CN104035630A - 位置输入装置 - Google Patents

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Abstract

在使用者向操作区域施加了压力的情况下判定施加了压力的加压位置的位置输入装置中,抑制位置输入装置的制造成本。操作板(110)是平板状,在一个面具有操作区域。多个压力传感器(150)(压力检测装置)检测在分别不同的压力检测位置中由于施加到加压位置的压力而产生的检测位置压力。加压位置判定装置根据多个压力传感器(150)检测到的多个检测位置压力来判定加压位置。

Description

位置输入装置
本申请为同一申请人于2010年1月19日提交的申请号为201080017590.9(PCT/JP2010/050536)、发明名称为“位置输入装置”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种在操作区域内施加了压力的情况下判定施加了压力的位置的位置输入装置。
背景技术
有如下装置:该装置在触摸屏等显示操作画面的显示装置的上面设置透明的压力传感器,当使用者按下显示在操作画面的按钮等时,压力传感器检测压力,判定施加了压力的位置。
在位置的检测方式中有如下方式等:例如,将与操作画面几乎相同大小的相对置的两张电阻膜作为压力传感器设在显示装置的上面,二张电阻膜在施加了压力的位置接触,通过测量其电阻值来计算接触位置。
专利文献1:日本特开平7-295727号公报
发明内容
以往方式中的压力传感器需要与操作画面相同的大小,当操作画面变大时,制造成本变高。
另外,使用者通过压力传感器看操作画面,因此操作画面的亮度下降不少,变得难以看到操作画面。当为了补偿它而提高操作画面的亮度时,能耗量增加。
本发明是例如为了解决如所述那样的课题而作出的,其目的在于不论操作区域的大小而抑制位置输入装置的制造成本、并且防止操作画面的亮度的下降。
与本发明有关的位置输入装置,在向操作区域内的任意位置施加了压力的情况下判定施加了压力的加压位置,该位置输入装置的特征在于,
具有操作板、至少2个压力检测装置以及加压位置判定装置,
所述操作板是平板状,在一个面具有所述操作区域,
所述压力检测装置检测在与其它压力检测装置不同的压力检测位置由于施加在所述加压位置的压力而产生的检测位置压力,
所述压力检测位置位于所述操作板上的所述操作区域的外侧,
所述加压位置判定装置根据至少2个所述压力检测装置检测到的至少2个检测位置压力来判定所述加压位置。
根据与本发明有关的位置输入装置,压力检测位置位于操作区域的外侧,因此不需要在操作区域内配置检测压力的压力检测装置。因此,在操作区域的下面配置了显示操作画面的操作画面显示装置的情况下,操作画面的亮度也不下降,能够容易地看到操作画面。另外,即使操作区域变大也不需要改变压力检测装置的结构,因此能够抑制位置输入装置的制造成本。
附图说明
图1是表示实施方式1中的触摸屏800的外观的一个例子的整体立体图。
图2是表示实施方式1中的触摸屏800的结构的一个例子的分解立体图。
图3是表示实施方式1中的主体100的结构的一个例子的分解立体图。
图4是表示实施方式1中的触摸屏800的结构的一个例子的侧视剖面图。
图5是表示实施方式1中的加压位置判定装置200的硬件结构的一个例子的图。
图6是表示实施方式1中的加压位置判定装置200的功能模块的结构的一个例子的模块结构图。
图7是表示实施方式1中的按钮显示位置311与检测位置350的关系的一个例子的图。
图8是表示实施方式1中的加压位置判定处理S610的流程的一个例子的流程图。
图9是表示实施方式2中的主体100的结构的一个例子的分解立体图。
图10是表示将实施方式3中的压力传感器150固定在底板160的结构的一个例子的局部放大侧视剖面图。
图11是表示实施方式3中的加压位置判定装置200的功能模块的结构的一个例子的模块结构图。
图12是表示实施方式3中的画面生成部242所生成的调整画面815的一个例子的图。
图13是表示实施方式3中的传感器调整处理S620的流程的一个例子的流程图。
图14是表示实施方式4中的加压位置判定装置200的功能模块的结构的一个例子的模块结构图。
图15是表示实施方式4中的画面生成部242所生成的调整画面815的一个例子的图。
图16是表示实施方式4中的传感器调整处理S620的流程的一个例子的流程图。
图17是表示实施方式5中的主体100的结构的一个例子的分解立体图。
图18是表示实施方式5中的加压位置判定装置200的功能模块的结构的一个例子的模块结构图。
图19是表示实施方式5中的加压位置判定处理S610的流程的一个例子的流程图。
图20是表示压力检测位置为2个的情况下的力的平衡的图。
图21是表示压力检测位置为3个的情况下的力的平衡的图。
图22是表示实施方式6中的触摸屏800的外观的一个例子的整体立体图。
图23是表示实施方式6中的触摸屏800的结构的一个例子的分解立体图。
图24是表示实施方式6中的主体100的结构的一个例子的分解立体图。
图25是表示实施方式6中的触摸屏800的动作的一个例子的示意图。
图26是表示实施方式6中的压力传感器150a~150f所检测的检测位置压力的例子的图表。
图27是表示实施方式6中的按下判定处理S640的流程的一个例子的流程图。
图28是表示实施方式7中的触摸屏800的外观的一个例子的整体立体图。
图29是表示实施方式7中的触摸屏800的结构的一个例子的分解立体图。
图30是表示实施方式7中的主体100的结构的一个例子的分解立体图。
图31是表示实施方式7中的压力传感器150g~150j所检测的检测位置压力的例子的图表。
图32是表示实施方式7中的加压位置判定处理S610的流程的一个例子的流程图。
图33是表示实施方式8中的触摸屏800的外观的一个例子的整体立体图。
图34是表示实施方式9中的主体100的结构的一个例子的立体图。
图35是表示实施方式9中的支撑调整部190的结构的一个例子的放大主视图。
图36是表示实施方式9中的支撑调整部190的结构的其它例子的放大主视图。
图37是表示实施方式9中的支撑调整部190的结构的另外其它例子的放大主视图。
图38是表示实施方式9中的支撑调整部190的结构的另外其它例子的立体图。
图39是表示实施方式9中的支撑调整部190的结构的分解立体图。
图40是表示实施方式9中的支撑调整部190的移动的侧视截面图。
图41是表示实施方式9中的支撑调整部190的其它移动的俯视图以及侧视截面图。
图42是表示实施方式9中的支撑调整部190的另外其它移动的俯视图以及侧视截面图。
图43是表示实施方式10中的数值输入装置850的外观的一个例子的立体图。
图44是表示实施方式10中的数值输入装置850的功能模块的结构的一个例子的模块结构图。
图45是表示实施方式10中的数值变更处理S660的流程的一个例子的流程图。
附图标记说明
100:主体;110:操作板;111:中央部;112:外缘部;113:舌部;120:检测位置支撑部;121:舌支撑部;131、135:操作板支撑部;132:操作板支撑承受部;133、193:弹性体;136:左侧支撑部;137:右侧支撑部;138、433:齿条;139、424、434:引导突部;140:操作画面显示装置;141:显示部;142:框部;150:压力传感器;160:底板;161:螺丝孔;162:引导孔;171、191:调整螺丝;172:橡胶;180:操作开关;190:支撑调整部;192:固定螺丝;200:加压位置判定装置;211:按钮输入部;212:按钮存储部;221:压力输入部;222:压力存储部;231:最大判定部;232:合计计算部;233:比率计算部;234:阈值判定部;235:位置判定部;236:位置输出部;241:模式输入部;242:画面生成部;243:画面输出部;251:校正计算部;252:校正存储部;253:压力校正部;270:数值存储装置;280:数值变更装置;281:按钮判定部;282:压力判定部;283:差分间隔决定部;284:差分加减计算部;311:按钮显示位置;331:轴;350:检测位置;410:基部;411:高度调整螺丝;412:圆板部;413、414、423:开口部;415、425、435:引导沟部;416:底面部;417:侧面部;420:第一可动部;421:位置调整螺丝;422、432:齿轮箱;426:平面部;430:第二可动部;431:宽度调整螺丝;436:腕部;437:框部;800:触摸屏;810:操作画面;811:按钮;815:调整画面;816:倒数计秒显示;820:化妆板;821:开口部;822:贯通孔;823:架桥部;830:筐体;850:数值输入装置;911:CPU;913:ROM;914:RAM;915:通信装置;916:ADC。
具体实施方式
实施方式1.
使用图1~图8来说明实施方式1。
图1是表示该实施方式中的触摸屏800的外观的一个例子的整体立体图。
触摸屏800(位置输入装置、显示操作器)通过没有图示的线缆等信号线、无线来与计算机等信息处理装置进行连接。触摸屏800从连接的信息处理装置接收表示操作画面810的信号。触摸屏800显示输入的信号所表示的操作画面810。在操作画面810中,包含大于等于1个的按钮811。当使用者用手指、笔等按下显示的按钮中的任一个时,触摸屏800判定使用者按下的按钮811。触摸屏800将将表示判定的判定结果的数据对连接的信息处理装置进行发送。
图2是表示该实施方式中的触摸屏800的结构的一个例子的分解立体图。
触摸屏800具有筐体830、化妆板820、以及主体100。
筐体830是上面开口的箱状的外壳,在内部收纳主体100。
主体100显示操作画面810、并且检测使用者按下了按钮811。
化妆板820(区域外保护部)是覆盖筐体830的开口的盖。化妆板820是例如由丙烯酸板等形成的框状的板。化妆板820在中央具有开口部821。开口部821是与操作画面810相同的形状,使用者能够通过开口部821看到操作画面810。化妆板820例如涂装了下侧的面使得看不到操作画面810以外。使用者能够通过开口部821触摸到主体100。化妆板820保护主体100使得使用者按下开口部821以外的部分时该压力也不会传递到主体100。
图3是表示该实施方式中的主体100的结构的一个例子的分解立体图。
主体100具有操作板110、操作画面显示装置140、以及底板160。
操作画面显示装置140是显示液晶显示面板(LCD)等操作画面810的装置。操作画面显示装置140具有显示部141、以及框部142。显示部141是实际显示操作画面810的部分。框部142是显示部141的周围的部分。操作画面显示装置140是使用螺丝等的固定构件(固定工具)固定在底板160(下板)。操作画面显示装置140从计算机等的信息处理装置输入表示进行显示的操作画面810的信号。操作画面显示装置140显示输入的信号所表示的操作画面810。
操作板110是平板状,例如由丙烯酸板等透明的材料来形成。操作板110具有中央部111、以及外缘部112。中央部111是操作画面810相同的形状。中央部111的上侧的面是为了进行按钮操作而由使用者触摸的操作区域。中央部111具有比外缘部112更厚的厚度。
在外缘部112中,设有6个检测位置支撑部120a~120f(柱)、以及2个操作板支撑部131。检测位置支撑部120a~120f以及操作板支撑部131既可以与操作板110一体形成,也可以作为与操作板110分开的部件来构成,使用螺丝等固定构件来固定在操作板110。
在底板160中,设有6个压力传感器150a~150f、以及2个操作板支撑承受部132。操作板支撑承受部132既可以是与底板160一体形成,也可以作为与底板160分开的部件来构成,使用螺丝、双面带等固定构件来固定在底板160。
压力传感器150a~150f(压力检测装置)设在与检测位置支撑部120a~120f抵接的位置。检测位置支撑部120a~120f支撑操作板110,确保底板160与操作板110之间的空间、并且将使用者按下了操作板110的压力传递给压力传感器150a~150f。压力传感器150a~150f经由检测位置支撑部120a~120f来检测施加到操作板110的压力。压力传感器150a~150f输出表示检测到的压力的信号。
压力传感器150a~150f的具体结构没有被特别限定,但是例如能够使用薄膜开关来构成。通过在下侧设置一对电极、在上侧设置电阻体,当施加压力时上侧的电阻体接触到下侧的一对电极,电极间将导通。当施加的压力变大时,电阻体与电极的接触面积增加,电极间的电阻值下降。压力传感器150a~150f生成例如与电极间的电阻值成比例的电压,并输出为表示检测到的压力的信号。
操作板支撑承受部132设在与操作板支撑部131卡合的位置。操作板支撑部131和操作板支撑承受部132支撑操作板110,确保底板160与操作板110之间的空间。2个操作板支撑部131是具有共用轴的半圆柱状,操作板110通过操作板支撑部131以及操作板支撑承受部132保持为以操作板支撑部131的轴为中心自由旋转。
在操作板110与操作板支撑承受部132之间,针对各自的操作板支撑承受部132分别设有2个、合计4个弹性体133。弹性体133例如是橡胶、海绵、弹簧等,设为保证操作板110与底板160平行。
图4是表示该实施方式中的触摸屏800的结构的一个例子的侧视剖面图。
在操作板110与操作画面显示装置140之间,形成了间隙使得使用者施加在操作板110的压力不会传递到操作画面显示装置140。当使用者向操作板110的操作区域施加压力时,操作板110以操作板支撑部131的轴为中心进行旋转。压力经由检测位置支撑部120传递到施加了压力的侧的压力传感器150,压力传感器150检测压力。当使用者停止施加压力时,操作板110由于弹性体133的弹性力恢复到与底板160平行的状态,压力传感器150变得不检测压力。
另外,在使用者按下了化妆板820的情况下,在与外缘部112之间具有间隙,因此不传递压力,压力传感器150不检测压力。
此外,操作板支撑部131、操作板支撑承受部132以及弹性体133也可以不是设为能够旋转地保持操作板110的结构,而是设为通过柱等来固定操作板110和底板160的结构。在设为这种结构的情况下,当使用者向操作板110施加压力时,操作板110弹性变形,压力经由检测位置支撑部120传递到压力传感器150。
另外,也可以设为没有化妆板820的结构。在这种情况下,如果操作板110的中央部111的厚度和外缘部112的厚度设为相同,表面变得平坦。另外,通过涂装外缘部112的背侧,能够使得看不到触摸屏800的内部。由此,能够在表面实现具有透明感的非常美观的设计。
图5是表示该实施方式中的加压位置判定装置200的硬件结构的一个例子的图。
触摸屏800还具有加压位置判定装置200。加压位置判定装置200根据压力传感器150所检测到的压力来判定向操作区域中的哪里施加了压力。
加压位置判定装置200具有:处理装置(下面称作“CPU911”。)、非易失性存储器(下面称作“ROM913”。)、易失性存储器(下面称作“RAM914”。)、通信装置915、以及模数转换装置(下面称作“ADC916”。)。
CPU911通过执行ROM913所存储的程序来控制加压位置判定装置200整体,处理ROM913、RAM914所存储的数据等,实现下面说明的功能模块。
ROM913是非易失性的存储装置,存储程序、数据等。
RAM914是易失性的存储装置,存储数据等。
通信装置915(发送装置/接收装置)与计算机等信息处理装置进行通信。通信装置915根据来自CPU911的指示对信息处理装置发送数据,并且接收信息处理装置对加压位置判定装置200发送的数据。
ADC916输入压力传感器150所输出的信号并转换为CPU911能够处理的数字数据。
图6是表示该实施方式中的加压位置判定装置200的功能模块的结构的一个例子的模块结构图。
加压位置判定装置200具有:按钮输入部211、按钮存储部212、压力输入部221、压力存储部222、最大判定部231、阈值判定部234、位置判定部235、以及位置输出部236。
如所述那样,这些功能模块是CPU911通过执行程序来实现的。此外,也可以设为如下结构:不是根据程序来实现这些功能模块的一部分或者全部,而是通过模拟电路/数字电路/集成电路等来实现。
按钮输入部211使用通信装置915来接收信息处理装置所发送的按钮位置数据。按钮位置数据是指如下数据:表示在操作画面显示装置140所显示的操作画面810的哪里存在使用者能够按下的按钮。按钮输入部211使用CPU911来输出所接收的按钮位置数据。
按钮存储部212使用CPU911来输入按钮输入部211所输出的按钮位置数据。按钮存储部212使用RAM914来存储所输入的按钮位置数据。
图7是表示该实施方式中的按钮显示位置311与检测位置350的关系的一个例子的图。
按钮显示位置311(按下位置)是能够在操作画面810中显示按钮811的标准位置。在按钮显示位置311中,既可以显示也可以不显示按钮811。另外,显示在按钮显示位置311的按钮811的形状/大小/颜色等可以是任意的。
检测位置350是压力传感器150检测施加到操作板110的压力的位置,检测位置支撑部120与操作板110的连接位置是检测位置350。
在该例子中,在操作画面810中有6个按钮显示位置311a~311f。操作画面810以操作板支撑部131的轴331为中心分割为上下2个,在分割的上下各自的部分有各自3个按钮显示位置311a~311c、311d~311f。各自3个按钮显示位置311a~311c,311d~311f横向排列。
与6个压力传感器150a~150f的各个相对应的6个检测位置350a~350f分别位于接近6个按钮显示位置311a~311f的位置,都位于操作画面810的外面。
按钮输入部211所输入的按钮位置数据表示:按钮811显示在6个按钮显示位置311a~311f中的哪个位置、没有显示在哪个位置。
返回到图6,继续加压位置判定装置200的功能模块的说明。
压力输入部221使用ADC916来输入压力传感器150a~150f所输出的信号并转换为数字数据(下面称作“检测压力数据”。)。压力输入部221使用CPU911来输出进行转换的检测压力数据。
压力存储部222使用CPU911来输入压力输入部221所输出的检测压力数据。压力存储部222使用RAM914来存储所输入的检测压力数据。
最大判定部231使用CPU911来输入压力存储部222所存储的检测压力数据。最大判定部231使用CPU911来根据输入的检测压力数据判定检测到最大压力的压力传感器150(下面称作“最大压力检测传感器”。)、以及该压力传感器150检测到的压力(下面称作“检测最大压力”。)。最大判定部231使用CPU911来输出表示判定的判定结果的数据。
阈值判定部234使用CPU911来输入最大判定部231所输出的数据。阈值判定部234使用CPU911来根据输入的数据所表示的判定结果,比较检测最大压力和规定的阈值。在使用者按下了按钮811的情况下,检测最大压力变得比阈值大。阈值判定部234使用CPU911来输出表示进行比较的比较结果的数据。
此外,也可以设为如下结构:设置多个阈值,阈值判定部234通过比较检测最大压力和多个阈值,在使用者按下了按钮811的情况下、区别按下的力是强还是弱。
位置判定部235使用CPU911来输入按钮存储部212所存储的按钮位置数据、和阈值判定部234所输出的数据。位置判定部235使用CPU911来判定在与检测到比阈值大的压力的最大压力检测传感器相对应的按钮显示位置是否显示了按钮811。因为忽略使用者按下没有显示按钮811的位置的情况。在与最大压力检测传感器相对应的按钮显示位置显示了按钮811的情况下,位置判定部235使用CPU911来生成表示与最大压力检测传感器相对应的按钮显示位置的数据并输出。
位置输出部236使用CPU911来输入位置判定部235所输出的数据。位置输出部236使用通信装置915将输入的数据对信息处理装置进行发送。
例如,在使用者按下了显示在按钮显示位置311a的按钮811的情况下,操作板110以轴331为中心向上倾斜,与上侧的3个压力检测位置350a~350c相对应的压力传感器150a~150c检测压力。其中,特别是与离按钮显示位置311a最近的检测位置350a相对应的压力传感器150a检测最强的压力。加压位置判定装置200根据压力传感器150a~150f检测到的压力来判定为按下了显示在与检测到最强压力的压力传感器150a相对应的按钮显示位置311a的按钮811。
图8是表示该实施方式中的加压位置判定处理S610的流程的一个例子的流程图。
在加压位置判定处理S610中,加压位置判定装置200判定在操作区域内施加了压力的位置。加压位置判定处理S610具有:按钮位置输入工序S611、压力输入工序S612、最大判定工序S613、阈值判定工序S615、位置判定工序S617、以及位置输出工序S619。
在按钮位置输入工序S611中,按钮输入部211使用通信装置915来接收按钮位置数据。按钮存储部212使用RAM914来存储按钮输入部211所接收的按钮位置数据。
在压力输入工序S612中,压力输入部221使用ADC916来输入压力传感器150a~150f检测到的压力。压力存储部222使用RAM914来存储表示压力输入部221所输入的压力的检测压力数据。
在最大判定工序S613中,最大判定部231使用CPU911根据在压力输入工序S612中压力存储部222所存储的检测压力数据,判定最大压力检测传感器和检测最大压力。
在阈值判定工序S615中,阈值判定部234使用CPU911来比较在最大判定工序S613中最大判定部231所判定的检测最大压力、和规定的阈值。
在没有按下按钮811的情况下,检测最大压力成为小于等于阈值。加压位置判定装置200返回到压力输入工序S612。
在按下了按钮811的情况下,检测最大压力变得比阈值大。加压位置判定装置200进入到位置判定工序S617。
在位置判定工序S617中,位置判定部235使用CPU911根据在按钮位置输入工序S611中按钮存储部212所存储的按钮位置数据,判定在与在最大判定工序S613中最大判定部231所判定的最大压力检测传感器相对应的按钮显示位置中是否显示了按钮811。
在施加了压力的位置中没有显示按钮811的情况下,加压位置判定装置200返回到压力输入工序S612。
在施加了压力的位置中显示了按钮811的情况下,加压位置判定装置200进入到位置输出工序S619。
在位置输出工序S619中,位置判定部235使用CPU911来生成表示与在最大判定工序S613中最大判定部231所判定的最大压力检测传感器相对应的按钮显示位置的数据。位置输出部236使用通信装置915来发送位置判定部235所生成的数据。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)在操作区域内的任意位置中施加了压力的情况下,判定施加了压力的加压位置。
位置输入装置具有:操作板110、至少2个压力检测装置(压力传感器150)、以及加压位置判定装置200。
所述操作板110是平板状,在一个面具有所述操作区域。
所述压力检测装置在与其它压力检测装置不同的压力检测位置350中检测由于施加在所述加压位置的压力而产生的检测位置压力。
所述压力检测位置350位于所述操作板110上的所述操作区域的外侧。
上述加压位置判定装置200根据至少2个上述压力检测装置所检测的至少2个检测位置压力来判定上述加压位置。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),压力检测位置位于操作区域的外侧,因此不需要在操作区域内配置检测压力的压力检测装置。因此,在操作区域的下面配置了显示操作画面的操作画面显示装置140的情况下,操作画面的亮度也不下降,能够容易地看到操作画面。另外,即使操作区域变大也不需要改变压力检测装置的结构,因此能够抑制位置输入装置的制造成本。
在该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)中,上述加压位置判定装置200判定至少2个上述压力检测装置(压力传感器150)中检测到最大的检测位置压力的压力检测装置(最大压力检测传感器),判定为上述加压位置是至少2个上述压力检测位置350中离判定的压力检测装置(最大压力检测传感器)的压力检测位置350最近的位置。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),将离多个压力检测装置(压力传感器150)中检测到最大压力的压力检测装置的压力检测位置最近的位置判定为加压位置,因此在预先决定了按钮811的配置等的情况下,能够以简易的结构来判定按下了哪个按钮811。
此外,也可以设为如下结构:在与按钮显示位置相对应的操作板110的上面设置鼓起或者凹陷。由此,使用者不仅通过用眼看操作画面810来识别按钮811的位置,而且也能够通过用手碰触鼓起或者凹陷来识别。通过视觉和触觉的融合,使用者变得更容易识别按钮811的位置。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)还具有检测位置支撑部120a~120f。
上述检测位置支撑部120a~120f在上述压力检测位置350a~350f中支撑上述操作板110。
上述压力检测装置(压力传感器150a~150f)经由上述检测位置支撑部120a~120f来检测上述压力检测位置350a~350f中的检测位置压力。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),检测位置支撑部120支撑操作板110,因此能够在操作板110的下面确保放置操作画面显示装置140的空间、并且压力检测装置能够经由检测位置支撑部120a~120f来检测产生在压力检测位置350a~350f的压力。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)还具有操作板支撑部131。
上述操作板支撑部131在与上述压力检测位置350a~350f不同的位置中支撑上述操作板110。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),操作板支撑部131在与压力检测位置350a~350f不同的位置中支撑操作板110,因此能够控制操作板110的可动范围、从加压位置向压力检测位置的力的传递。
例如,作为操作板支撑部,也可以设为如下结构:在相邻的检测位置支撑部120之间,设置比检测位置支撑部120还短的棒状的构件(柱)。由此,在不与压力传感器150相对应的按钮显示位置311中施加了压力的情况下能够减少传递到压力检测位置的压力,能够提高加压位置的判定的精度。
此外,也可以设为如下结构:不是在检测位置支撑部120a~120f的下面配置压力检测装置,而是在检测位置支撑部120a~120f的中途(intermediate portions)配置压力检测装置。例如,将压力检测装置构成为环状,将检测位置支撑部分为2个,下侧的检测位置支撑部固定在底板160。在下侧的检测位置支撑部的上端设置公螺丝,在上侧的检测位置支撑部的下端设置母螺丝,使公螺丝的前端通过压力检测装置的环来螺纹结合两个螺丝。由此,能够只由检测位置支撑部来支撑操作板110,因此不需要将操作板支撑部等支撑结构设置在检测位置支撑部以外。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)还具有区域外保护部(化妆板820)。
上述区域外保护部相对于上述操作板110位于具有上述操作区域的面的侧,覆盖上述操作板110的上述操作区域以外的部分使得不向上述操作板110的上述操作区域以外的部分施加压力。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),区域外保护部(化妆板820)覆盖上述操作板110的上述操作区域以外的部分,因此不向上述操作板110的上述操作区域以外的部分施加压力,能够防止在使用者按下了操作区域外的情况下误判定为按下了按钮811。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)还具有操作画面显示装置140。
上述操作板110是透明的。
上述操作画面显示装置140相对于上述操作板110位于具有上述操作区域的面的相反侧,显示能够通过上述操作板110的上述操作区域进行目视的操作画面810。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),压力检测位置位于操作区域的外侧,因此在操作区域内不需要配置检测压力的压力传感器,操作画面810的亮度不下降,因此能够容易看到操作画面810。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)具备:显示画面(显示部141)、压敏传感器(压力传感器150)、以及透明板(操作板110)、模拟电压检测电路(AD转换器、比较器等)(ADC916),在显示画面的表示面侧配置透明板,在显示画面的周围配置压敏传感器,通过按下显示画面上的透明板,向压敏传感器提供压力,通过由模拟电压检测电路来读取该压力值,检测被按下的位置。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)在液晶面的按下位置(按钮显示位置311)附近的n个部位配置压敏传感器,检测传感器位置附近的n个部位的按下。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:在压敏传感器间竖起撑柱(操作板支撑部),由该撑柱来支撑透明板。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:在透明板的上面配置化妆板820,与透明板独立开来支撑化妆板820,使得在按下了化妆板820时不向透明板施加按压力。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:在透明板的按下位置设置凸部。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:在透明板的按下位置设置凹部。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:根据压敏传感器检测到的多个按下力来变更控制。
实施方式2.
使用图9来说明实施方式2。
此外,对于与实施方式1共通的部分附加相同的标记并省略说明。
图9是表示该实施方式中的主体100的结构的一个例子的分解立体图。
主体100具有操作画面显示装置140和底板160,不具有操作板110。
在底板160的上面,设有6个压力传感器150a~150f、以及4个弹性体133。
弹性体133保持操作画面显示装置140的显示部141与底板160平行。
压力传感器150a~150f与操作画面显示装置140的背侧直接抵接,检测使用者通过按下操作画面显示装置140的显示部141而产生的压力。
在该实施方式中,不设置操作板110,代替它将操作画面显示装置140的显示部141设为操作区域。当使用者按下显示在显示部141的按钮811时,压力经由操作画面显示装置140施加到压力传感器150a~150f,压力传感器150a~150f检测压力。
这样,也可以设为如下结构:将操作画面显示装置140的显示部141利用为操作板,使用者直接触摸到显示部141来按下按钮811。
在该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)中,上述操作板(操作画面显示装置140)在上述操作区域显示操作画面810。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),操作板(操作画面显示装置140)在操作区域显示操作画面810,因此能够减少触摸屏800的部件数量,能够抑制位置输入装置的制造成本。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:在由弹性体133保持的显示画面(操作画面显示装置140)的背面的4角的位置配置压敏传感器(压力传感器150),在配置了压敏传感器的部位固定液晶显示器(操作画面显示装置140),通过按下显示画面(显示部141),检测按压压力来推定按下位置。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:在由弹性体133保持的显示画面(操作画面显示装置140)的背面的4边的位置配置压敏传感器(压力传感器150),在配置了压敏传感器的部位固定液晶显示器(操作画面显示装置140),通过按下显示画面(显示部141),检测按压压力来推定按下位置。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:压敏传感器(压力传感器150)形成环状(不仅是圆环,还包含四角的环),在用于固定液晶显示器的柱的部分配置压敏传感器,在环状的传感器的中央的空洞部分通过固定用的金属零件(螺钉)来固定液晶。
实施方式3.
使用图10~图13来说明实施方式3。
此外,对于与实施方式1以及实施方式2共通的部分附加相同的标记并省略说明。
图10是表示将该实施方式中的压力传感器150固定在底板160的结构的一个例子的局部放大侧视剖面图。
底板160在压力传感器150的固定位置的正下方具有贯通的螺丝孔。
压力传感器150通过橡胶172等柔软的材料与底板160虚拟地贴到,能够通过穿过螺丝孔从底板160的背侧贯通的调整螺丝171等来调整安装高度。
当对调整螺丝171(检测压力调整装置)进行调整来加高压力传感器150的安装高度时,压力传感器150所检测的压力变大。相反地,当对调整螺丝171进行调整来减低压力传感器150的安装高度时,压力传感器150所检测的压力变小。
存在如下情况:由于检测位置支撑部120的长度的细微不同、触摸屏800的设置角度、压力传感器150的灵敏度的不同等,即使施加相同压力,通过压力传感器150检测的压力也不同。通过对调整螺丝171进行调整使其变得相等,减少误检测。
图11是表示该实施方式中的加压位置判定装置200的功能模块的结构的一个例子的模块结构图。
加压位置判定装置200除了由实施方式1说明的结构之外,还具有模式输入部241、画面生成部242、以及画面输出部243。
模式输入部241使用CPU911来输入触摸屏800的模式。在触摸屏800的模式中,有输入使用者的操作的“操作模式”、和进行压力传感器150的调整的“调整模式”。例如,模式输入部241使用通信装置915来从信息处理装置接收表示模式的数据来输入模式。或者,模式输入部241通过读取设在触摸屏800的轻触开关等机械切换开关的状态来输入模式。模式输入部241使用CPU911来输出表示输入的模式的数据。
画面生成部242使用CPU911来输入模式输入部241所输出的数据。画面生成部242根据输入的数据,在触摸屏800的模式为调整模式的情况下,生成操作画面显示装置140所显示的调整画面。画面生成部242使用CPU911来输出表示生成的调整画面的数据。
画面输出部243使用CPU911来输入画面生成部242所输出的数据。画面输出部243使用CPU911来生成表示输入的数据所表示的调整画面的信号并对操作画面显示装置140进行输出。
操作画面显示装置140在触摸屏800的模式为操作模式的情况下,根据从信息处理装置接收的信号来显示操作画面810。在触摸屏800的模式为调整模式的情况下,输入画面输出部243所输出的信号并显示调整画面。
图12是表示该实施方式中的画面生成部242所生成的调整画面815的一个例子的图。
在调整画面815中,在按钮显示位置311a~311f中有按钮811a~811f。在按钮811a~811f中,显示相对应的压力传感器150检测到的压力的值。另外,当按下按钮811a~811f中的任一个时,在加压位置判定装置200进行判定的情况下,改变该按钮811的颜色、形状、大小等使得知道判定为按下的按钮811。
图13是表示该实施方式中的传感器调整处理S620的流程的一个例子的流程图。
传感器调整处理S620是在模式输入部241所输入的模式为调整模式的情况下执行。在传感器调整处理S620中,加压位置判定装置200帮助管理者调整压力传感器150,因此操作画面显示装置140显示调整画面815。传感器调整处理S620具有画面生成工序S623、压力输入工序S624、最大判定工序S625、以及阈值判定工序S626。
在画面生成工序S623中,画面生成部242使用CPU911根据压力存储部222所存储的检测压力数据、位置判定部235所输出的数据所表示的判定结果,生成调整画面815。操作画面显示装置140显示画面生成部242所生成的调整画面815。
在压力输入工序S624中,压力输入部221使用ADC916来输入压力传感器150a~150f检测到的压力。压力存储部222使用RAM914来存储表示压力输入部221所输入的压力的检测压力数据。
在最大判定工序S625中,最大判定部231使用CPU911根据在压力输入工序S624中压力存储部222所存储的检测压力数据,判定最大压力检测传感器和检测最大压力。
在阈值判定工序S626中,阈值判定部234使用CPU911在最大判定工序S625中比较最大判定部231所判定的检测最大压力和规定的阈值而判定检测最大压力是否比阈值大。
之后,返回到画面生成工序S623。
管理者将触摸屏800设定为调整模式,显示调整画面815。管理者一边看调整画面815一边对调整螺丝171进行调整使得压力传感器150所检测的压力成为恰当的值。例如,管理者在没有按下操作板110的状态下对调整螺丝171进行调整使得压力传感器150所检测的压力成为相同。接着,管理者按下按钮811看看,确认当以规定的强度按下了按钮811时加压位置判定装置200是否判定为按下了该按钮811。此外,当管理者为了确认而按下按钮811时,也可以用手指按下看看,但是希望是例如将规定重量的重物放在按钮811的上面(的操作板110)等来使按下按钮811的压力成为固定。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)还具有检测压力调整装置(调整螺丝171)。
上述检测压力调整装置能够调整上述压力检测装置(压力传感器150)所检测的检测位置压力。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),能够检测压力调整装置(调整螺丝171)来调整压力传感器150所检测的压力,因此能够通过将压力传感器150所检测的压力调整为恰当的值来防止误判定。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)将用于改变施加到压敏传感器(压力传感器150)的初始压力的调节螺丝(调整螺丝171)配置在背面的各压敏传感器的配置部位。
实施方式4.
使用图14~图16来说明实施方式4。
此外,对于与实施方式1乃至实施方式3共通的部分附加相同的标记并省略说明。
在实施方式3中,使用检测压力调整装置(调整螺丝171)以硬件方式来调整压力检测装置(压力传感器150)所检测的压力。在该实施方式中,不是调整压力传感器150所检测的压力,而是通过在压力输入部221所输入的检测压力数据中加上校正值,以软件方式进行调整。
图14是表示该实施方式中的加压位置判定装置200的功能模块的结构的一个例子的模块结构图。
加压位置判定装置200除了由实施方式3说明的结构之外,还具有校正计算部251、校正存储部252、以及压力校正部253。
校正计算部251在触摸屏800的模式为调整模式的情况下,使用CPU911根据压力存储部222所存储的检测压力数据来计算压力校正值。压力校正值是指相加到压力传感器150检测到的压力的校正值。校正计算部251对压力传感器150a~150f的每个计算压力校正值。校正计算部251使用CPU911来输出表示计算出的压力校正值的数据(下面称作“校正值数据”。)。
校正存储部252使用CPU911来输入校正计算部251所输出的校正值数据。校正存储部252使用ROM913来存储输入的校正值数据。校正存储部252通过将校正值数据存储在非易失性存储器,在切断触摸屏800的电源后再投入的情况下也保持校正值数据。
压力校正部253(检测压力校正装置)使用CPU911来输入压力输入部221所输出的检测压力数据、以及校正存储部252所存储的校正值数据。压力校正部253使用CPU911来输出所输入的检测压力数据所表示的压力、与校正值数据所表示的校正值之和。压力校正部253使用CPU911来输出表示计算出的和的数据(下面称作“校正压力数据”。)。
压力存储部222使用CPU911来输入压力校正部253所输出的调整压力数据从而代替压力输入部221所输出的检测压力数据,使用RAM914来将输入的调整压力数据存储为检测压力数据。
这样,压力存储部222通过存储在压力传感器150检测到的压力中相加了校正值的值,能够获得与以硬件方式调整压力传感器150所检测的压力相同的效果。与设置检测压力调整装置(调整螺丝171)的情况相比,触摸屏800的结构变得简单,部件数可以少,因此能够抑制触摸屏800的制造成本。
图15是表示该实施方式中的画面生成部242所生成的调整画面815的一个例子的图。
画面生成部242例如一个个选择按钮显示位置,生成在选择的按钮显示位置中显示按钮811的调整画面815。另外,在调整画面815中,有倒数计秒显示816,随着时间的经过进行倒计时。当倒数计秒显示816成为“0”时,在按下了按钮811的情况下,校正计算部251计算与该按钮显示位置相对应的压力传感器150的校正值。
此外,也可以是如下结构:在调整画面815中,不显示倒数计秒显示816。
图16是表示该实施方式中的传感器调整处理S620的流程的一个例子的流程图。
传感器调整处理S620除了由实施方式3说明的工序之外,还具有:位置选择工序S621、倒数计秒设定工序S622、倒数计秒判定工序S627、加压判定工序S628、校正计算工序S629、以及结束判定工序S630。
在位置选择工序S621中,校正计算部251使用CPU911来从6个压力传感器150a~150f中一个个顺序地选择压力传感器150。
在倒数计秒设定工序S622中,校正计算部251使用CPU911来将到调整为止的剩余时间设定为规定的时间(例如5秒)。
在画面生成工序S623中,画面生成部242使用CPU911来生成调整画面815,该调整画面815在与在位置选择工序S621中校正计算部251所选择的压力传感器150相对应的按钮显示位置中显示按钮811,将在倒数计秒设定工序S622中设定的剩余时间显示在倒数计秒显示816。操作画面显示装置140显示画面生成部242所生成的调整画面815。
在倒数计秒判定工序S627中,校正计算部251使用CPU911来判定到调整为止的剩余时间是否变成0。在剩余时间比0大的情况下,返回到画面生成工序S623。在剩余时间小于等于0的情况下,进入到加压判定工序S628。
在加压判定工序S628中,校正计算部251使用CPU911来将在位置选择工序S621中选择的压力传感器150检测到的压力与规定的第二阈值进行比较。第二阈值是比在阈值判定工序S615、S626中为了判定是否按下了按钮而由阈值判定部234使用的阈值小的值。因为存在如下可能性:压力传感器150所检测的压力小,校正前的值比阈值判定部234的阈值小。
在压力传感器150检测到的压力比第二阈值大的情况下,作为有加压,进入到校正计算工序S629。
在压力传感器150检测到的压力小于等于第二阈值的情况下,作为无加压,向结束判定工序S630进入。
在校正计算工序S629中,校正计算部251使用CPU911计算从规定的基准压力减去在位置选择工序S621中选择的压力传感器150检测到的压力的差,并设为关于该压力传感器150的压力校正值。校正存储部252使用ROM913来存储校正计算部251计算出的压力校正值。
之后,校正计算部251返回到位置选择工序S621,选择下一压力传感器150。此外,在选择到最后的压力传感器150为止的情况下,校正计算部251返回到最初的压力传感器150来进行选择。
在结束判定工序S630中,校正计算部251使用CPU911来判定是否结束传感器调整处理S620。例如,校正计算部251在过去6次的加压判定工序S628中判定为全部无加压的情况下,判定为结束传感器调整处理S620。在判定为不结束传感器调整处理S620的情况下,返回到位置选择工序S621来选择下一压力传感器150。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)还具有检测压力校正装置(压力校正部253)。
上述检测压力校正装置校正上述压力检测装置(压力传感器150)检测到的检测位置压力。
上述加压位置判定装置200根据上述检测压力校正装置所校正的检测位置压力来判定上述加压位置。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),根据检测压力校正装置(压力校正部253)所校正的检测位置压力,加压位置判定装置200判定加压位置,因此能够通过适当地校正压力传感器150所检测的压力来防止误判定。
此外,也可以设为如下结构:当经过了规定的剩余时间时,不是校正计算部251根据压力输入部221所输入的压力来计算校正值,而是在触摸屏800设置输入压力校正的定时的机械校正开关,当按下了调整开关时,校正计算部251根据压力输入部221所输入的压力来计算校正值。在这种情况下,管理者一边按压显示在调整画面815的按钮811一边按压校正开关。
或者,也可以设为如下结构:当压力传感器150所检测的压力以比规定的比阈值大的值稳定时(例如1秒钟的变动范围为1%以内等),校正计算部251根据压力输入部221所输入的压力来计算校正值。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:具有压力灵敏度设定模式(调整模式),通过由压敏传感器(压力传感器150)检测的开关以外的其它开关(切换开关),跳转到设定模式,一边以固定的压力按下显示在显示画面(显示部141)的部位一边按下其它开关(校正开关),来存储按下时的灵敏度。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:具有压力灵敏度设定模式,通过由压敏传感器检测的开关以外的其它开关,跳转到该设定模式,以固定的压力按下显示在显示画面的部位,在经过一定时间后存储按下时的灵敏度。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:具有压力灵敏度设定模式,通过由压敏传感器检测的开关以外的其它开关,跳转到该设定模式之后,将指示按下的部位(按钮811)显示在显示画面,在按下部以外的液晶表示区域中输出意图设定时所需信息(设定过程中或者设定完成)(倒数计秒显示816)的显示。
实施方式5.
使用图17~图21来说明实施方式5。
此外,对于与实施方式1乃至实施方式4共通的部分附加相同的标记并省略说明。
在该实施方式中,说明如下结构:不在操作画面810确定设置按钮811的位置,而能够在任意位置设置按钮811。
图17是表示该实施方式中的主体100的结构的一个例子的分解立体图。
主体100具有4个检测位置支撑部120a~120d、以及4个压力传感器150a~150d。
检测位置支撑部120a~120d分别设在外缘部112的4个角。
压力传感器150a~150d设在与检测位置支撑部120a~120d抵接的位置,经由检测位置支撑部120a~120d检测通过施加到操作板110的压力而产生的检测位置压力。
检测位置支撑部120a~120d和操作板110相接触的位置为压力检测位置,在通过4个压力检测位置所形成的长方形中包含操作区域。
当使用者向操作板110施加压力时,该力分散到4个检测位置支撑部120a~120d来传递到压力传感器150。
图18是表示该实施方式中的加压位置判定装置200的功能模块的结构的一个例子的模块结构图。
加压位置判定装置200具有压力输入部221、压力存储部222、合计计算部232、比率计算部233、阈值判定部234、位置判定部235、以及位置输出部236。
合计计算部232使用CPU911来输入压力存储部222所存储的检测压力数据。合计计算部232使用CPU911根据输入的检测压力数据来计算4个压力传感器150a~150d检测到的压力的合计。合计计算部232使用CPU911来输出表示计算出的合计的数据。
比率计算部233使用CPU911来输入压力存储部222所存储的检测压力数据、和合计计算部232所输出的数据。比率计算部233使用CPU911根据输入的数据,计算出将4个压力传感器150a~150d各自检测到的压力除以4个压力的合计的商。比率计算部233使用CPU911来输出表示计算出的商(下面称作“压力分散比率”。)的数据。
阈值判定部234使用CPU911来输入合计计算部232所输出的数据。阈值判定部234使用CPU911根据输入的数据,将4个压力的合计与规定的阈值进行比较。4个压力传感器150检测到的压力的合计与施加到操作板110的压力成比例,因此在使用者按下了按钮811的情况下,4个压力的合计变得比阈值大。阈值判定部234使用CPU911来输出表示比较的比较结果的数据。
位置判定部235使用CPU911来输入阈值判定部234所输出的数据、和比率计算部233所输出的数据。位置判定部235根据输入的数据,在4个压力的合计比阈值大的情况下,从比率计算部233计算出的压力分散比率计算加压位置。位置判定部235使用CPU911来输出表示计算出的加压位置的数据。
图19是表示该实施方式中的加压位置判定处理S610的流程的一个例子的流程图。
加压位置判定处理S610具有压力输入工序S612、合计计算工序S614、阈值判定工序S615、比率计算工序S616、位置判定工序S618、以及位置输出工序S619。
在合计计算工序S614中,合计计算部232使用CPU911根据在压力输入工序S612中压力存储部222所存储的检测压力数据来计算压力的合计。
在阈值判定工序S615中,阈值判定部234使用CPU911来比较在合计计算工序S614中计算出的压力的合计、和规定的阈值。
在没有按下按钮811的情况下,压力的合计成为小于等于阈值。加压位置判定装置200返回到压力输入工序S612。
在按下了按钮811的情况下,压力的合计变得比阈值大。加压位置判定装置200进入到比率计算工序S616。
在比率计算工序S616中,比率计算部233使用CPU911根据在压力输入工序S612中2压力存储部222所存储的检测压力数据、以及在合计计算工序S614中阈值判定部234计算出的压力的合计来计算压力分散比率。
在位置判定工序S618中,位置判定部235使用CPU911根据比率计算工序S616计算出的压力分散比率来计算加压位置。
接着,说明位置判定部235计算加压位置的方式。
图20是表示压力检测位置为2个的情况下的力的平衡的图。
P1以及P2表示压力检测位置。压力检测位置P1的坐标(x1,y1)以及压力检测位置P2的坐标(x2,y2)是已知的。P表示加压位置。加压位置P的坐标(x,y)除了位于连接2个压力检测位置P1以及P2的线段上之外是未知的。F表示施加到加压位置P的力。F1表示产生在压力检测位置P1的应力。F2表示产生在压力检测位置P2的应力。l1表示加压位置P与压力检测位置P1之间的距离。l2表示加压位置P与压力检测位置P2之间的距离。
在加压位置P的坐标(x,y)与距离l1以及l2之间,成立下面的关系式。
[式11]
x y = l 2 l 1 + l 2 x 1 y 1 + l 1 l 1 + l 2 x 2 y 2
力F、应力F1以及F2是平滑的,因此下面的公式成立。
[式12]
F = F 1 + F 2 l 1 F 1 = l 2 F 2
l 1 l 1 + l 2 = F 2 F , l 2 l 1 + l 2 = F 1 F
因而,加压位置P的坐标(x,y)是通过下面的公式来求出的。
[式13]
x y = F 1 F x 1 y 1 + F 2 F x 2 y 2
其中,
F=F1+F2
图21是表示压力检测位置为3个的情况下的力的平衡的图。
P3表示第三压力检测位置。压力检测位置P3的坐标(x3,y3)是已知的。加压位置P的坐标(x,y)除了位于以3个压力检测位置P1以及P2以及P3为顶点的三角形中以外是未知的。P’表示通过加压位置P和压力检测位置P1的直线、与连接2个压力检测位置P2以及P3连接的线段的交点。交点P’的坐标(x’,y’)是未知的。F3表示产生在压力检测位置P3的应力。F’表示2个应力F2以及F3的合成。l’表示加压位置P与交点P’之间的距离。l2表示压力检测位置P2与交点P’之间的距离。l3表示压力检测位置P3与交点P’之间的距离。
从力F、应力F1以及合成力F’的平衡导出下面的公式。
[式14]
x y = F 1 F x 1 y 1 + F ′ F x ′ y ′
其中,
F=F1+F′
另外,合成了应力F2以及F3的力是F’,因此下面的公式成立。
[式15]
x ′ y ′ = F 2 F ′ x 2 y 2 + F 3 F ′ x 3 y 3
其中,
F′=F2+F3
因而,加压位置P的坐标(x,y)是通过下面的公式来求出的。
[式16]
x y = F 1 F x 1 y 1 + F 2 F x 2 y 2 + F 3 F x 3 y 3
其中,
F=F1+F2+F3
相同地,具有n个压力检测位置,第i个(1≦i≦n)压力检测位置Pi的坐标设为(xi,yi)、产生在压力检测位置Pi的应力设为Fi时,加压位置P的坐标(x,y)是通过下面的公式来求出的。
[式17]
x y = Σ i = 1 n [ F i F x i y i ]
其中,
F = Σ i = 1 n F i
位置判定部235通过计算该计算式来计算加压位置。
例如,位置判定部235使用ROM913预先存储各自的压力检测位置的坐标(xi,yi)。位置判定部235使用CPU911来计算比率计算部233针对各自的压力传感器150计算出的压力分散比率(与上面公式中的“Fi/F”相当)乘以与各自的压力传感器150相对应的压力检测位置的x坐标的乘积,通过计算合计了计算出的乘积的总和,计算出加压位置的x坐标。相同地,位置判定部235使用CPU911来计算将比率计算部233针对各自的压力传感器150计算出的压力分散比率乘以与各自的压力传感器150相对应的压力检测位置的y坐标的乘积,通过计算合计了计算出的乘积的总和,计算加压位置的y坐标。
这样,在操作区域为平面的情况下,为了判定操作区域内的加压位置,只要设为如下配置即可:压力检测位置有大于等于3个,在压力检测位置为顶点的多角形内包含操作区域。此外,操作区域通常是长方形,因此设为压力检测位置有4个的结构时效率高,因而是优选的。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)具有至少3个压力检测装置(压力传感器150)。
上述压力检测装置的压力检测位置形成包围上述操作区域的至少一部分的多角形。
上述加压位置判定装置200根据至少3个上述压力检测装置检测到的至少3个检测位置压力之比(压力分散比率)来判定上述加压位置。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),不需要预先确定按钮811的位置,就能够以较少数量的压力检测装置来判定加压位置,因此能够抑制位置输入装置的制造成本。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以设为如下结构:在连接3个部位的三角形的内侧配置显示画面(显示部141),通过按下显示画面上,由配置在与透明板(操作板110)的一边的两端面对面的边的中央的3个部位的压敏传感器(压力传感器150)来检测显示画面上的按下部位。
以上说明的位置输入装置(显示操作器)也可以是设为如下结构:由配置在透明板的4角的4个部位的压敏传感器来检测按下部位。
实施方式6.
使用图22~图27来说明实施方式6。
此外,对于与实施方式1乃至实施方式5共通的部分附加相同的标记并省略说明。
图22是表示该实施方式中的触摸屏800的外观的一个例子的整体立体图。
触摸屏800除了由实施方式1乃至实施方式5说明的结构之外,还具有6个操作开关180a~180f。
操作开关180a~180f位于操作画面810的外侧。当使用者按下操作开关180a~180f的任一个时,触摸屏800判定使用者按下的操作开关180a~180f,将表示判定的判定结果的数据对信息处理装置进行发送。
触摸屏800判别使用者按下了操作开关180a~180f的情况、和按下了显示在操作画面810内的按钮811的情况。信息处理装置既可以给操作开关180a~180f分配与显示在操作画面810内相对应的位置的按钮811相同的功能,也可以分配与显示在操作画面810内的按钮811不同的功能。
图23是表示该实施方式中的触摸屏800的结构的一个例子的分解立体图。
操作开关180a~180f是主体100的一部分。操作开关180a~180f兼具作为由实施方式1乃至实施方式5说明的检测位置支撑部120a~120f的作用。即,操作开关180a~180f支撑操作板110,将使用者按下了操作板110的压力传递给压力传感器150a~150f。此外,也可以将操作开关180a~180f、和检测位置支撑部120a~120f构成为分离部件。
在化妆板820中,在与操作开关180a~180f相对应的位置具有贯通孔822a~822f。操作开关180a~180f的上部通过贯通孔822a~822f从化妆板820的上侧出去,从而使用者能够按下操作开关180a~180f。
图24是表示该实施方式中的主体100的结构的一个例子的分解立体图。
操作板110具有6个舌部113。舌部113设在与操作板110的压力检测位置相当的位置。
操作开关180a~180f是大致长方体状,具有舌支撑部121。舌支撑部121是在操作开关180a~180f中横向设置的贯通孔。通过操作板110的舌部113插入到舌支撑部121,操作开关180a~180f支撑操作板110,并且将使用者按下了操作板110的压力传递给压力传感器150a~150f。
图25是表示该实施方式中的触摸屏800的动作的一个例子的示意图。
在使用者按下了操作板110的情况下(下面称作“情况A”。)、压力经由舌部113/操作开关180传递到压力传感器150。
在使用者按下了操作开关180的情况下(下面称作“情况B”。),压力经由操作开关180传递到压力传感器150。
图26是表示该实施方式中的压力传感器150a~150f所检测的检测位置压力的例子的图表。
曲线701表示情况A(按下了操作板110中离操作开关180d近的位置的情况)、曲线702表示情况B(按下了操作开关180d的情况)。横轴表示压力传感器150a~150f。纵轴表示各压力传感器150检测到的检测位置压力(无操作时各压力传感器150所检测的检测位置压力设为0的差分)。纵轴的单位是例如重量克每平方毫米(gf/mm2)。
Ph表示按下判定阈值。按下判定阈值是用于判定使用者是否按下了操作板110或者操作开关180的阈值。Pl表示非按下判定阈值。非按下判定阈值是用于判定使用者按下了操作板110还是按下了操作开关180的阈值。
在使用者按下了操作板110(接近操作开关180d的位置)的情况下(曲线701),操作板110整体向跟前倾斜,压力传感器150d~150f所检测的检测位置压力变大、相反地压力传感器150a~150c所检测的检测位置压力变小。在压力传感器150d~150f中,离使用者按下的位置最近的压力传感器150d所检测的检测位置压力变得最大。其结果,只有压力传感器150d所检测的检测位置压力超过按下判定阈值Ph,其它至少1个压力传感器(在该例子中为压力传感器150e)所检测的检测位置压力超过非按下判定阈值。
在使用者按下了操作开关180d的情况下(曲线702),只向压力传感器150d传递压力,只有压力传感器150d所检测的检测位置压力变大。通过按下操作开关180d,通过3个操作开关180d~180f来支撑操作板110的跟前侧一半,但是将只由2个操作开关180e,180f来进行支撑,因此压力传感器150e,150f所检测的检测位置压力也变大一些,该差小。其结果,只有压力传感器150d所检测的检测位置压力超过按下判定阈值Ph,其它压力传感器所检测的检测位置压力比非按下判定阈值还小。
图27是表示该实施方式中的按下判定处理S640的流程的一个例子的流程图。
在按下判定处理S640中,加压位置判定装置200判定是否按下了操作板110、操作开关180。按下判定处理S640具有按下阈值判定工序S641、以及非按下阈值判定工序S642。
在按下阈值判定工序S641中,阈值判定部234使用CPU911根据多个压力传感器150检测到的检测位置压力来计算检测到超过按下判定阈值Ph的检测位置压力的压力传感器150的数量。
在检测到超过按下判定阈值Ph的检测位置压力的压力传感器150的数量大于等于1的情况下,进入到非按下阈值判定工序S642。
在检测到超过按下判定阈值Ph的检测位置压力的压力传感器150不存在的情况下,位置判定部235使用CPU911来判定操作板110、操作开关180都没有被按下,结束按下判定处理S640。
在非按下阈值判定工序S642中,阈值判定部234使用CPU911根据多个压力传感器150检测到的检测位置压力,计算检测到超过非按下判定阈值Pl的检测位置压力的压力传感器150的数量。
在检测到超过非按下判定阈值Pl的检测位置压力的压力传感器150的数量只是1个的情况下,位置判定部235使用CPU911来判定按下了与检测到超过非按下判定阈值Pl的检测位置压力的压力传感器150相对应的操作开关180,结束按下判定处理S640。
在检测到超过非按下判定阈值Pl的检测位置压力的压力传感器150的数量大于等于2的情况下,加压位置判定装置200使用CPU911来判定为按下了操作板110,结束按下判定处理S640。之后,加压位置判定装置200执行加压位置判定处理S610,判定按下了操作板110中的哪里。
这样,通过构成为在向操作板110施加了压力的情况下为了检测该位置而设置的压力传感器150,在按下了操作开关180的情况下也检测压力,不需要单独设置用于检测按下操作开关180的传感器(例如轻触开关等),因此能够减少触摸屏800的部件数。由此,能够小型化触摸屏800来抑制制造成本。
此外,非按下判定阈值Pl既可以是预先确定的值,也可以是阈值判定部234根据最大判定部231计算出的检测最大压力来计算出的值。
例如,作为检测最大压力与非按下判定阈值Pl之差(下面称作“压力差阈值ΔP”。),预先确定比0大的值,阈值判定部234使用CPU911来从最大判定部231计算出的检测最大压力减去压力差阈值ΔP,计算非按下判定阈值Pl
或者,作为检测最大压力与非按下判定阈值Pl之比(下面称作“压力比阈值α”。),预先确定大于0且小于1的值,阈值判定部234使用CPU911对最大判定部231计算出的检测最大压力乘以压力比阈值α,计算非按下判定阈值Pl
此外,阈值判定部234也可以是如下结构:代替计算非按下判定阈值Pl来与检测位置压力进行比较,而使用CPU911来计算检测最大压力与检测位置压力之差或者比,与压力差阈值ΔP或者压力比阈值α进行比较。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)还具有操作开关180a~180f。
上述操作开关180a~180f与上述压力检测装置(压力传感器150a~150f)任一个相对应,通过按下,向相对应的压力检测装置施加检测位置压力。
上述加压位置判定装置200根据至少2个上述压力检测装置检测到的至少2个检测位置压力来判定是否按下了上述操作开关180a~180f。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),通过按下操作开关180a~180f来向压力检测装置施加检测位置压力,判定是否按下了操作开关180a~180f,因此不需要额外设置用于检测操作开关180a~180f的按下的传感器,减少位置输入装置的部件数量,削减制造成本,能够实现小型化。
在该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)中,上述加压位置判定装置200在与上述操作开关180a~180f相对应的压力检测装置(压力传感器150a~150f)检测到比规定的按下判定阈值Ph大的检测位置压力的情况下,将与上述操作开关180a~180f相对应的压力检测装置检测到的检测位置压力设为按下候补压力,将其它压力检测装置检测到的检测位置压力设为非按下候补压力,在上述非按下候补压力比规定的非按下判定阈值Pl小的情况、相对于上述按下候补压力的上述非按下候补压力之比比规定的压力比阈值α小的情况、以及从上述按下候补压力减去上述非按下候补压力的差比规定的压力差阈值ΔP大的情况的这3种情况中至少任意1种的情况下,判定为按下了上述操作开关。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),能够容易地判别按下了操作开关180a~180f的情况、和按下了操作板110的情况。
在以上说明的位置输入装置中,上述压力检测位置位于上述操作板110上的上述操作区域的外侧,并且在压力检测装置(压力传感器150a~150f)上形成操作开关180a~180f,上述加压位置判定装置200根据至少2个上述压力检测装置检测到的至少2个检测位置压力来判定上述加压位置和操作开关180a~180f的按下。
操作开关180a~180f配置在当按下操作板110的任意位置时检测压力的压力传感器150a~150f的上面,当按下操作开关180a~180f时,位于其正下方的压力传感器150a~150f检测按压力。该压力传感器150a~150f检测操作开关180a~180f按下时和操作板110按下时的两者,因此需要区分这些按下。
当向与压力传感器150a~150f的位置相对应的操作画面显示装置140的按钮811施加大于等于固定的按下压力时,压力也容易传递到位于按下部位附近以外的其它压力传感器150a~150f。
与此相对,操作开关180a~180f按下时按下压力传感器150a~150f的正上方,因此获得按压力难以传递到其它压力传感器150a~150f这样的特性。
因而,在按压检测值成为大于等于固定值的情况下,能够检测按下了操作板110、或者操作开关180a~180f,并且在获得了最大压力值的压力传感器150a~150f以外也检测到大于等于固定值的按压力的情况下,判断为按下了操作板110。在获得了最大压力值的压力传感器150a~150f以外没有检测到大于等于固定值的按压力的情况下,判断为按下了操作开关180。此外,最大压力值变得越大,其它压力传感器150a~150f的检测压力值也变得越大,因此在超过了按压检测阈值之后,通过将最大压力值和接下来大的压力值之比与设定的阈值进行比较,识别操作开关180a~180f的按下、和操作板110的按下。此外,将最大压力值与接下来大的压力值之差与设定的阈值进行比较也能够实现一定程度的识别。
通过这样构成,能够由相同的压力传感器150a~150f来检测操作开关180a~180f和操作板110的按下,因此通常不需要用作为操作开关的轻触开关,因此能够实现低成本化。
实施方式7.
使用图28~图32来说明实施方式7。
此外,对于与实施方式1乃至实施方式6共通的部分附加相同的标记并省略说明。
图28是表示该实施方式中的触摸屏800的外观的一个例子的整体立体图。
触摸屏800具有分割为6个的操作画面810a~810f(分离区域)。操作画面810a~810f分别一个个显示按钮811。操作画面810a~810f以横方向3列·纵方向2行地配置成棋盘的格状。
图29是表示该实施方式中的触摸屏800的结构的一个例子的分解立体图。
化妆板820具有架桥部823。架桥部823将开口部821分割为6个开口部821a~821f。
主体100的中央部111与开口部821a~821f对应起来分割为6个中央部111a~111f。
图30是表示该实施方式中的主体100的结构的一个例子的分解立体图。
主体100具有4个压力传感器150g~150j。
压力传感器150g~150j位于操作板110与操作画面显示装置140之间。压力传感器150g~150j配置在化妆板820的成为架桥部823的正下方的位置,因此从触摸屏800的外部看不到。
压力传感器150g的压力检测位置是2个中央部111a、111b之间的位置。压力传感器150h的压力检测位置是2个中央部111b、111c之间的位置。压力传感器150i的压力检测位置是2个中央部111d、111e之间的位置。压力传感器150j的压力检测位置是2个中央部111e、111f之间的位置。
此外,在该图中,没有图示检测位置支撑部120,但是也可以设为如下结构:与实施方式1乃至实施方式6相同,设置检测位置支撑部120,压力传感器150g~150j经由检测位置支撑部120来检测检测位置压力。
另外,在该例子中,构成为能够通过改变操作画面显示装置140的显示来改变按钮811的显示内容,但是在不需要改变按钮811的显示内容的情况下,也可以设为如下结构:将按钮811的显示内容预先通过印刷等显示在中央部111,不设置操作画面显示装置140。
图31是表示该实施方式中的压力传感器150g~150j所检测的检测位置压力的例子的图表。
曲线703表示使用者按下了中央部111a的情况。曲线704表示使用者按下了中央部111b的情况。曲线705表示使用者按下了中央部111c的情况。曲线706表示使用者按下了中央部111d的情况。曲线707表示使用者按下了中央部111e的情况。曲线708表示使用者按下了中央部111f的情况。
在使用者按下了位于操作板110的背侧的3个中央部111a~111c中的任一个的情况下,压力传感器150g、150h所检测的检测位置压力变大,相反地,压力传感器150i、150j所检测的检测位置压力变小。
另外,在使用者按下了位于操作板110的跟前侧的3个中央部111d~111f中的任一个的情况下,压力传感器150i、150j所检测的检测位置压力变大,相反地,压力传感器150g、150h所检测的检测位置压力变小。
在使用者按下了位于操作板110的左端的2个中央部111a,111d中的任一个的情况下,与按下的位置相邻的压力传感器150g或者压力传感器150i所检测的检测位置压力超过按下判定阈值Ph,但是离按下的位置远的压力传感器150h以及压力传感器150j所检测的检测位置压力不超过按下判定阈值Ph
相反地,在使用者按下了位于操作板110的右端的2个中央部111c、111f中的任一个的情况下,与按下的位置相邻的压力传感器150h或者压力传感器150j所检测的检测位置压力超过按下判定阈值Ph,但是离按下的位置远的压力传感器150g以及压力传感器150i所检测的检测位置压力不超过按下判定阈值Ph
另外,在使用者按下了位于操作板110的中央的中央部111b的情况下,夹住按下的位置的2个压力传感器150g、150h所检测的检测位置压力都超过按下判定阈值Ph。相同地,在使用者按下了位于操作板110的中央的中央部111e的情况下,夹住按下的位置的2个压力传感器150i、150j所检测的检测位置压力都超过按下判定阈值Ph
这样,在使用者按下了与压力检测位置相邻的位置的情况下,压力传感器150g~150j所检测的检测位置压力超过按下判定阈值Ph
图32是表示该实施方式中的加压位置判定处理S610的流程的一个例子的流程图。
加压位置判定处理S610具有按下阈值判定工序S651、相邻判定工序S652、以及端判定工序S653。
在按下阈值判定工序S651中,阈值判定部234使用CPU911根据压力传感器150g~150j检测到的检测位置压力,判定检测到超过按下判定阈值Ph的检测位置压力的压力传感器。
在检测到超过按下判定阈值Ph的检测位置压力的压力传感器不存在的情况下,加压位置判定装置200使用CPU911来判断为没有按下操作板110,结束加压位置判定处理S610。
在有检测到超过按下判定阈值Ph的检测位置压力的压力传感器的情况下,进入到相邻判定工序S652。
在相邻判定工序S652中,位置判定部235使用CPU911在按下阈值判定工序S651中判定阈值判定部234所判定的压力传感器中是否存在压力检测位置相邻的压力传感器。压力检测位置相邻的压力传感器是指将夹住1个中央部的位置设为压力检测位置的压力传感器。例如,压力传感器150g和压力传感器150h的压力检测位置相邻,但是压力传感器150g和压力传感器150i的压力检测位置不相邻。
在有压力检测位置相邻的压力传感器的情况下,位置判定部235使用CPU911来判定为按下了夹在相邻的压力检测位置的中央部,结束加压位置判定处理S610。
在压力检测位置相邻的压力传感器不存在的情况下(还包含在按下阈值判定工序S651中阈值判定部234所判定的压力传感器只有1个的情况),进入到端判定工序S653。
在端判定工序S653中,位置判定部235使用CPU911来判定在按下阈值判定工序S651中阈值判定部234所判定的压力传感器中是否存在压力检测位置位于端部的压力传感器。压力检测位置位于端部的压力传感器是指不存在将夹住与压力检测位置相邻的中央部的位置设为压力检测位置的压力传感器的压力传感器。例如,压力传感器150g具有压力检测位置相邻的2个中央部111a、111b。其中,中央部111b夹在与压力传感器150h的压力检测位置之间,但是中央部111a没有被夹在任何压力传感器的压力检测位置之间。因而,压力传感器150g的压力检测位置位于端部。在该例子中、中央部111a~111f在横方向排列为3列,因此,压力传感器150g~150j中的任一个的压力检测位置都位于端部。因此,也可以没有端判定工序S653。与此相对,在中央部在横方向排列为大于等于4列的情况下,在压力传感器中存在压力检测位置不在端部的压力传感器。
在按下阈值判定工序S651中阈值判定部234所判定的压力传感器中存在压力检测位置位于端部的压力传感器的情况下,位置判定部235使用CPU911来判定为按下了与该压力检测位置相邻的中央部,结束加压位置判定处理S610。
在按下阈值判定工序S651中阈值判定部234所判定的压力传感器中不存在压力检测位置位于端部的压力传感器的情况下,位置判定部235使用CPU911来判断为没有按下操作板110,结束加压位置判定处理S610。
这样,将操作区域分离为多个,通过设置将被夹在分离为棋盘的网格状的分离区域的位置设为压力检测位置的压力传感器150g~150j,与设置将与分离区域相对应的位置设为压力检测位置的压力传感器的情况相比,可以在分离区域的每1行减少1个压力传感器。由此,减少触摸屏800的部件数,削减制造成本,能够实现小型化。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)在向操作区域内的任意位置施加了压力的情况下,判定施加了压力的加压位置。
位置输入装置具有操作板110、至少2个压力检测装置(压力传感器150g~150j)、以及加压位置判定装置200。
上述操作板110是平板状,在一个面具有上述操作区域。
上述压力检测装置在与其它压力检测装置不同的压力检测位置中检测通过施加在上述加压位置的压力而产生的检测位置压力。
上述操作区域具有相互分离的多个分离区域(中央部111a~111f)。
上述压力检测位置位于上述操作板110上的上述多个分离区域之间。
上述加压位置判定装置200根据至少2个上述压力检测装置检测到的至少2个检测位置压力来判定上述加压位置包含在上述多个分离区域的哪个。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),与设置将与多个分离区域相对应的位置设为压力检测位置的压力检测装置的情况相比,可以减少压力检测装置的数量,因此减少位置输入装置的部件数量减少,削减制造成本,能够实现小型化。
以上说明的位置输入装置在向操作区域内的多个确定的位置施加了压力的情况下。判定施加了压力的加压位置。
位置输入装置具有操作板110、至少2个压力检测装置(压力传感器150g~150j)、以及加压位置判定装置200。
上述操作板110是平板状,在一个面具有上述操作区域。
上述压力检测装置在与其它压力检测装置不同的压力检测位置中检测通过施加在上述加压位置的压力而产生的检测位置压力。
在操作区域的多个确定的位置的边界位置配置压力检测装置。
上述加压位置判定装置200根据至少2个上述压力检测装置所检测的至少2个检测位置压力来判定上述加压位置。
例如,针对操作板110,8个部位的按下位置横向排列为一列来表示。按下位置既可以印刷在操作板110,也可以从只有按下位置的部分为透明的操作板的背面侧由操作板110的大小的显示装置(操作画面显示装置140)来进行显示。
在按下位置各个的边界部分配置压力传感器150。
当按下了最左端的按钮时,向存在于最左端的按钮与其右侧相邻的按钮之间的压力传感器150施加压力,因此能够从各压力传感器150的压力值确定按下位置。
另外,当按下了中间的按钮时,向位于该按钮的两侧的压力传感器150施加压力,除此之外不产生压力,因此按下位置的检测是容易的。
通过这样将压力传感器150配置在按钮的边界位置,与配置在按下位置的正下方的情况相比,能够正确地判断按下的按钮的位置,另外压力传感器150的个数本身也能够削减1个,因此能够实现低成本化和高精度化。另外,即使压力传感器150为不透明的,也配置在边界位置,因此如只有边界位置看不到那样在操作板110的背面实施印刷,在背面配置显示装置也能够实现美观的设计。
实施方式8.
使用图33来说明实施方式8。
此外,对于与实施方式1乃至实施方式7共通的部分附加相同的标记并省略说明。
图33是表示该实施方式中的触摸屏800的外观的一个例子的整体立体图。
触摸屏800与实施方式7相同,具有分割为6个的操作画面810a~810f(分离区域)。另外,触摸屏800具有4个操作开关180g~180j。
操作开关180g~180j与操作画面810a~810f整体相比位于更外侧、分割操作画面810a~810f之间的架桥部823的延长线上。
操作开关180g~180j的结构与由实施方式6说明相同。在与操作开关180g~180j的正下方相当的位置具有没有图示的压力传感器150g~150j,在按下了操作板110、相对应的操作开关180g~180j的情况下,检测检测位置压力。
这样,压力传感器150g~150j的压力检测位置不在分离区域之间而是在隔着分离区域的边界线的延长线上,也能够与实施方式7相同地判定加压位置。
另外,也可以与实施方式6的结构进行组合,设置与各压力传感器150g~150j相对应的操作开关180g~180j。
以上说明的位置输入装置(触摸屏800)将压力传感器150的位置配置在边界位置的延长线上。通过这样配置,操作部能够与边界部分无关地进行设计,因此外观的自由度增加。
此外,按钮811既可以排为横一列,也可以排为二列。通过将压力传感器150配置成偏离按钮811的上下,在背面配置显示装置的情况下也能够与边界部分无关地设计外观。
实施方式9.
使用图34~图42来说明实施方式9。
此外,对于与实施方式1乃至实施方式8共通的部分附加相同的标记并省略说明。
图34是表示该实施方式中的主体100的结构的一个例子的立体图。
主体100具有4个操作板支撑部135g~135j、4个支撑调整部190g~190j。
操作板支撑部135g~135j位于相邻的压力传感器150的压力检测位置的中间,支撑操作板110。
支撑调整部190g~190j分别与操作板支撑部135g~135j相对应,调整相对应的操作板支撑部135g~135j的高度等。
操作板支撑部135g~135j通过在压力传感器150的压力检测位置的中间支撑操作板110,能够防止施加到操作板110的压力传递到离加压位置远的压力传感器,因此加压位置的判定变得容易。
图35是表示该实施方式中的支撑调整部190的结构的一个例子的放大主视图。
支撑调整部190例如具有调整螺丝191。调整螺丝191与设在底板160的螺丝孔161螺纹结合。通过旋转调整螺丝191,能够改变操作板支撑部135的高度。
在操作板支撑部135的高度高的情况下,当施加到操作板110的压力小时,压力不传递到压力传感器150,不对检测位置压力进行检测。相反地,在操作板支撑部135的高度低的情况下,即使施加到操作板110的压力小,压力也传递到压力传感器150,对检测位置压力进行检测。
因此,通过调整操作板支撑部135的高度,能够调整压力传感器150所检测的检测位置压力。
以上说明的位置输入装置(触摸屏800)在向操作区域内的任意位置施加了压力的情况下,判定施加了压力的加压位置。
位置输入装置具有操作板110、至少2个压力检测装置(压力传感器150)、以及加压位置判定装置200。
上述操作板110是平板状,在一个面具有上述操作区域。
上述压力检测装置在与其它压力检测装置不同的压力检测位置中检测施加在上述加压位置的压力而产生的检测位置压力。
在连续的2个压力检测装置之间,具有支撑部(操作板支撑部135、支撑调整部190),该支撑部具有控制高度的机构,通过变更支撑部的高度,调整施加到压力检测装置的施加压力。
上述加压位置判定装置200根据至少2个上述压力检测装置所检测的至少2个检测位置压力来判定上述加压位置。
例如,针对操作板110,配置3个压力传感器150,在压力传感器150之间安装支撑部(操作板支撑部135、支撑调整部190)。对操作板进行操作(按下)的部位,设为存在于支撑部之间的位置。所述支撑部配置在连续的2个压力传感器150的中央,该支撑部能够从背面通过高度调节螺丝(调整螺丝191)来变更高度。如果增高该高度,则按压压力到达大于等于固定值为止,压力不会传递到压力传感器。由此,通过调整初始压力,能够进行操作感的变更、压力传感器150的灵敏度偏差的校正。
另外,在将比2个支撑部的间隔还大的产品(例如,在将本实施方式应用于IH烹调加热器等的情况下,假定锅等)放置于操作板的上面的情况下压力传感器150也不检测压力,因此能够防止误操作。
图36是表示该实施方式中的支撑调整部190的结构的其它例的放大主视图。
支撑调整部190例如具有固定螺丝192。固定螺丝192插通到设置于底板160的引导孔162,与操作板支撑部135螺纹结合。上紧固定螺丝192,通过将底板160夹持在与操作板支撑部135之间,能够固定使得操作板支撑部135不移动,通过松开固定螺丝192,能够使操作板支撑部135引导孔162的方向移动。
在操作板支撑部135的位置离压力检测位置近的情况下,压力传感器150所检测的检测位置压力变小,相反地,在操作板支撑部135的位置离压力检测位置远的情况下,压力传感器150所检测的检测位置压力变大。
另外,通过改变操作板支撑部135的位置,能够改变各压力传感器150对检测位置压力进行检测的加压位置的范围。
以上说明的位置输入装置(触摸屏800)在向操作区域内的任意位置施加了压力的情况下,判定施加了压力的加压位置。
位置输入装置具有操作板110、至少2个压力检测装置(压力传感器150)、以及加压位置判定装置200。
上述操作板110是平板状,在一个面具有上述操作区域。
上述压力检测装置检测在与其它压力检测装置不同的压力检测位置由于施加在上述加压位置的压力而产生的检测位置压力。
在连续的2个压力检测装置之间,具有支撑部(操作板支撑部135、支撑调整部190),该支撑部具有在平面内可动的机构,通过变更支撑部的位置来调整施加到压力检测装置的施加压力。
上述加压位置判定装置200根据至少2个上述压力检测装置所检测的至少2个检测位置压力来判定上述加压位置。
例如,针对操作板110配置3个压力传感器150,在压力传感器150之间安装支撑部(操作板支撑部135、支撑调整部190)。进行操作(按下)的部位设为存在于支撑部之间的位置。所述支撑部配置在连续的2个压力传感器150之间,该支撑部能够从背面通过松开位置调节螺丝(固定螺丝192)来向横方向滑动位置。通过滑动该支撑部,支撑部位于近的位置的压力传感器150只获得相对于针对操作板110的按压力而言小的压力,相反地支撑部位于离压力传感器150远的位置的情况下,与压力传感器150在近的位置的情况相比,能够获得大的压力值。由此,能够校正结构的偏差、压力传感器150自身的灵敏度偏差。
图37是表示该实施方式中的支撑调整部190的结构的另外其它例子的放大主视图。
操作板支撑部135分为左侧支撑部136和右侧支撑部137的2个。左侧支撑部136以及右侧支撑部137在内侧具有锥形体。
支撑调整部190具有调整螺丝191、以及2个弹性体193。调整螺丝191与设置在底板160的螺丝孔161螺纹结合。弹性体193是例如橡胶/树脂/弹簧等,连接左侧支撑部136和右侧支撑部137来发挥吸引两者的力。调整螺丝191的前端是大致圆锥状,与设置在左侧支撑部136以及右侧支撑部137的内侧的锥形体抵接。
当旋转调整螺丝191来下调调整螺丝191的位置时,左侧支撑部136与右侧支撑部137之间被扩张,操作板支撑部135整体的宽度变宽。相反地,当旋转调整螺丝191来调高调整螺丝191的位置,通过弹性体193的作用,左侧支撑部136和右侧支撑部137被吸引,操作板支撑部135整体的宽度变窄。
以上说明的位置输入装置(触摸屏800)在向操作区域内的任意位置施加了压力的情况下,判定施加了压力的加压位置。
位置输入装置具有操作板110、至少2个压力检测装置(压力传感器150)、以及加压位置判定装置200。
上述操作板110是平板状,在一个面具有上述操作区域。
上述压力检测装置检测在与其它压力检测装置不同的压力检测位置中由于施加在上述加压位置的压力而产生的检测位置压力。
在连续的2个压力检测装置之间,具有支撑部(操作板支撑部135、支撑调整部190),该支撑部具有使支撑宽度可变的机构,通过变更支撑宽度来调整施加到压力检测装置的施加压力。
上述加压位置判定装置200根据至少2个上述压力检测装置所检测的至少2个检测位置压力来判定上述加压位置。
例如,针对操作板110配置3个压力传感器150,在压力传感器150之间,安装支撑部(操作板支撑部135、支撑调整部190)。进行操作(按下)的部位存在于支撑部之间的位置。所述支撑部配置在连续的2个压力传感器150之间,该支撑部能够从背面通过圆锥型的支撑宽度调节螺丝(调整螺丝191)来变更支撑部的宽度。该支撑部是通过一体成型的树脂弹簧(弹性体193)来保持,通过拧圆锥型的支撑宽度调节螺丝,能够扩大或缩小支撑部的宽度。通过根据支撑宽度调节螺丝来加大该支撑部的大小,能够减小压力传感器150检测压力的区域。能够这样限定能够进行操作的面积,因此能够调节误操作的比例和使用方便性的平衡。
图38是表示该实施方式中的支撑调整部190的结构的另外其它例子的立体图。
操作板支撑部135与图37的例子相同,分为左侧支撑部136和右侧支撑部137。
支撑调整部190具有基部410、第一可动部420、以及第二可动部430。
基部410是支撑调整部190中没有位置不变化的部分,固定或者半固定在底板160。此外,基部410也可以与底板160一体形成。
第一可动部420位于基部410的上面并相对于基部410,垂直方向的位置变化。
第二可动部430位于第一可动部420的上面,垂直方向的位置与第一可动部420一起变化。另外,第二可动部430相对于第一可动部420,水平方向的位置变化。
左侧支撑部136以及右侧支撑部137位于第二可动部430的上面,垂直方向以及水平方向的位置与第二可动部430一起变化。另外,左侧支撑部136以及右侧支撑部137的相互距离变化。
图39是表示该例子中的支撑调整部190的结构的分解立体图。
基部410具有高度调整螺丝411、圆板部412、底面部416、以及2个侧面部417。
高度调整螺丝411与设置在底面部416的螺丝孔螺纹结合。圆板部412固定在高度调整螺丝411的前端。通过旋转高度调整螺丝411,能够改变圆板部412的高度。
2个开口部413,414设在底面部416,分别是用于通过后述的位置调整螺丝421以及宽度调整螺丝431的轴的贯通孔。
4个引导沟部415是向垂直方向设置在侧面部417的内侧的沟,限制第一可动部420的可动方向。
第一可动部420具有位置调整螺丝421(图40参照)、齿轮箱422、以及平面部426。
平面部426载置于圆板部412的上面,伴随圆板部412的上下移动而上下移动。
位置调整螺丝421插通在设置于平面部426的贯通孔,与齿轮箱422内的齿轮连接。齿轮箱422具有2个互相啮合的相同齿数的齿轮。通过旋转位置调整螺丝421,齿轮箱422的2个齿轮相互向相反的方向旋转。
开口部423设置在平面部426,是用于通过宽度调整螺丝431的轴的贯通孔。
4个引导突部424是设置在平面部426的侧面的突起,分别与引导沟部415卡合。引导突部424通过向沿着引导沟部415的方向移动,限制第一可动部420的可动方向。
3个引导沟部425是设置在平面部426的上面的沟,限制第二可动部430/左侧支撑部136/右侧支撑部137的可动方向。
第二可动部430具有宽度调整螺丝431、齿轮箱432、腕部436、以及框部437。
宽度调整螺丝431插通到设置于腕部436的贯通孔,与齿轮箱432内的齿轮连接。齿轮箱432具有1个齿轮。通过旋转宽度调整螺丝431,齿轮箱432的齿轮进行旋转。
2个齿条433设置在框部437的内侧,分别与齿轮箱422的2个齿轮啮合,将齿轮的旋转运动转换为水平方向的直线移动。当通过旋转位置调整螺丝421而齿轮箱422的齿轮进行旋转时,第二可动部430整体向横方向移动。
3个引导突部434是设置在腕部436以及框部437的下面的突起,分别与引导沟部425卡合。引导突部434通过向沿着引导沟部425的方向移动,限制第二可动部430的可动方向。
2个引导沟部435是设置在框部437的上面的沟,限制左侧支撑部136以及右侧支撑部137的可动方向。
左侧支撑部136以及右侧支撑部137分别具有齿条138、3个引导突部139。
齿条138与齿轮箱432的齿轮啮合,将齿轮的旋转运动转换为水平方向的直线移动。当通过旋转宽度调整螺丝431而齿轮箱432的齿轮旋转时,左侧支撑部136和右侧支撑部137相互向相反方向移动。
3个引导突部139与引导沟部425、435卡合。引导突部139通过向沿着引导沟部425、435的方向移动,限制左侧支撑部136以及右侧支撑部137的可动方向。
图40是表示该例子中的支撑调整部190的移动的侧视截面图。
当旋转高度调整螺丝411时,圆板部412上下移动。伴随它,载置于圆板部412的上面的第一可动部420、以及载置于更上面的第二可动部430/左侧支撑部136/右侧支撑部137作为整体上下移动。
图41是表示该例子中的支撑调整部190的其它移动的俯视图以及侧视截面图。
当旋转位置调整螺丝421时,齿轮箱422的齿轮旋转,其被转换为直线移动,第二可动部430、以及载置于其上的左侧支撑部136/右侧支撑部137作为整体向横方向移动。
图42是表示该例子中的支撑调整部190的另外其它移动的俯视图以及侧视截面图。
当旋转宽度调整螺丝431时,齿轮箱432的齿轮进行旋转,其被转换为直线移动,左侧支撑部136以及右侧支撑部137相互向相反方向移动。由此,左侧支撑部136与右侧支撑部137的间隔变宽或变窄。
这样,通过分别旋转高度调整螺丝411、位置调整螺丝421、宽度调整螺丝431,能够分别调整操作板支撑部135的高度/位置/宽度。
此外,也可以省略调整操作板支撑部135的高度/位置/宽度中的任一个的机构。另外,也可以增加调整操作板支撑部135的幅度、纵方向的位置等的机构。
该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800)还具有操作板支撑调整部(支撑调整部190)。
上述操作板支撑调整部设为能够调整上述操作板支撑部135支撑上述操作板110的高度、位置、宽度以及幅度中的至少任一个。
根据该实施方式中的位置输入装置(触摸屏800),通过调整操作板支撑部135的高度等,能够容易地调整压力检测装置(压力传感器150)所检测的检测位置压力。
以上说明的位置输入装置(触摸屏800)通过组合使用能够调整支撑部(操作板支撑部135、支撑调整部190)的高度/位置/宽度的机构,能够进行自由度更高的变更。
此外,也可以将与由该实施方式说明的支撑调整部190相同的机构设置在操作板支撑部131、操作板支撑承受部132、检测位置支撑部120等。另外,也可以在由操作板支撑部131/操作板支撑承受部132/弹性体133构成的支撑部设置相同的机构。通过设为能够变更高度,能够变更对于按压力的检测灵敏度,还能够对操作板110调节左右的压力的平衡。另外,通过设为能够滑动支撑部,能够调整上侧3个压力传感器的灵敏度、和下侧3个压力传感器的灵敏度。例如,能够在外观上进行使按下操作板110的按钮的位置向上侧偏、向下侧偏等的调节。另外,通过设为能够调节支撑部的宽度,能够实现对于按压力的检测灵敏度的调节、以及在按下了操作板的情况下增减不检测压力的区域。
以上说明的位置输入装置(触摸屏800),通过变更各操作板支撑部的高度来调整施加到压力检测装置(压力传感器150)的压力平衡、或者压力检测装置的灵敏度。
实施方式10.
使用图43~图45来说明实施方式10。
此外,对于与实施方式1乃至实施方式9共通的部分附加相同的标记并省略说明。
图43是表示该实施方式中的数值输入装置850的外观的一个例子的立体图。
数值输入装置850是应用了由实施方式1~实施方式9说明的触摸屏800的装置。数值输入装置850将输入的数值显示在操作画面810。数值既可以如图示那样进行数字显示,也可以使用棒曲线等图形来显示。另外,数值输入装置850所输入的数值既可以是例如空气调节器的设定温度等外部的装置所利用的数值,也可以是由压力传感器150的灵敏度调整等数值输入装置850的内部所利用的数值。
数值输入装置850除了输入的数值之外,还将至少2个按钮811显示在操作画面810。1个按钮811是增加数值的增加按钮,其它1个按钮811是减少数值的减少按钮。
图44是表示该实施方式中的数值输入装置850的功能模块的结构的一个例子的模块结构图。
数值输入装置850除了加压位置判定装置200之外,还具有数值存储装置270、数值变更装置280。此外,数值存储装置270以及数值变更装置280既可以使用CPU911·RAM914等与加压位置判定装置200相同的硬件来构成,也可以使用与加压位置判定装置200不同的硬件来构成。
数值存储装置270使用RAM914来存储数值。
加压位置判定装置200使用CPU911来生成数值存储装置270所存储的数值、包含增加按钮/减少按钮的操作画面,并显示在操作画面显示装置140。另外,加压位置判定装置200在使用者按下了操作板110的情况下使用CPU911来计算按下的加压位置和、按下的压力。
数值变更装置280具有按钮判定部281、压力判定部282、差分间隔决定部283、以及差分加减计算部284。
按钮判定部281根据加压位置判定装置200计算出的加压位置,使用CPU911来判断使用者按下了增加按钮还是按下了减少按钮。
压力判定部282根据加压位置判定装置200计算出的压力,使用CPU911来判断使用者按下操作板110的压力比规定的比阈值大还是小。
差分间隔决定部283根据压力判定部282所判定的判定结果,使用CPU911来决定变更数值的差分和间隔。
差分加减计算部284根据差分间隔决定部283所决定的差分和间隔,使用CPU911来变更数值存储装置270所存储的数值。
图45是表示该实施方式中的数值变更处理S660的流程的一个例子的流程图。
在数值变更处理S660中,数值变更装置280根据加压位置判定装置200的判定结果来变更数值存储装置270所存储的数值。数值变更处理S660具有:按钮判定工序S661、压力判定工序S662、第一差分间隔决定工序S663、第二差分间隔决定工序S664、差分加减计算工序S665、以及待机工序S666。
在按钮判定工序S661中,按钮判定部281根据加压位置判定装置200计算出的加压位置,使用CPU911来判断使用者按下的按钮811。
在使用者按下的按钮811为增加按钮的情况下、或者为减少按钮的情况下,进入到压力判定工序S662。
在使用者按下的按钮811为其以外的按钮的情况下、或者使用者没有按下按钮811的情况下,结束数值变更处理S660。
在压力判定工序S662中,压力判定部282根据加压位置判定装置200计算出的压力,使用CPU911来判断使用者按下了增加按钮或者减少按钮的压力比规定的阈值大还是小。
在压力比阈值大的情况下,进入到第一差分间隔决定工序S663。
在压力比阈值小的情况下,进入到第二差分间隔决定工序S664。
在第一差分间隔决定工序S663中,差分间隔决定部283使用CPU911将来规定的值d1设为差分Δx、将规定的值t1设为间隔Δt。之后,向差分加减计算工序S665进入。
在第二差分间隔决定工序S664中,差分间隔决定部283使用CPU911来将规定的值d2设为差分Δx、将规定的值t2设为间隔Δt。之后,向差分加减计算工序S665进入。
这里,d1以及d2比0大,d1大于等于d2。另外,t1以及t2比0大,t1小于等于t2。其中,在d1与d2相等的情况下,t1比t2小。
在差分加减计算工序S665中,差分加减计算部284使用CPU911来获取数值存储装置270所存储的数值。
在按钮判定工序S661中按钮判定部281所判定的按钮811为增加按钮的情况下,差分加减计算部284使用CPU911来将在第一或者第二差分间隔决定工序S663、S664中差分间隔决定部283所决定的差分Δx加到所获取的数值。
在按钮判定工序S661中按钮判定部281所判定的按钮811为减少按钮的情况下,差分加减计算部284使用CPU911来将在第一或者第二差分间隔决定工序S663、S664中差分间隔决定部283所决定的差分Δx从所获取数值中减去。
数值存储装置270使用RAM914来存储差分加减计算部284相加或者减去差分Δx的数值。
在待机工序S666中,差分加减计算部284使用CPU911来待机直到在第一或者第二差分间隔决定工序S663、S664中差分间隔决定部283所决定的间隔Δt经过为止。
经过间隔Δt之后,返回到按钮判定工序S661。
在使用者按下增加按钮或者减少按钮的压力比比阈值大的情况下,变更数值的差分Δx大、或者变更数值的间隔Δt小,因此数值变化的速度变快。相反地,在使用者按下增加按钮或者减少按钮的压力比阈值小的情况下,变更数值的差分Δx小、或者变更数值的间隔Δt大,因此数值变化的速度变慢。
由此,与根据按下按钮的时间的长度等来改变数值变化的速度的情况相比,能够进行直观的操作,另外,能够缩短使用者将数值改变为期望的值为止所耗费的时间。
此外,在该例子中、设为通过设置1个阈值来以2阶段改变数值变化的速度的结构,但是既可以设为通过将阈值的数量增加更多来以更多阶段地改变数值变化的速度,也可以设为连续地改变数值变化的速度。
该实施方式中的位置输入装置(数值输入装置850)还具有数值存储装置270、以及数值变更装置280。
上述数值存储装置270存储数值。
上述数值变更装置280在当向上述操作区域内的规定的位置施加了压力时上述加压位置判定装置200进行判定的情况下,根据上述压力检测装置(压力传感器150)检测到的检测位置压力,决定变更上述数值存储装置270所存储的数值的差分Δx以及间隔Δt,以决定的间隔Δt来在上述数值存储装置270所存储的数值加上或者减去决定的差分Δx。
根据该实施方式中的位置输入装置(数值输入装置850),根据使用者施加的压力来改变变更数值的速度,因此能够实现直观的操作,能够缩短操作时间。
以上说明的位置输入装置(数值输入装置850)根据压力检测装置(压力传感器150)检测出的压力来变更显示在操作画面显示装置140的设定值的显示速度。或者,根据压力检测装置检测到的压力来变更显示在操作画面显示装置140的设定值的显示步骤数。
例如,在操作画面显示装置140上显示温度设定值。数值输入装置850在按下了操作板110的按钮811(增加按钮/减少按钮)时,改变该温度设定值。数值输入装置850根据压力传感器150的检测压力的不同来变更温度设定值的显示的变化速度。
检测按下位置之后,在检测压力大于等于固定的阈值A的情况下,例如使其以500毫秒的更新速度(间隔Δt)变化,并且在检测压力大于等于固定的阈值B的情况下,例如使其以200毫秒的更新速度变化,从而能够提供操作性好的接口。
另外,不仅变更更新速度,也可以变更进行更新的步骤数(差分Δx)。例如,在检测压力大于等于固定的阈值A的情况下,使其以2℃单位变化,并且在检测压力大于等于固定的阈值B的情况下,使其以4℃单位变化等。
数值也可以通过设定用的棒曲线来显示。根据按下按钮811的强度,变更设定用棒曲线的更新速度、或者变更进行更新的步骤数。

Claims (5)

1.一种位置输入装置,在向操作区域内的任意位置施加了压力的情况下判定施加了压力的加压位置,该位置输入装置的特征在于,具有:
操作板,其为平板状,在一个面具有所述操作区域;
至少2个压力检测装置,检测在与其它压力检测装置不同的压力检测位置由于施加在所述加压位置的压力而产生的检测位置压力,所述压力检测位置位于所述操作板上的所述操作区域的外侧;
加压位置判定装置,根据至少2个所述压力检测装置检测到的至少2个检测位置压力来判定所述加压位置;以及
操作板支撑部,所述操作板支撑部在与所述压力检测位置不同的位置支撑所述操作板。
2.根据权利要求1所述的位置输入装置,其特征在于,
所述位置输入装置还具有检测压力调整装置,所述检测压力调整装置调整所述压力检测装置所检测的检测位置压力。
3.根据权利要求1所述的位置输入装置,其特征在于,
还具有操作板支撑调整部,所述操作板支撑调整部调整所述操作板支撑部支撑所述操作板的高度、位置、宽度以及幅度中的至少任一个。
4.根据权利要求1所述的位置输入装置,其特征在于,
还具有:
数值存储装置,存储数值;以及
数值变更装置,在所述加压位置判定装置判定为向所述操作区域内的规定的位置施加了压力的情况下,所述数值变更装置根据所述压力检测装置检测到的检测位置压力来决定变更所述数值存储装置所存储的数值的差分以及间隔,以决定的间隔在所述数值存储装置所存储的数值加上或者减去所决定的差分。
5.根据权利要求1所述的位置输入装置,其特征在于,
所述位置输入装置还具有检测压力校正装置,所述检测压力校正装置校正所述压力检测装置检测到的检测位置压力,
所述加压位置判定装置根据所述检测压力校正装置校正后的检测位置压力来判定所述加压位置。
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