴い、前記振動フィルムと前記ディスプレーへ信号を送り、前記スイッチ部の操作位置に対応する前記振動フィルムの部分を振動させると共に、前記ディスプレーの前記スイッチ部の操作位置に対応する表示を変化させた構成とした。
この構成により、振動に加えて液晶ディスプレーの表示を変化させたため、スイッチ部の認知度を増すことができる。
【０００６】
前記表示の変化は前記表示の位置を移動させた構成とした。
この構成により、表示の位置を動かしたためスイッチ部の視覚的な認知度を増すことができる。
【０００７】
前記表示の変化は、前記表示の位置を上下または左右に往復移動させた構成とした。
この構成により、表示の位置を上下または左右に動かしたためスイッチ部の視覚的な認知度を増すことができる。
【０００８】
前記表示の変化は、前記表示の大きさが相対的に小さい状態と大きい状態との間を移動するようにした構成とした。
この構成により、表示の大きさが相対的に小さい状態と大きい状態との間を振動するようにしたためスイッチ部の視覚的な認知度を増すことができる。
【０００９】
前記表示の変化は、前記表示の大きさが大きくなるようにした構成とした。
この構成により、表示の大きさが大きくなるようにしたため、スイッチ部の視覚的な認知度を増すことができる。
【００１０】
前記表示の変化は、前記表示を回転させた構成とした。
この構成により、表示を回転させたため、スイッチ部の視覚的な認知度を増すことができる。
【００１１】
前記表示の変化は、前記表示の色を変えた構成とした。
この構成により、スイッチ部の視覚的な認知度を更に増すことができる。
【００１２】
前記スイッチ部の操作位置に対応する位置の前記振動フィルムの振動モードを前記位置によって変えた構成とした。
この構成により、触覚的な認知度が加わるため、更にスイッチ部の認知度を増すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の入力装置の実施形態を図１から図４を用いて説明する。図１は本発明の入力装置の実施形態の斜視図、図２は本発明の入力装置の実施形態の振動フィルムの斜視図、図３は本発明の入力装置の実施形態の振動フィルムの一区画の斜視図、図４は本発明の入力装置の実施形態のタッチパネルの断面図である。
【００１４】
ディスプレーの１種である液晶ディスプレー１は、ガラス基板の間に液晶を挟んで電極を配した通常のものであり、スイッチの位置を示す表示を有している。
【００１５】
振動フィルムには例えば、圧電フィルムや静電フィルムがあるが、実施形態の記載では静電フィルムについて説明する。
振動フィルム２は、積層された複数の透光性の圧電シート２ｂを２枚の透明フィルム２ａで上下から挟んでおり、上端の透明フィルム２ａの下面側と下端の透明フィルム２ａの上面側には透明電極２ｃが形成されている。振動フィルム２は升目状の区画に分かれて、それぞれ個別に配線され個別に振動するようになっている。振動フィルム２は上下の透明電極に高電圧を印加すると厚さが薄くなり、高電圧を取り除くと厚さが戻り、高電圧の印加と無負荷を高速で繰り返す繰り返し周波数により振動フィルム２が厚さ方向に振動するようになっている。この繰り返し周波数を制御することにより振動フィルム２の振動の周波数を制御できる。また、振動フィルム２は液晶ディスプレー１の上に積層されている。
【００１６】
タッチパネル３は、２枚の透明フィルム３ａでスペーサ３ｂを挟んだ構造になっており、上側の透明フィルム３ａの下面側と下側の透明フィルム３ａの上面側には透明電極３ｃがパターン化され、スイッチ部３ｄが設けられている。タッチパネル３は振動フィルム２の上に積層されて設けられている。
以上により、本発明の入力装置の実施形態が構成されている。
尚、上記本発明の実施形態の説明では、振動フィルムとして静電フィルムの説明をしたが、圧電フィルムも静電フィルムと同様の機能を備えるため、圧電フィルムに置き換えても構わない。
【００１７】
次に、本発明の入力装置の動作を図５を用いて説明する。図５は本発明の入力装置の実施形態のブロック図である。
【００１８】
タッチパネル３のスイッチ部３ｄの任意の箇所（操作位置）を押圧して信号を入力すると、その信号は検知手段４により検知されて制御部５に伝えられる。検知手段４からの信号を受けた制御部５は、押圧されたタッチパネル３のスイッチ部３ｄに対応する振動フィルム２の部分を所定の振動モードで振動させる。また、制御部５は押圧されたタッチパネル３のスイッチ部３ｄに対応する部分の液晶ディスプレー１の表示６を視覚的に左右または上下に動かして振動させたり、液晶ディスプレー１の表示６が相対的に小さい状態と大きい状態との間を移動させて視覚的に振動するか、または表示６が大きくなるようにしている。
【００１９】
図６により、液晶ディスプレー１の表示６の動作を説明する。図６は本発明の入力装置の実施形態の表示の動作を説明する説明図である。図６Ａに示すように液晶ディスプレー１の表示６は実線で示された矩形６ａと矩形の中に配置された実線の矢印６ｂである。表示６が左右方向に動く場合を説明すると、この表示６が左方向に動くと矩形６ａは左方向にずれて矩形６ｃとなり、矢印６ｂも左方向にずれて矢印６ｄとなる。表示６が右方向に動くと矩形６ａは右方向にずれて矩形６ｅとなり、矢印６ｂも右方向にずれて矢印６ｆとなる。表示６は上記した右方向に動いた位置と左方向に動いた位置の間を往復移動して視覚的に振動する。
【００２０】
図６Ｂに示すように、表示６が上下方向に動作する場合を説明すると、この表示６が上方向に動くと矩形６ａは上方向にずれて矩形６ｇとなり、矢印６ｂも上方向にずれて矢印６ｈとなる。表示６が下方向に動くと矩形６ａは下方向にずれて矩形６ｉとなり、矢印６ｂも下方向にずれて矢印６ｊとなる。表示６は上記した上方向に動いた位置と下方向に動いた位置の間を往復移動してして視覚的に振動する。以上の左右方向の視覚的な振動と上下方向の視覚的な振動は交互に行ってもよい。
【００２１】
図６Ｃに示すように、表示６が相対的に大きさが小さい状態と大きい状態との間を動作する場合を説明すると、この表示６が大きくなると矩形６ａは拡大して矩形６ｋとなり矢印６ｂも拡大して矢印６ｌとなる。表示６が元の大きさに戻ると大きさは相対的に小さくなる。表示６は元の大きさと大きくなった状態との間を往復移動して視覚的に振動する。この場合表示６は必ずしも元の大きさまで戻る必要はなく、大きくなった状態に対して相対的に小さい状態に戻ればよい。また、表示６が拡大して矩形６ａが矩形６ｋとなり矢印６ｂが矢印６ｌになった状態で動作を止めてもよい。この場合表示６が大きくなったことだけでもスイッチ部３ｄの認知度を高めることができる。
また、図示しないが、表示６をその中心位置を中心にして回転させるようにしてもよい。このようにすれば、更に表示の認知度を上げることができる。
以上のように、表示６を動作させることによりスイッチ部３ｄがどのスイッチであるかの視覚的な認知度を増すことができる
【００２２】
以上の液晶ディスプレー１の表示６の動作は、振動フィルム２の振動と同時に発生している。従って、操作者は指先で振動を感じ取るのと同時に視覚的に表示６の動作を認知し、どのスイッチを押圧したかの認知度が増大する。この場合、振動フィルム２の振動モードは一定のものでよい。その場合は振動フィルム２の振動はスイッチ部３ｄに入力がなされたか否かを確認するだけになる。また、表示６の動作に対応するように振動フィルム２の振動の振動モード（振動周波数及び波形）をスイッチ部３ｄの位置によって変えると、スイッチ部３ｄは触覚と視覚の両方でどのスイッチが入力されたかを認知できることになるので、スイッチ部３ｄの認知度は更に増大する。
【００２３】
また、上記した液晶ディスプレー１の表示６の動作と振動フィルムの振動に加えてスイッチ部３ｄの入力に対応して表示６の色を変えると、更に操作者のスイッチ部３ｄの認知度を上げることができる。
【００２４】
次に、上記した本発明の入力装置の実施形態の具体例を図７を用いて車載用機器のスイッチマトリックスで説明する。図７は本発明の入力装置の実施形態の車載用のスイッチマトリックスのパネルを示す図である。
【００２５】
図７に示すように、車載用スイッチマトリックス７のスイッチの機能としては、ＣＤ、ラジオ、エアコンをそれぞれ操作するもので、それぞれの機能別のスイッチ群が設けられている。
【００２６】
ＣＤの操作機能を持つスイッチ群７ａの表示７ｅは、上から下へ、矩形の枠で囲まれて「音量ｕｐ」、「音量ｄｏｗｎ」、「選局ｕｐ」、「選局ｄｏｗｎ」の順に並んでいる。このスイッチ群７ａは入力されると「音量ｕｐ」等の各表示７ｅの動作モードが上下方向に振動するようになっている。更に、振動の幅は下へ行く程大きくなるようになっている。従って、振動の幅によって個別のスイッチを識別できる。
【００２７】
ラジオの操作機能を持つスイッチ群７ｂの表示７ｆは、上から下へ、矩形の枠で囲まれて「音量ｕｐ」、「音量ｄｏｗｎ」、「ＣＨｕｐ」、「ＣＨｄｏｗｎ」の順に並んでいる。このスイッチ群７ｂは入力されると「音量ｕｐ」等の各表示７ｆの動作モードが左右方向に視覚的に振動するようになっている。更に、この視覚的な振動の幅は下へ行く程大きくなるようになっている。従って、この場合も視覚的な振動の幅によって個別のスイッチを識別できる。
【００２８】
エアコン１の操作機能を持つスイッチ群７ｃの表示７ｇは、上から下へ、矩形の枠で囲まれて「吹き出し口ｕｐ」、「吹き出し口ｄｏｗｎ」、「風量大」、「風量小」の順に並んでいる。このスイッチ群７ｃは入力されると「吹き出し口ｕｐ」等の各表示７ｇの動作モードが相対的に表示の小さい状態と表示の大きい状態との間で視覚的に振動するようになっている。更に、この視覚的な振動の幅は下へ行く程大きくなるようになっている。従って、この場合も同様に視覚的な振動の幅によって個別のスイッチを識別できる。
【００２９】
エアコン２の操作機能を持つスイッチ群７ｄの表示は、上から下へ矩形の枠で囲まれて「ドライバシート」、「パセンジャシート」、「温度大」、「温度小」の順に並んでいる。このスイッチ群７ｄは入力されると「ドライバシート」等の各表示７ｈの動作モードが大きくなるようになっている。更に、表示の大きくなる程度は下へ行く程大きくなるようになっている。従って、この場合は表示の大きさによって個別のスイッチを識別できる。
【００３０】
以上のように、同一機能の各スイッチ群７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、入力したときの表示の動作モードが同じになるようになっているので、表示の動作モードを見ればどの機能のスイッチ群に入力したかの認知度は増大する。また、全てのスイッチ部で表示の動作は全て違っているので、表示の動作モード、振動の幅または表示の大きさを見れば各個別のスイッチを識別できる。
【００３１】
また、各表示７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈの動作モード、振動の幅または表示の大きさに同期させて振動フィルム２の振動モード（振動の周波数および波形）を変えるようにすると、振動の周波数だけでも各スイッチ部８を識別でき、触覚と視覚の両方で識別できるのでスイッチ部８の認知度は更に上がる。
【００３２】
また、各表示７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈはスイッチ部８の入力に応じて色が変わるようにする。色の変わり方は各スイッチ部が個別の色に変わってもよいし、同一機能のスイッチ群７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの各表示７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈは同じ色になるようにしてもよい。この構成により各表示の認知度は更に上がる。
【００３３】
尚、上記実施形態の具体例においてはスイッチ部８の入力に伴い表示の動作モードを変えてスイッチ部８の識別を行ったが、本発明はこれに限定されることなく、各表示の種類を変えて識別を行ってもよい。例えば上記実施形態では表示に文字を使っているが、スイッチ部８の入力に応じて表示の文字がアイコンに変わるようにしてもよい。
また、上記実施形態の具体例においては、ディスプレーを液晶ディスプレーとして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、同様の機能を備えるディスプレーであれば同様の効果を奏することは言うまでもない。
また、上記実施形態の具体例においては、タッチパネルをフィルムタイプのものとして説明したが、本発明はこれに限定されることなく、タッチパネルは光学式のものであってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の入力装置は、液晶ディスプレーと、この液晶ディスプレーの上に積層されて形成された振動フィルムと、この振動フィルムの上に積層されて形成され複数のスイッチ部を有するタッチパネルと、制御部とを備え、制御部は、タッチパネルのスイッチ部の入力に伴い、振動フィルムと液晶ディスプレーへ信号を送り、タッチパネルのスイッチ部の位置に対応する振動フィルムの部分を振動させると共に、液晶ディスプレーのスイッチ部の位置に対応する表示を変化させた。
【００３５】
この構成により、機械的な振動に加えて液晶ディスプレーの表示を変化させたため、スイッチ部の認知度を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の入力装置の実施形態の斜視図である。
【図２】本発明の入力装置の実施形態の振動フィルムの斜視図である。
【図３】本発明の入力装置の実施形態の振動フィルムの一区画の斜視図である。
【図４】本発明の入力装置の実施形態のタッチパネルの断面図である。
【図５】本発明の入力装置の実施形態のブロック図である。
【図６】本発明の入力装置の実施形態の表示の動作を説明する説明図である。
【図７】本発明の入力装置の実施形態の車載用のスイッチマトリックスのパネルを示す図である。
【符号の説明】
１  液晶ディスプレー
２  振動フィルム
３  タッチパネル
３ｄ  スイッチ部
４  検知手段
５  制御部
６  表示
７  スイッチマトリックス
７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ  表示
８  スイッチ部
【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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