KR20040106552A

KR20040106552A - 입력 방법 및 입력 장치

Info

Publication number: KR20040106552A
Application number: KR10-2004-7018412A
Authority: KR
Inventors: 준이찌 레끼모또
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-17
Also published as: US8704773B2; US20140104213A1; WO2003098421A1; US20140240266A1; KR100980902B1; CN1666169B; EP1505484A1; CN1666169A; US20080018614A1; EP1505484B1; EP2254025A3; US8570277B2; EP2254025A2; US20060152497A1; US9122385B2; US9007325B2; EP1505484A4

Abstract

생체 또는 물체의 접근과 접촉을 소정의 검출 범위 내에서 검출하는 검출 센서(110)와, 검출 센서에서 접근을 검출한 경우에 구동 신호를 출력하고, 소정 상태에서의 접촉을 검출한 경우에 소정 기능의 입력을 접수하는 입력 처리를 행하는 제어 수단과, 제어 수단이 출력하는 구동 신호에 의해, 일시적으로 진동시키는 액추에이터(120)를 구비하였다. 이렇게 함으로써, 예를 들면 기기를 잡으면서, 손가락이나 펜 등으로 센서의 검출 범위에 접근시킨 경우에, 그 접근의 센서(110)에서의 검출로 기기가 일시적으로 진동하고, 그 진동이 기기를 잡은 손에 전해지고, 그 위치를 접촉함으로써, 입력이 행해짐을 알게 된다.

Description

입력 방법 및 입력 장치{INPUTTING METHOD AND INPUTTING APPARATUS}

종래, 휴대용으로서 비교적 소형으로 구성된 PDA(Personal Digital Assistants) 등의 전자 기기에 있어서는, 일반적인 컴퓨터 장치와 같은 키보드를 배치하는 것이 곤란하였기 때문에, 터치 패널이라 불리는 입력 수단을 구비하고, 손가락 또는 전용의 펜을 사용하여, 패널 위를 접촉함으로써 각종 입력을 행할 수 있도록 한 것이 실용화되어 있다.

예를 들면, 액정 표시 패널 등의 표시 패널 상에 터치 패널을 구성한 경우, 그 표시 패널에서 조작 버튼이나 키보드 등을 표시시킨 후에, 표시된 각 버튼이나 키의 부분에 접촉된 경우에, 그 버튼이나 키에 할당된 기능의 입력을 접수함으로써 비교적 소면적의 패널일지라도 복잡한 입력에 대응할 수 있게 된다.

한편, 터치 패널이란 별도의 입력 장치로서, 휴대 전화 단말 등의 전자 기기에 있어서, 복잡한 입력 조작을 간단하게 행할 수 있도록 하기 위해, 조그 다이얼(jog dial)이라 부르는 입력 장치를 구비한 것이 실용화되어 있다. 도 1은 종래의 조그 다이얼형 입력 장치를 구비한 휴대 전화 단말의 일례를 나타낸 도면이다. 이예에서는 휴대 전화 단말(1)을 구성하는 하우징의 정면에, 표시 패널(2)과 다이얼 키(3) 등이 배치되어 있고, 하우징의 측면에 조그 다이얼(4)이 배치되어 있다.

조그 다이얼(4)은 도 1에 화살표 a, b로 나타내는 바와 같이, 한쪽 및 다른쪽으로 회전시키는 것이 가능한 회전 부재로 구성되고, 또 화살표 c로 나타내는 바와 같이, 그 회전축 방향으로 누르는 것이 가능하게 되어 있다. 이 경우, 회전 부재의 회전에는 어느 정도의 클릭감을 갖게 하도록 하고 있고, 예를 들면 회전 부재를 몇십도 정도의 일정한 각도를 회전시킬 때마다, 메카니컬한 클릭이 발생하도록 하고 있다.

이러한 조그 다이얼(4)을 준비함으로써, 회전 조작과 누름 조작을 조합한 다양한 조작을 행할 수 있다. 예를 들면, 화살표 a 또는 b 방향으로 회전시킴으로써, 입력시키는 항목(예를 들면 입력 문자)의 선택을 행할 수 있고, 화살표 c로 나타내는 방향으로 누름으로써, 그 선택된 항목의 확정을 행할 수 있어, 1개의 조작 수단을 사용하여 간단하게 다양한 조작을 행할 수 있는 효과를 갖는다. 그리고, 상술한 바와 같이, 일정한 각도 회전시킬 때마다, 메카니컬한 클릭이 발생하도록 하고 있음으로써, 사용자는 그 클릭이 발생한 회수를 인지하게 하여, 어느 정도(예를 들면 몇 스텝) 입력시킨 것인지 알게 함으로써, 조작성이 향상한다.

그런데, 종래의 터치 패널인 경우에는 손가락을 사용한 경우와, 전용의 펜을 사용한 경우 모두, 기기의 스프링 상에 접촉하여, 그 기기 내의 센서가 접촉을 검출하고, 그 접촉된 위치에 대응한 입력이 실행되기까지, 올바르게 접촉되었는지 아닌지, 조작을 행하고 있는 사용자로서는 알 수 없는 문제가 있었다.

예를 들면, 표시 패널에서 조작 버튼이 표시된 개소를 입력 펜으로 접촉한 경우에, 그 접촉된 상태를 기기 내의 센서가 검출하고, 표시된 조작 버튼의 표시색을 반전시키는 일을 행하면, 입력된 것이 고지되어, 표시 패널에 접촉한 직후에, 그 접촉으로 조작된 것을 안다. 그런데, 이러한 종래의 입력 고지(告知) 처리는, 조작이 행해진 것을 검지하고 나서 통지하는 처리이고, 패널을 어떻게 접촉하면 입력할 수 있는지 등이, 그다지 사용자에게는 판별하기 쉽다고는 할 수 없었다.

즉, 물리적인 버튼이나 키보드의 경우와 달리, 어느 정도의 세기로 패널을 접촉한 경우에 입력을 검지하는지, 버튼으로 표시된 부분과 주위와의 경계부를 접촉한 경우에 버튼을 접촉하게 되는지 안되는지 등이 실제로 기기가 작동할 때까지 알 수 없다는 문제가 있었다. 이러한 것은 터치 패널의 조작에 익숙해짐으로써, 어느 정도는 해결할 수 있지만, 조작의 확실성에 익숙해짐을 필요로 하는 것은 이 종류의 기기를 조작하는 데에 있어서는 바람직하다고는 할 수 없다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같은 종래의 조그 다이얼형의 입력 장치는, 회전 가능하게 배치된 조작 부재가 필요하기 때문에, 단순하게 누름 보턴 등을 기기에 배치하는 경우에 비해, 입력 장치로서의 부품이 비교적 대형이 되는 문제가 있다. 도 1에 나타낸 예에서는 조그 다이얼(4)을 구성하는 조작 부재는, 하우징의 외측에서 보이고 있는 부분은 그 부재의 일부만이며, 실제로는 점선으로 나타내는 원형 형상의 부품으로, 기기의 내부의 상당한 용적을 그 부품의 배치 스페이스에 할애하고 있다. 따라서, 기기를 소형화하는데 있어서, 종래의 조그 다이얼형의 입력 장치를 배치하는 것이 곤란한 경우가 많이 있다.

또, 도 1의 예에서는 휴대 전화 단말에 적용한 예에 대하여 설명하였지만, 동일한 조작 수단(입력 수단)이 배치되는 그 밖의 각종 전자 기기의 경우에도, 동일한 문제가 있다.

본 발명의 제1 목적은 터치 패널과 같은 접촉 검출형의 입력 장치를 사용한 조작이 간단하며 확실하게 행할 수 있는 입력 방법 및 입력 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제2 목적은 조그 다이얼형의 입력 장치와 같은 조작성이 양호하고, 또한 큰 설치 스페이스를 필요로 하지 않는 입력 방법 및 입력 장치를 제공하는데 있다.

(발명의 개시)

제1 발명의 입력 방법은 생체 또는 물체의 접근과 접촉을 소정의 검출 범위 내에서 검출하는 검출 단계와, 상기 검출 단계에서의 접근의 검출에 따라, 일시적으로 진동시키는 진동 단계와, 상기 검출 단계에서의 소정 상태에서의 접촉의 검출에 따라, 소정의 입력 처리를 행하는 입력 단계를 갖는 것이다. 이와 같이 함으로써, 예를 들면 소형의 휴대 기기의 패널 위를 검출 범위로 하고, 그 기기를 한쪽 손으로 쥔 상태에서, 다른쪽 손의 손가락이나 펜 등으로 패널에 접근시킨 경우에, 그 접근의 검출로 기기가 일시적으로 진동하고, 그 진동이 기기를 쥔 손에 전해지고, 패널상의 그 위치의 접촉으로, 입력이 행해짐을 사용자가 알 수 있게 된다. 따라서, 패널 위를 접촉하기 직전에, 그 위치에 접촉했을 때에 입력이 되었음을 일시적인 진동으로 알 수 있게 되어, 터치 패널의 확실한 조작이 가능하게 된다.

제2 발명의 입력 방법은 제1 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 진동 단계는 상기 검출 단계에서의 소정 상태에서의 접촉의 검출에 의해서도, 일시적으로 진동시키는 처리를 행하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 접근 뿐만 아니라 접촉에 대해서도 진동으로 판명하게 된다.

제3 발명의 입력 방법은 제1 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 진동 단계는 상기 검출 단계에서의 소정 상태에서의 접촉의 검출에 의해서도, 일시적으로 진동시키는 처리를 행하고, 상기 진동 단계에서의, 접근을 검출한 경우의 진동 상태와, 접촉을 검출한 경우의 진동 상태를 다른 진동 상태로 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 진동 상태로부터 접근한 상태와 접촉한 상태를 구별할 수 있게 된다.

제4 발명의 입력 방법은 생체 또는 물체의 접촉 위치를 소정의 검출 범위 내에서 검출하는 검출 단계와, 상기 검출 단계에서 검출되는 접촉 위치 또는 접촉 위치의 변화에 대응하여, 특정한 입력을 접수하는 입력 단계와, 상기 검출 단계에서 접촉 위치의 소정량 이상의 변화가 있을 때마다, 적어도 상기 검출 범위의 근방을 일시적으로 진동시키는 진동 단계를 갖는 것이다. 이와 같이 함으로써, 생체 또는 물체의 접촉을 센서로 검출한 위치 또는 그 위치의 변화에 따라, 특정한 입력을 접수하므로, 평면적인 접촉 검출 센서를 사용하여 입력의 접수가 가능하게 된다. 그리고, 센서에 접촉하는 위치의 소정량 이상의 변화가 있을 때마다, 적어도 검출 범위의 근방을 일시적으로 진동시킴으로써, 센서에 접촉한 사용자(또는 센서에 접촉한 물체를 통해 사용자)에게 클릭감에 상당하는 진동이 전해져서, 마치 클릭감이 있는 다이얼을 회전시키고 있는 경우와 동일한 감촉이 얻어져, 양호한 조작성을 얻을 수 있다.

제5 발명의 입력 방법은 제4 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 상기 소정의 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 접촉 위치의 검출이 간단하며 확실하게 검출할 수 있다.

제6 발명의 입력 방법은 제4 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 상기 소정의 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로, 복수 개소의 동시 접촉을 검출하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 복수의 동시 접촉을 간단하며 양호하게 검출할 수 있게 된다.

제7 발명의 입력 방법은 제4 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출을 행하는 범위를, 환형(環形)의 범위로 하여, 그 환형의 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 검출 범위가 무한 구성이 되어, 입력 지시 가능한 단계수 등에 제약이 없어진다.

제8 발명의 입력 방법은 제4 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출을 행하는 범위를, 환형의 범위로 하여, 상기 환형의 접촉 검출을 행하는 범위의 내측에서의 조작을 상기 검출 단계와는 다른 검출 단계에서 검출하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 접촉 검출 센서의 조작과 누름 버튼형의 스위치의 조작을 조합한 고도의 입력 처리가 가능하게 된다.

제9 발명의 입력 방법은 제4 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출을 행하는 범위를, 환형의 범위로 하여, 상기 환형의 접촉 검출을 행하는 범위의 내측에서의 조작을 상기 검출 단계와는 다른 검출 단계로 검출하고, 그 2개의 검출 단계에서의 검출 패턴에 따라, 상기 입력 단계에서 입력을 접수하는 기능을 변화시키도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 여러가지 기능의 조작에 대응할 수 있게 된다.

제10 발명의 입력 방법은 제4 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 상기 소정의 직선형의 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 슬라이더 형식의 입력 장치로서 구성되게 되고, 기기의 형상에 맞추어 입력 장치를 양호하게 배치할 수 있다.

제11 발명의 입력 방법은 제4 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 문자 또는 도형의 표시를 행하는 표시 수단의 어느 주변에 인접하여 직선형으로 배치한 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 표시 장치와 일체가 된 양호한 배치를 할 수 있다.

제12 발명의 입력 방법은 제4 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 문자 또는 도형의 표시를 행하는 표시 수단의 어느 주변에 인접하여 직선형으로 배치한 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하는 처리이고, 그 검출 단계에서의 접촉의 검출에 의해, 상기 표시 수단에서의 표시에 관한 기능의 입력을 접수하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 표시에 관련된 조작을 양호하게 행할 수 있게 된다.

제13 발명의 입력 방법은 제4 발명의 입력 방법에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 문자 또는 도형의 표시를 행하는 표시 수단의 어느 주변에 인접하여 직선형으로 배치한 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하는 처리이고, 그 검출 단계에서의 접촉의 검출에 의해, 상기 표시 수단에서의 표시에 관한 기능의 입력을 접수하는 처리이며, 상기 검출 단계에서 거의 동시에 검출한 2개소의 접촉 위치가, 서로 접근하도록 변화한 경우와, 서로 떨어지도록 변화한 경우에, 상기 표시 수단에서의 표시의 배율 또는 축척을 한쪽 또는 다른쪽으로 변화시키는 기능의 입력을 접수하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 표시의 배율 또는 축척의 조작을 매우 간단하게 행할 수 있게 된다.

제14 발명의 입력 장치는, 생체 또는 물체의 접근과 접촉을 소정의 검출 범위 내에서 검출하는 검출 센서와, 상기 검출 센서에서 접근을 검출한 경우에 구동 신호를 출력하고, 소정 상태에서의 접촉을 검출한 경우에, 소정 기능의 입력을 접수하는 입력 처리를 행하는 제어 수단과, 상기 제어 수단으로부터의 지령에 의해, 일시적으로 진동시키는 액추에이터를 구비한 것이다. 이와 같이 함으로써, 예를 들면 소형의 휴대 기기의 패널 위를 검출 범위로 하고, 그 기기를 한쪽 손으로 쥔 상태에서, 다른쪽 손의 손가락이나 펜 등으로 패널에 접근시킨 경우에, 그 접근의 검출로 기기가 일시적으로 진동하고, 그 진동이 기기를 쥔 손에 전해지고, 패널상의 그 위치의 접촉으로, 입력이 행해짐을 사용자가 알 수 있게 된다. 따라서, 패널 위를 접촉하기 직전에, 그 위치에 접촉했을 때에 입력이 가능함을 일시적인 진동으로 알게 되어, 터치 패널의 확실한 조작이 가능하게 된다.

제15 발명의 입력 장치는, 제14 발명의 입력 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 검출 센서에서 소정 상태의 접촉을 검출한 경우에도, 상기 액추에이터에서 일시적으로 진동시키는 처리를 행하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 접근 뿐만 아니라 접촉에 대해서도 진동으로 판명하게 된다.

본 발명은 예를 들면, 휴대용으로서 비교적 소형으로 구성된 전자 기기를 조작하는데 적합한 입력 방법 및 입력 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 조그 다이얼형의 입력 장치를 구비한 휴대 전화 단말의 일례를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 입력 장치를 적용한 기기의 구성예를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 기기의 내부의 배치예를 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 접근 및 접촉 검출 구성의 일례를나타낸 설명도이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 검출 특성의 예를 나타낸 특성도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 검출 특성의 예를 나타낸 특성도이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 조작예를 나타낸 설명도이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 입력 처리예를 나타낸 플로우차트이다.

도 9는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 구성의 변형예(펜 입력의 예)를 나타낸 단면도이다.

도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치의 구성예(조그 다이얼형의 예 1)를 나타낸 설명도이다.

도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치를 접촉한 상태를 나타낸 설명도이다.

도 12는 도 11에 나타내는 바와 같이 접촉한 상태에서의 출력 특성예를 나타낸 설명도이다.

도 13은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치를 2개소 동시에 접촉한 상태를 나타낸 설명도이다.

도 14는 도 13에 나타내는 바와 같이 접촉한 상태에서의 출력 특성예를 나타낸 설명도이다.

도 15는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 검출에 근거한 처리예를 나타낸 플로우차트이다.

도 16은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치의 구성예(조그 다이얼형의 예 2)를 나타낸 설명도이다.

도 17은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치의 구성예(누름 버튼과 조합한 예)를 나타낸 설명도이다.

도 18은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치의 구성예(슬라이더형의 예 1)를 나타낸 설명도이다.

도 19는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치의 구성예(슬라이더형의 예 2)를 나타낸 설명도이다.

도 20은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치를 오디오 기기에 적용한 예를 나타낸 사시도이다.

도 21A 내지 도 21G는 각각 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 조그 다이얼형의 입력 장치의 조작예를 나타낸 설명도이다.

도 22는 도 21A 내지 도 21G의 조작예에 의한 입력 판단예를 나타낸 플로우차트이다.

도 23은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치를 휴대 전화 단말에 적용한 예를 나타낸 사시도이다.

도 24는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치를 PDA에 적용한 예를 나타낸 사시도이다.

도 25A 내지 도 25C는 각각 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 슬라이더형의 입력 장치의 조작예를 나타낸 설명도이다.

도 26은 도 25A 내지 도 25C의 조작예에 의한 처리예를 나타낸 플로우차트이다.

도 27은 도 25A 내지 도 25C의 조작예에 의한 조정 모드인 경우의 처리예를 나타낸 플로우차트이다.

도 28은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 입력 장치를 카드형 기기에 적용한 예를 나타낸 사시도이다.

도 29A 및 도 29B는 각각 도 28의 예의 기기의 조작예를 나타낸 설명도이다.

도 30은 도 29A 및 도 29B의 조작예에 의한 처리예를 나타낸 플로우차트이다.

이하에, 본 발명의 제1 실시 형태를 설명한다.

본 예에서는, 전자 기기를 구성하는 하우징의 표면에 배치하여, 사용자가 조작하는 입력 장치로 하고 있다. 도 2는 본 예의 입력 장치를 PDA라고 부르는, 휴대용으로서 소형으로 구성된 데이터 처리 단말에 적용한 예를 나타낸 사시도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 예의 PDA(100)는 표면에 표시 스프링(101)이 장착되어 있다. 이 표시 패널(101)은 예를 들면 액정 표시 패널로 구성되어, 각종 문자, 도형 등을 표시할 수 있다. 또한 PDA(100)의 표면의 하단부에는 조작키(102)가 배치되어 있다.

그리고 본 예에 있어서는, 표시 패널(101)의 표면에의 손가락 등의 접근 및 접촉을 검출할 수 있는 센서가 PDA(100) 내에 내장되어 있다. 즉, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 표시 패널(101)의 이면측이 되는 PDA(100)의 내부에, 접근·접촉 검출 센서로서 기능하는 전극이 배치된 기판(110)이 배치되어 있고, 표시 패널(101)의 표면에, 손가락 등의 생체가 접근한 경우와 접촉한 경우에, 각각의 상태를 검출할 수 있도록 하고 있다. 이 경우, 표시 패널(101)의 어느 위치에 접근 또는 접촉한 것인지를 검출할 수 있는 구성으로 하고 있다. 접근과 접촉을 검출하는 구체적인 구성예에 대해서는 후술한다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 예의 PDA(100)의 내부에는 PDA 본체를 구성하는 하우징에 진동을 전하는 액추에이터로서 기능하는 진동자(120)가 배치되어 있고, 검출 센서에서의 접근과 접촉의 검출 상태에 기초하여 일시적으로 하우징을 진동시키는 구성으로 하고 있다.

도 4는 본 예의 접근 및 접촉을 검출하는 센서의 구성예를 분해하여 나타낸 도면이다. 본 예의 경우에는 표시 패널(101)의 이면측에 배치되는 기판(110) 상에, 제1군의 복수개의 전극(111)과, 제2군의 복수개의 전극(112)이 거의 일정한 간격으로 교대로 직선형으로 배치되어 있다. 여기에서는, 제1군의 전극(111)은 송신 전극으로서 기능하는 전극이고, 제2군의 전극(112)은 수신 전극으로서 기능하는 전극이다. 또, 도 4에서는 설명을 간단하게 하기 위하여, 전극(111, 112)을 1열만 나열하여 나타내고 있지만, 접근 및 접촉을 검출하는 범위 내가 넓은 면적인 경우에는 복수열 배치시킬 필요가 있다. 예를 들면, 표시 패널(101)의 거의 전체면을접근 및 접촉을 검출하는 범위로 한 경우, 기판(110)을 표시 패널(101)과 거의 동일한 면적으로 하여, 표시 패널(101)의 표시면의 하측에, 거의 전면적으로 전극(111, 112)을 소정의 패턴으로 배치할 필요가 있다.

인접하는 전극 111과 전극 112의 사이의 용량값은 표면에 손가락이 접근한 상태에 따라, 그 접근한 손가락과 전극 111, 112 사이의 용량 결합에 의해 변화한다. 본 예의 경우에는 이 용량값의 변화를 전기적으로 계측하여, 접근 및 접촉을 검출함과 동시에, 그 접근 또는 접촉된 위치에 대해서도, 동시에 검출하도록 한 것이다. 그 검출 처리의 상세에 대해서는 후술한다. 또, 본 예에서의 접근이란 예를 들면 표시 패널(101)의 표면으로부터 수mm 이내의 범위에 손가락 등이 접근한 상태이다.

제1군의 전극(111)에는 신호원(11)으로부터 출력되는 특정한 신호를, 전환 스위치(12)를 통해 시분할로 신호를 공급한다. 전환 스위치(12)는 비교적 짧은 주기로 각 전극(111)을 차례로 전환하는 처리를 행하고, 준비된 모든 전극(111)에 시분할로 순번대로 신호원(41)으로부터의 신호를 공급한다. 또한 이 전환 스위치(12)와 동기하여 전환하는 전환 스위치(13)를 설치하고, 제2군의 전극(112)에 얻어지는 신호를, 시분할로 순번대로 증폭기(14)에 공급하는 구성으로 한다. 전환 스위치 12와 전환 스위치 13은 동일한 주기로 전환하는 구성으로 하고 있고, 예를 들면, 어느 위치의 전극(111)에 신호원(11)로부터의 신호가 공급되도록 전환 스위치(12)가 전환되고 있는 타이밍에서는 그 신호가 공급되는 전극(111)에 인접한 위치의 전극(112)에 얻어지는 신호가, 전환 스위치(13)에서 선택되어 증폭기(14)에 공급된다.

신호원(11)은 예를 들면 특정한 주파수의 교류 신호 등의, 미리 설정된 특정한 신호를 출력시키는 회로이다. 신호원(41)으로부터 출력되는 신호는 전환 스위치(12)를 통해 복수의 송신 전극(111)에 순서대로 공급한다. 각 송신 전극(111)으로부터의 신호를 수신하는 전극인 전극 112에 접속된 증폭기(14)에서는 공급되는 신호를 증폭한 후, 동기 검파기(15)에 공급한다. 동기 검파기(15)는 신호원(11)의 출력 신호에 대해서도 공급되고, 증폭기(14)의 출력에 포함되는, 신호원(11)의 출력 신호의 주파수에 동기한 신호 성분을 검파한다. 검파된 신호 성분은 로우패스필터(16)에 공급하여 직류화하고, 그 직류화된 신호 성분을 아날로그/디지털 변환기(17)에 공급하여, 신호 수신 강도를 디지털 데이터화한다.

아날로그/디지털 변환기(17)에서 얻어진 데이터는 입력 장치의 제어를 행하는 컨트롤러(18)에 공급한다. 컨트롤러(18)는 공급되는 데이터에 기초하여 조작 상태를 판단하고, 그 조작 상태의 판단에 기초하여 얻어진 지령을 단자(20)로부터 출력한다. 본 예의 경우, 컨트롤러(18)는 변환기(17)를 통해 공급되는 데이터에 기초하여 신호 강도의 변화를 판단하고, 그 신호 강도의 변화로부터 표시 패널(101)에 손가락 등이 접근 및 접촉한 상태를 판단한다.

또한 컨트롤러(18)는 변환기(17)측으로부터 공급되는 데이터에 기초하여 판단한 상태에 의해, 펄스 발생기(19)로부터의 펄스 신호의 출력을 제어한다. 펄스 발생기(19)가 출력한 펄스 신호는 진동자(120)에 공급하여, 진동자(120)를 진동시킨다. 펄스 발생기(19)가 출력하는 펄스 신호로서는 예를 들면 20Hz 정도 주파수의 펄스 신호를 1주기 등의 단시간만 출력시킨다. 진동시키는 액추에이터인 진동자(120)는 예를 들면 피에조 진동자와 같은, 신호의 인가로 진동하는 부재가 사용된다. 이러한 단시간의 펄스 신호를 진동자(120)에 공급함으로써, 진동자(120)가 일시적으로 단시간만 진동하고, 진동자(120)가 설치된 하우징(즉 PDA(100) 본체)이 진동한다.

또, 여기에서는 컨트롤러(18)의 제어에 의해, 복수 종류의 진동 상태를 설정할 수 있도록 하고 있다. 예를 들면, 1주기의 펄스 신호의 진동자(120)에의 1회만의 공급으로, 단발적인 진동을 1회만 발생시키는 경우와, 1주기의 펄스 신호를 0.5초 정도의 간격으로 2회 연속하여 진동자(120)에 공급함으로써, 2회 연속한 진동을 발생시키는 경우와의, 2종류의 진동을 설정할 수 있도록 한다.

이때, 컨트롤러(18)는 입력 장치로서 단독으로 설치된 제어 수단으로 해도 되지만, 이 입력 장치가 내장된 전자 기기(여기에서는 PDA)의 컨트롤러가 겸하도록 하여도 된다.

다음에, 본 예의 입력 장치에서 손가락 등의 접근 및 접촉을 검출하는 원리를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는 전극(111, 112)이 배치된 부분의 바로 위가 되는, 표시 패널(101) 위의 특정한 위치 f1을 1개의 손가락으로 접촉한 상태를 나타내고 있고, 접촉할 수 있는 위치를, T1, T2, T3, T4‥‥로서 나타내고 있다. 이 예에서는 위치 T3과 위치 T4의 거의 중간 위치 f1을 1개의 손가락으로 접촉한 상태로 되어 있다. 이렇게 접촉했을 때, 이 접촉한 각도 위치에 대응한 전극을 통해 동기 검파기(15)에서 검파된 신호의 강도가, 다른 전극을 통해 동기 검파된 신호의 강도보다도 약해진다.

예를 들면, 위치 T1, T2, T3, T4‥‥가 일정한 간격으로 배치된 1개 1개의 전극 111의 위치에 대응하고 있다고 상정하면, 위치 T1의 전극 111에 신호원 11로부터의 신호가 공급되는 타이밍에서, 그 전극 111에 인접한 전극 112로부터의 신호가 동기 검파기(15)에서 검파된 신호의 수신 신호 강도가, 위치 T1의 신호 강도가 된다. 이와 같이 하여, 전극(111, 112)이 배치된 모든 위치의 신호 강도를 측정하고, 컨트롤러(18) 내에서 전극(111, 112)이 배치된 위치의 사이의 신호 강도를 보간 처리로 생성시킴으로써, 표시 패널(101)에 전혀 손가락 등이 접근하지 않는 상태에서는 도 5에 통상 상태에서의 신호 수신 강도의 특성 S0으로서 나타내는 바와 같이, 어느 각도 위치에서도 거의 균일한 신호 강도가 된다. 이에 비해, 예를 들면 위치 T3과 위치 T4의 거의 중간 위치 f1에 1개의 손가락이 접근한 상태에서는 그 접근한 위치에서의 신호 수신 강도가 다른 위치보다도 저하한, 도 5에 나타낸 특성 S1과 같이 된다. 또한, 그 접근한 손가락이 그 위치에서 표시 패널(101)의 표면에 접촉한 상태에서는 또한 신호 수신 강도가 다른 위치보다도 저하한, 도 5에 나타낸 특성 S2와 같이 된다.

이 접촉된 위치에서의 신호 수신 강도의 저하는 손가락과 전극(111, 112)과의 용량 결합에 의해 발생하는 것으로, 손가락이 있는 위치에서 가장 수신 강도가 저하한다. 이 수신 강도의 저하를 컨트롤러(18)가 판단함으로써, 손가락이 접근 또는 접촉된 위치가 컨트롤러(18) 내에서 산출된다. 또한, 패널에 접근했을 때의 수신 강도 S1과, 패널에 접촉했을 때의 수신 강도 S2와의 레벨의 차이를 컨트롤러(18) 내에서 판단함으로써, 접근한 상태와 접촉한 상태를 구별할 수 있다.

또, 도 4에 나타낸 구성에서의 접근 및 접촉 검출인 경우에는 패널상의 복수 개소를 동시에 접촉하거나 접근한 경우라도, 검출 가능하다. 예를 들면, 1개의 손가락으로 위치 T1 근방의 위치 f2에 접근하고, 다른 1개의 손가락으로 위치 T6 근방의 위치 f3에 접근함으로써, 이 상태에서의 신호 수신 강도는 도 6에 나타내는 바와 같이, 무접촉시의 거의 평탄한 신호 수신 강도 S0에 비해, 위치 f2와 위치 f3의 2개소에서 신호 수신 강도의 저하의 피크를 갖는 특성 S3으로 된다. 또한, 각각의 위치에서 손가락이 패널 위에 접촉했을 때, 보다 신호 수신 강도가 낮은 특성 S4가 된다. 따라서, 컨트롤러(18) 내에서 각각의 피크 위치를 산출함으로써, 2개의 손가락이 접근 또는 접촉한 위치가 구해진다. 3개소 이상으로 동시에 접근 또는 접촉한 경우에도, 동일한 원리로 검출할 수 있다.

이와 같이 하여 손가락의 접근이나 접촉을 검출한 경우에, 본 예에 있어서는 진동자(120)를 일시적으로 진동시키도록 하고 있다. 즉, 예를 들면 조작예를 도 7에 나타내면, PDA(100)를 사용자의 왼손(L)으로 쥔 상태에서, 오른손(R)의 손가락(f)으로 표시 패널(101)의 표면으로부터 수mm 이내에 접근시켰을 때, PDA(100) 내의 진동자(120)가 일시적으로 진동하여 PDA(100)를 쥔 왼손(L)에 일시적인 진동이 전해지고, 그 위치를 접촉한 경우에, 입력을 행해짐을 알게 된다. 또한, 그 접근한 위치의 표시 패널(101)의 표면에 접촉한 경우에, 그 접촉함으로써, 그 위치에 표시된 버튼 등에 의한 입력 조작을 행할 수 있다. 이 접촉된 경우에도, 그것을 알 수 있도록, PDA(100) 내의 진동자(120)가 일시적으로 진동하여, 입력 처리가 행해진 것을 알게 된다.

다음에, 이와 같이 하여 컨트롤러(18) 내에서의 접근 및 접촉의 검출에 대응하여 행해지는 처리를, 도 8의 플로우차트를 참조하여 설명한다. 우선 컨트롤러(18)는 검출 센서로서 구성된 표시 패널에, 손가락(또는 후술하는 입력 펜)이 접근했는지의 여부를 판단한다(스텝 ST1). 접근을 검출하지 않은 경우에는 접근을 검출할 때까지 대기한다. 스텝 ST1에서 접근을 검출한 경우에는 그 접근한 손가락(또는 입력 펜)의 위치가 패널 상에 표시된 조작 버튼의 영역 내인지의 여부를 판단한다(스텝 ST2).

여기에서, 표시된 조작 버튼의 영역 내에 접근했다고 판단한 경우에는, 액추에이터(진동자(120))를 제1 진동 패턴으로 진동시키도록, 펄스 발생기(19)에 지령을 보내고, 진동자(120)를 일시적으로 진동시켜, 기기를 쥔 손에 촉감의 피드백을 행한다(스텝 ST3). 이때의 제1 진동 패턴으로서는, 예를 들면 1회만 단발적으로 진동시키는 상태로 한다.

또한, 스텝 ST2에서, 접근한 상태의 손가락이 버튼의 영역 내에 없다고 판단한 경우에는, 스텝 ST4로 이행하여, 손가락(또는 입력 펜)이 표시된 화면상의 버튼에 접촉한 상태로 되었는지의 여부를 판단한다. 여기에서, 접촉했다고 판단한 경우에는, 액추에이터(진동자(120))를 제2 진동 패턴으로 진동시키도록, 펄스 발생기(19)에 지령을 보내고, 진동자(120)를 일시적으로 진동시켜, 기기를 쥔 손에 촉감의 피드백을 행한다(스텝 ST5). 이 때의 제2 진동 패턴으로서는, 예를 들면 2회 연속한 진동을 행하고, 접근시의 촉감 피드백과는 구별할 수 있도록 한다.

스텝 ST5에서의 촉감 피드백을 행한 후에(또는 동시에), 접촉된 버튼에 대응한 입력 처리를 컨트롤러(18)가 행한다(스텝 ST6). 예를 들면, 어느 특정한 동작 모드에의 이행을 지시하는 버튼을 접촉한 경우에, 이 기기의 동작 모드를, 그 버튼에 할당된 동작 모드로 이행시키는 지령을 출력 단자(20)로부터 출력시킨다.

그리고, 스텝 ST3, ST6의 처리가 행해진 후, 및 스텝 ST4에서 화면상의 버튼에 접촉하지 않는다고 판단한 경우에는 스텝 ST1의 판단으로 되돌아간다.

이와 같이 하여 손가락 등의 접근과 접촉의 검출에 기초하여, 기기를 진동시키는 촉감 피드백 처리를 행함으로써, 이 기기를 조작하고 있는 사용자는 손가락 등으로 접촉하려고 하고 있는 패널상의 위치가, 접촉으로 조작되는 위치인지 아닌지, 진동에 의한 촉감으로 판단하여, 터치 패널의 조작성이 향상한다. 예를 들면, 표시 패널에 표시된 조작 버튼과, 버튼이 아닌 부분의 경계부의 근방을 손가락으로 접촉하려고 한 경우에, 그 위치를 접촉한 경우에 조작 버튼을 누르게 되는 것인지를 손가락의 접근시의 진동으로 판별한다. 즉 진동에 의한 촉감이 있는 경우에는, 그 위치를 접촉한 경우에 조작 버튼이 눌려짐을 판별하고, 진동에 의한 촉감이 없는 경우에는 손가락으로 접촉되는 위치를 약간 수정함으로써, 정확하게 조작 버튼을 누르는 것이 가능하게 된다.

따라서, 종래는 조작 버튼과 버튼이 아닌 부분의 경계부의 근방을 손가락으로 접촉하고, 조작이 행해지지 않았을 경우에는 재차 동일한 버튼을 다시 누르는 조작이 필요하였지만, 본 예의 경우에는 촉감을 의지하여 접촉하는 위치를 설정할 수 있으므로, 한번 접촉하는 것만으로 확실하게 조작을 할 수 있다.

또, 여기까지 설명한 제1 실시 형태에서 설명한 PDA(100)는 본 예의 입력 장치를 적용하는 기기의 예를 게시한 것으로, PDA(100) 이외의 각종 전자 기기에도 동일한 입력 장치를 적용할 수 있음은 물론이다. 또한 전술한 PDA(100)에서는 표시 패널상의 접근 및 접촉을 검출하는 구성으로 하였지만, 표시 수단이 없는 위치에서의 접근 및 접촉을 검출하는 구성으로 한 입력 장치로 하여도 된다.

또한, 상술한 예에서는 접근의 검출시와 접촉의 검출시의 쌍방에서, 진동자(120)를 일시적으로 진동시키도록 하였지만, 예를 들면 접근을 검출한 경우에만 일시적으로 진동시키고, 접촉을 검출했을 때는 진동자(120)에 의한 진동을 행하지 않는 구성으로 하여도 된다. 또는, 접촉한 검출에 의한 진동자(120)의 진동에 대해서는, 그 접촉한 형태가 어느 정도 계속된 경우나, 접촉한 위치의 소정량의 변화를 검출한 경우에, 일시적으로 진동시켜도 된다. 또한, 이들의 접근이나 접촉의 검출시에 진동시킬지의 여부를 기기의 조작 모드의 설정으로 사용자를 선택할 수 있도록 하여도 된다. 예를 들면, 접근을 검출한 경우에만 일시적으로 진동시키는 모드와, 접근과 접촉의 쌍방의 검출시에 일시적으로 진동시키는 모드를 선택할 수 있도록 하여도 된다.

또한, 상술한 도 4에 나타낸 입력 장치의 회로 구성에서는, 각 전극에 시분할로 신호를 인가하도록 하고, 시분할로 각 전극에 전달되는 신호를 검출하도록 하였지만, 그 밖의 구성이나 처리에서, 각 전극에 전달되는 신호를 검출하도록 구성하여도 된다.

또한, 여기까지 설명한 예에서는 입력 장치는 생체인 손가락의 접근 및 접촉을 표시 패널 등이 결정된 소정 범위 내에서 검출하도록 하였지만, 입력용의 펜 등의 생체 이외의 물체의 접촉을 검출하고, 그 접촉의 검출에 기초하여 입력 처리를 행하도록 하여도 된다.

즉, 예를 들면 도 9에 나타내는 바와 같이, 선단부의 내부에 코일(91) 등이 내장된 입력 펜(90)을 준비하고, PDA(100)의 표시 패널(101)의 이면측에 배치된 기판(110')에 배치된 전극 등을 사용하여, 입력 펜(90)의 선단의 접근 및 접촉을 검출하도록 하여도 된다. 이렇게 함으로써, 코일(91)이 내장된 입력 펜(90)의 선단이 표시 패널(101)에 접근함으로써, 코일(91)에 의한 전자유도로 발생하는 자계의 변화를 검출하여, 접근한 펜의 위치를 검출할 수 있게 된다.

또한, 상술한 제1 실시 형태에서 설명한 접근이나 접촉을 행하는 구성에 대해서는, 일례를 나타낸 것으로, 그 밖의 구성을 적용하여도 된다.

다음에, 도 10 내지 도 29를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다.

본 예에 있어서는, 전자 기기를 구성하는 하우징의 표면에 배치하고, 사용자가 조작하는 입력 장치로 하고 있다. 도 10은 본 예의 입력 장치를 조그 다이얼형의 입력 장치로서 구성한 경우의 1개의 예를 나타낸 도면으로, 기판 등의 부품에 대해서는 분해하여 나타내고 있다.

기기의 하우징(150)의 입력 장치가 구성되는 부분에는 환형의 원형으로 형성된 오목부(151)를 갖고 있다. 이 환형의 오목부(151)는 예를 들면 사용자가 손가락으로 접촉했을 때에, 이 오목부(151)가 형성된 위치가 촉감으로 판별할 정도로,하우징(150)을 구성하는 수지의 두께를 약간 얇게 하도록 하여 형성하고 있다. 본 예의 경우에는 이 환형의 오목부(151)가 사용자가 손가락 등으로 접촉하여 조작하는 입력부에 해당한다. 또, 여기에서는 조작하는 위치가 촉감으로 판별하도록, 환형의 오목부(151)를 형성시킨 것으로, 원형의 돌기 등의 그 밖의 형상으로, 조작하는 위치를 판별하도록 하여도 된다. 또는, 형상적으로는 하우징(150)의 표면에 오목부나 볼록부를 설치하지 않고, 인쇄 등으로 조작하는 위치를 판별하도록 하여도 된다.

오목부(151)의 이면측에는 2장의 기판(160, 170)이 배치되어 있다. 도 10에서는 설명을 위해 각 기판(160, 170)을 분리하여 나타내고 있지만, 실제로는 오목부(151)의 이면측에 2장의 기판(160, 170)이 밀착한 상태로 배치되어 있다. 각 기판(160, 170)을 구성하는 소재는 절연성을 갖는 비교적 얇은 재질의 것으로 하고 있다.

여기에서는, 기판 160의 표면에 오목부(151)의 환형 형상에 맞춘 원형의 방사형으로 복수의 전극 161이 거의 일정한 간격으로 배치되어 있다. 기판 170에는 오목부(151)의 환형 형상에 맞춘 원형 형상의 1개의 전극 171이 배치되어 있다. 전극 161은 신호원 181로부터의 신호가, 전환 스위치 182를 통해 공급되는 송신전극으로서 사용된다. 전극 31은 전극에 얻어지는 신호를 증폭기 183측에 공급하는 수신 전극으로서 사용된다.

또, 여기에서는 전극(161, 171)을 2장의 기판(160, 170)에 배치한 예를 나타냈지만, 각각의 전극 161과 전극 171이 절연한 상태이면, 동일기판 상에 2개의 전극 161과 전극 171을 배치하여도 된다. 또는, 1장의 기판의 표면측에 전극 161을 배치하고, 이면측에 전극 171을 배치하여도 된다. 어느 경우에라도, 전극 161과 전극 171의 거리는 매우 근접한 거리로서, 양쪽 전극(161, 171)의 사이가 콘덴서로서 기능하도록 하고 있고, 양쪽 전극(161, 171) 사이의 용량 결합에 의해, 송신 전극(161)에 인가되는 신호가 수신 전극(171)측으로 전달된다. 여기에서, 양쪽 전극(161, 171) 사이의 용량값은 오목부(151)의 표면에 손가락 등으로 접촉함으로써 그 접촉으로 발생하는 손가락과 전극(161, 171) 사이의 용량 결합에 의해 변화한다. 본 예의 경우에는 이 용량값의 변화를 전기적으로 계측하여, 접촉 위치를 검출하도록 한 것이다. 그 검출 처리의 상세에 대해서는 후술한다.

그리고, 본 예에 있어서는 하우징(150)의 오목부(151)의 형성 위치의 이면측이 되는, 기판(160, 170)의 장착 위치의 근방에, 진동을 전달하는 액추에이터로서, 진동자(180)가 장착되어 있고, 펄스 발생기(188)로부터의 펄스 신호의 공급으로 오목부(151)의 근방을 진동시킬 수 있다. 이 진동자(180)는 예를 들면 피에조 진동자나 코일 등이 사용된다. 또, 진동자(180)는 그 진동에 의해 오목부(151)의 형성 위치의 근방을 일시적으로 진동시키는 것이 가능하면, 반드시 오목부(151)의 형성 위치의 이면측에 배치할 필요는 없다.

다음에, 이들 전극(161, 171)과 진동자(180)에 접속되는 회로에 대하여 설명하면, 도 10에 나타내는 바와 같이 신호원(181)을 준비하고, 이 신호원(181)으로부터 예를 들면 특정한 주파수의 교류 신호 등의 특정한 신호를 출력시킨다. 신호원(181)으로부터 출력되는 신호는 전환 스위치(182)를 통해 복수의 전극 161에 차례로 공급한다. 전극 161은 이미 설명한 바와 같이 거의 일정한 각도 위치마다 다수 준비되어 있고, 전환 스위치(182)는 비교적 짧은 주기로 각 전극 161을 차례로 전환하는 처리를 행하여, 준비된 모든 전극 161에 시분할로 순서대로 신호원(181)으로부터의 신호가 공급되게 한다.

그리고, 각 송신 전극(161)으로부터의 신호를 수신하는 전극인 전극 171은 증폭기(183)가 접속되어 있고, 이 증폭기(183)에 의해 전극 171에서 수신한 신호를 증폭한 후, 동기 검파기(184)에 공급한다. 동기 검파기(184)는 신호원(181)의 출력 신호에 대해서도 공급되고, 증폭기(183)의 출력에 포함되는, 신호원(181)의 출력 신호의 주파수에 동기한 신호 성분을 검파한다. 검파된 신호 성분은 로우패스필터(185)에 공급하여 직류화하고, 그 직류화된 신호 성분을 아날로그/디지털 변환기(186)에 공급하여 신호 수신 강도를 디지털 데이터화한다.

아날로그/디지털 변환기(186)에서 얻어진 데이터는 입력 장치의 제어를 행하는 컨트롤러(187)에 공급한다. 컨트롤러(187)는 공급되는 데이터에 기초하여 조작 상태를 판단하고, 그 조작 상태의 판단에 기초하여 얻어진 지령을 단자(187a)로부터 출력한다. 본 예의 경우, 컨트롤러(187)는 변환기(186)를 통해 공급되는 데이터에 기초하여 신호 강도의 변화를 판단하고, 그 신호 강도의 변화로부터 오목부(151)의 조작 상태를 판단한다.

또한, 컨트롤러(187)는 변환기(186)측으로부터 공급되는 데이터에 기초하여 판단한 오목부(11)의 조작 상태에 따라, 펄스 발생기(188)로부터의 펄스 신호의 출력을 제어한다. 펄스 발생기(188)가 출력하는 펄스 신호로서는, 예를 들면 20Hz정도의 주파수의 펄스 신호를 1주기만 출력시킨다. 여기에서는 컨트롤러(187)가 환형으로 형성된 오목부(151)를 접촉하는 위치가 일정한 각도 변화한 것을 검출할 때마다(예를 들면 30°마다 등), 진동자(180)를 일시적으로 진동시키는 펄스 신호를 출력시키는 제어를 행한다. 또, 컨트롤러(187)는 입력 장치로서 단독으로 설치된 제어 수단으로 해도 되지만, 이 입력 장치가 내장된 전자 기기의 컨트롤러가 겸하도록 하여도 된다.

다음에, 본 예의 입력 장치에서 오목부(151)에 접촉한 상태를 검출하는 원리를 도 11 내지 도 14를 참조하여 설명한다. 도 11은 오목부(151)가 형성된 위치를 1개의 손가락으로 접촉한 상태를 나타내고 있고, 접촉되는 각도 위치를, T1, T2, T3, T4‥‥로서 나타내고 있다. 이 예에서는 위치 T3과 위치 T4의 거의 중간 위치 f4를 1개의 손가락으로 접촉한 상태로 되어 있다. 이렇게 접촉했을 때, 이 접촉한 각도 위치에 대응한 전극을 통해 동기 검파기(184)에서 검파된 신호의 강도가, 다른 전극을 통해 동기 검파된 신호의 강도보다도 약해진다.

예를 들면, 각도 위치 T1, T2, T3, T4‥‥가 일정한 간격으로 배치된 1개 1개의 전극 161의 각도 위치에 대응하고 있다고 상정하면, 위치 T1의 전극 161에 신호원(181)으로부터의 신호가 공급되는 타이밍에서, 동기 검파기(184)에서 검파된 신호의 수신 신호 강도가 각도 위치 T1의 신호 강도가 된다. 이와 같이 하여, 전극 161이 배치된 모든 각도 위치의 신호 강도를 측정하여, 컨트롤러(187) 내에서, 전극 161이 배치된 각도 위치의 사이의 신호 강도를 보간 처리로 생성시킴으로써, 오목부(151)에 전혀 손가락 등이 접촉하지 않는 상태에서는 도 12에 통상 상태에서의 신호 수신 강도의 특성 S0로서 나타내는 바와 같이, 어느 각도 위치에서도 거의 균일한 신호 강도가 된다.

이에 대하여, 도 11에 나타내는 바와 같이 위치 T3과 위치 T4의 거의 중간 위치 f4를 1개의 손가락으로 접촉한 상태에서는 그 접촉한 각도 위치에서의 신호 수신 강도가 다른 위치보다도 저하한, 도 12에 나타낸 특성 S1과 같이 된다.

이 접촉된 위치에서의 신호 수신 강도의 저하는 접촉한 손가락과 전극(161, 171)과의 용량 결합에 의해 발생하는 것으로, 손가락으로 접촉한 각도 위치에 가장 수신 강도가 저하한다. 이 수신 강도의 저하를 컨트롤러(187)가 판단함으로써, 손가락이 접촉한 각도 위치가 컨트롤러(187) 내에서 산출된다.

도 11, 도 12의 예에서는 오목부(151)의 1개소만을 접촉한 예에 대하여 설명하였지만, 본 예의 원리에서의 접촉 위치 검출에서는 오목부(151)의 복수 개소를 동시에 접촉하더라도 그것을 검출할 수 있다. 예를 들면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 1개의 손가락으로 각도 위치 T1 근방의 위치 f5를 접촉하고, 다른 1개의 손가락으로 각도 위치 T6 근방의 위치 f6을 접촉함으로써, 이 상태에서의 신호 수신 강도는 도 14에 나타내는 바와 같이, 무접촉시의 거의 평탄한 신호 수신 강도 S0에 비해, 각도 위치 T1의 근방과 각도 위치 T6 근방의 2개소에서 신호 수신 강도의 저하의 피크를 갖는 특성 S2가 된다. 따라서, 컨트롤러(187) 내에서, 각각의 피크 위치를 산출함으로써, 2개의 손가락이 접촉한 각도 위치가 구해진다. 3개소 이상으로 동시 접촉한 경우에도, 동일한 원리로 검출할 수 있다.

다음에, 이와 같이 하여 컨트롤러(187) 내에서 오목부(151)의 접촉 위치를검출함으로써 행해지는 처리를, 도 15의 플로우차트를 참조하여 설명한다. 우선 컨트롤러(187)는 조그 다이얼에 상당하는 오목부(151)에 손가락이 접촉하고 있는 것을 검출하였는지의 여부를 판단한다(스텝 ST11). 접촉을 검출하지 않은 경우에는 접촉을 검출할 때까지 대기한다. 그리고, 접촉을 검출한 경우에, 그 접촉을 검출한 손가락의 접촉 위치(여기에서는 각도 위치)를 검출한다(스텝 ST12). 여기에서, 전회 검출한 접촉 위치로부터 일정량(여기에서는 일정 각도) 이상의 변화가 있는지의 여부를 판단하여(스텝 ST13), 일정량 이상의 변화가 있는 경우에, 클릭의 발생 처리를 행한다(스텝 ST14).

여기에서의 클릭의 발생 처리로서는, 컨트롤러(47)로부터 펄스 발생기(188)에 펄스 발생 지령을 보내고, 펄스 발생기(188)로부터 단발적인 펄스 신호를 진동자(180)에 공급하여, 진동자(180)를 일시적으로 진동시켜, 오목부(151)에 접촉한 손가락에 일시적인 진동을 전달하는 처리이다.

그리고, 스텝 ST14에서의 클릭 발생 처리를 행한 후, 및 스텝 ST13에서 일정량 이상의 변화를 검출하지 않았을 경우에는, 스텝 ST15로 이행하여, 그 때의 접촉 위치의 회전 방향과 회전량에 따른 입력 처리를 행하는 지령을 컨트롤러(187)가 단자(187a)로부터 출력시킨다. 예를 들면, 조그 다이얼에 상당하는 오목부(151)의 접촉 조작으로, 표시 장치에서의 표시 화면의 스크롤을 행하는 것이 설정되어 있는 경우에, 우회전으로 약 180° 접촉 위치의 회전을 검출했을 때, 그 180°에 대응한 위치, 화면을 한쪽으로 스크롤시킨다. 또한, 좌회전으로 약 90° 접촉 위치의 회전을 검출했을 때, 그 90°에 해당하는 위치만큼 화면을 다른쪽으로 스크롤시킨다.이와 같이 하여 입력 처리를 행한 후, 스텝 ST11의 접촉 검출로 되돌아간다.

이와 같이 하여, 회전 손잡이 등의 가동 부재를 전혀 사용하지 않고, 종래의 조그 다이얼에 해당하는 입력 장치를 구성할 수 있다. 이 경우, 일정한 각도 이상, 손가락으로 접촉하는 각도가 변화될 때마다, 진동자(180)를 일시적으로 진동시켜, 클릭감에 상당하는 진동을 접촉한 손가락에 전달되도록 하였으므로, 클릭감이 있는 조그 다이얼을 조작한 것과 동일한 조작감을 얻을 수 있고, 양호한 조작성이 확보된다. 또, 도 15의 플로우차트에서의 처리예에서는 접촉 위치의 회전 검출에 따라 입력 처리를 행하도록 하였지만, 회전을 수반하지 않는 일시적 또는 계속적인 접촉을 검출한 경우에도, 각각의 검출에 대응한 입력 처리를 행하도록 하여도 된다.

또한, 도 10에 나타낸 송신 전극과 수신 전극의 배치예는 일례를 나타낸 것이며, 그 밖의 전극 배치로 접촉 위치를 검출하도록 하여도 된다. 도 16에 나타낸 구성은 환형의 오목부(151)의 이면측에 배치되는 기판(190) 상에, 방사형으로 복수의 전극을 배치하는 경우에, 1개씩 교대로 제1군의 전극(191a)과 제2군의 전극(191b)으로 나눈다. 제1군의 전극(191a)에는 신호원(181)으로부터 전환 스위치 182a를 통해 시분할로 신호를 공급한다. 또한, 전환 스위치 182a와 연동하여 전환하는 전환 스위치 182b를 설치하고, 제2군의 전극(191b)에 얻어지는 신호를 시분할로 증폭기(183)에 공급하는 구성으로 한다.

증폭기(183)의 출력을 처리하는 구성에 대해서는 도 10에 나타낸 구성과 동일하다. 즉, 증폭기(183)의 출력을 동기 검파기(184)에 공급하여, 신호원(181)의출력에 동기한 검파를 행하고, 그 검파 신호를 로우패스 필터(185)를 통과시킨 후, 아날로그/디지털 변환기(186)로 데이터화하고, 그 변환된 데이터를 컨트롤러(187)에서 판단시킨다. 또한, 컨트롤러(187)에서의 판단 상태에 기초하여, 펄스 발생기(188)로부터 진동자(180)에 공급하는 펄스의 제어를 행하여, 클릭감에 상당하는 진동을 발생시킨다.

이 도 16에 나타내는 구성으로 한 경우, 환상의 오목부(151)에 전혀 손가락 등의 접촉이 없을 경우에는, 인접한 제1군의 전극(191a)과 제2군의 전극(191b)과의 사이에 형성되는 용량이, 어느 위치에서도 거의 동일하게 되어, 컨트롤러(187)에서 검출되는 신호 수신 강도가 거의 일정하게 된다. 이에 대하여, 환형의 오목부(151) 중 어떤 위치에 손가락 등이 접촉한 경우, 그 접촉 위치의 하부에 위치하는 제1군의 전극(191a)과 제2군의 전극(191b)과의 사이에 형성되는 용량이, 접촉한 손가락과 양쪽 전극(191a, 191b)과의 용량 결합에 의해 변화되어, 그 위치의 신호 수신 강도가 저하하는 것이 컨트롤러(47)에서 검출된다. 따라서, 손가락 등의 접촉에 의한 특성으로서, 도 11 내지 도 14에 나타낸 예와 동일한 특성이 되어, 컨트롤러(47)에서 손가락 등의 접촉 위치가 검출 가능하게 된다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 복수 위치에서의 동시 접촉을 검출할 수 있는 것도 물론이다.

또한, 본 예의 입력 장치를, 누름 버튼형의 스위치 등의 다른 조작 수단과 조합하도록 하여도 된다. 도 17에 나타낸 예는, 본 예의 입력 장치와 누름 버튼형의 스위치를 조합한 예이다. 이 예에서는 도 17에 나타내는 바와 같이, 환형의 오목부(151)의 중앙에 관통 구멍(152)을 형성시켜, 그 관통 구멍(152)에 원형 등의버튼(153)을 끼우도록 하고, 그 버튼(153)의 누름으로 입력이 행해지는 스위치로서 구성하고 있다. 이 경우, 기판(160, 170)의 중앙에도 관통 구멍(162, 162)을 설치하고, 버튼(153)의 축(154)이 기판(160, 170)의 관통 구멍(162, 172)을 삽통한 상태로 유지되도록 한다. 이 경우, 버튼(153)은 스프링 등으로 약간 밀어올릴 수 있는 상태로 유지되도록 구성한다. 또한, 기판 170 상의 수신 전극 171'은 중심 근처까지 면적을 확대한 전극부로서, 버튼(153)의 눌렀을 때에 버튼(153)측의 전극(도시하지 않음)과 전극 171'가 접촉하도록 구성한다.

그리고, 버튼(153)의 바닥면측에도, 신호원(181')으로부터 신호를 공급하도록 하고, 하우징(150)의 관통 구멍(152)에 끼워진 버튼(153)이 조작되었을 때(즉 눌렸을 때), 그 신호원(181')으로부터 공급되는 신호가, 기판 170 상의 전극 171′에 전해지도록 구성한다. 이와 같이 함으로써, 버튼(153)이 조작되었을 때에, 전극 171′에서 수신된 신호가, 증폭기(183) 이후의 수신계 회로로 처리되어, 컨트롤러(187)에서 버튼(153)이 눌려진 상태에 상당하는 신호가 검출된다. 신호원(181')으로부터 버튼(153)측에 공급하는 신호와, 신호원(181')으로부터 각 송신 전극(161)에 공급하는 신호는, 예를 들면 상이한 신호로 하여 컨트롤러(187)측에서 구별할 수 있도록 한다. 또는, 버튼(153)측에 공급하는 신호에 대해서도, 전환 스위치(182)를 경유하여 전송하도록 하여, 각 송신 전극(21)과 시분할로 공급하도록 하여도 된다. 또, 이 버튼(153)의 조작 검출시에는 진동자(180)는 진동시키지 않는다.

이와 같이 하여 구성함으로써, 오목부(151)에 의한 조작 수단과, 누름 버튼(153)에 의한 조작 수단이 조합되게 되어, 더욱 고도한 조작 지시가 가능하게 된다. 이러한 구성으로 한 경우의 구체적인 조작예의 상세에 대해서는, 실제의 기기와 조합한 예로서 후술한다. 또, 환형의 오목부(151)의 중앙에 배치되는 누름 버튼형의 스위치에 대해서도, 손가락 등으로 접촉하는 것만으로 조작 가능한 접촉 검출 센서를 사용한 스위치로 하여도 된다.

또한, 여기까지 설명한 예에서는 원형의 오목부 등으로 구성된 조그 다이얼형의 입력 장치로서 구성한 예로 하였지만, 본 예의 접촉 검출 처리 구성을 적용한, 그 밖의 형상의 입력 장치로 하여 구성하여도 된다. 예를 들면, 도 18에 나타내는 바와 같이 직선형으로 접촉 검출부가 연장된 슬라이더형의 입력 장치로서 구성하여도 된다.

이 도 18에 나타낸 예에서는 하우징(150)의 표면에, 직선형의 오목부(155)를 형성시켜, 이 직선형의 오목부(155)를 손가락 등으로 접촉한 것을 검출할 수 있도록 구성한 것이다. 직선형의 오목부(155)는 예를 들면 사용자가 손가락으로 접촉했을 때에, 이 오목부(155)가 형성된 위치가 촉감으로 판별할 수 있을 정도로, 하우징(150)을 구성하는 수지의 두께를 약간 얇게 하는 등의 처리로 형성되어 있다. 또, 오목부 이외의 형상, 또는 인쇄 등으로 직선형의 조작 위치를 판별하도록 하여도 된다.

오목부(155)의 이면측에는 2장의 기판(160, 170)을 배치하고 있다. 도 18에서는 설명을 위해 각 기판(160, 170)을 분리하여 나타내고 있지만, 실제로는 오목부(155)의 이면측에, 2장의 기판(160, 170)이 밀착한 형태로 배치되어 있다. 각기판(160, 170)을 구성하는 소재는 절연성을 갖는 비교적 얇은 재질의 것으로 하고 있다.

여기에서는, 기판 160의 표면에 직선형의 오목부(155)의 형상에 맞추어 직선형으로 거의 일정한 간격으로 나열된 복수의 전극 163이 배치되어 있다. 기판 170에는 오목부(151)의 형상에 맞춘 직선형의 1개의 전극 173이 배치되어 있다. 전극163은 신호원(181)으로부터의 신호가 전환 스위치(182)를 통해 공급되는 송신 전극으로서 사용된다. 전극 173은 전극에 얻어지는 신호를 증폭기(183)측에 공급하는 수신 전극으로서 사용된다.

또, 이 도 18의 예인 경우에도, 이미 설명한 도 10의 예 등과 마찬가지로, 전극(163, 173)을 2장의 기판(160, 170)에 배치한 예를 나타냈지만, 각각의 전극 163과 전극 173이 절연한 상태라면, 동일 기판상에 2개의 전극 163과 전극 173을 배치하여도 된다. 또는, 1장의 기판의 표면측에 전극 163을 배치하고, 이면측에 전극 173을 배치하여도 된다. 어느 경우라도, 전극 163과 전극 173의 거리는 매우 근접한 거리로서, 양쪽 전극(163, 173)의 사이가 콘덴서로서 기능하도록 하고 있고, 양쪽 전극(163, 173) 사이의 용량 결합에 의해, 송신 전극 163에 인가되는 신호가 수신 전극 173측에 전달된다. 여기에서, 양쪽 전극(163, 173) 사이의 용량값은 오목부(155)의 표면에 손가락 등으로 접촉함으로써, 그 접촉으로 발생하는 손가락과 전극(163, 173) 사이의 용량 결합에 의해 변화한다. 본 예의 경우에는 이 용량값의 변화를 전기적으로 계측하여 접촉 위치를 검출하도록 한 것이다.

그리고 본 예에 있어서는, 하우징(150)의 오목부(155)의 형성 위치의 이면측이 되는, 기판(160, 170)의 장착 위치의 근방에 진동자(180)가 장착되어 있고, 펄스 발생기(188)로부터의 펄스 신호의 공급으로, 오목부(155)의 근방을 진동시킬 수 있다. 이 진동자(180)는 예를 들면 피에조 진동자나 코일 등이 사용된다. 또, 진동자(180)는 그 진동에 의해 오목부(155)의 형성 위치의 근방을 일시적으로 진동시키는 것이 가능하다면, 반드시 오목부(155)의 형성 위치의 이면측에 배치할 필요는 없다.

이들 전극(163, 173)과 진동자(180)에 접속되는 회로에 대해서는, 이미 도 10 등에서 설명한 구성과 같다. 즉 신호원(181)을 준비하고, 이 신호원(181)으로부터 예를 들면 특정한 주파수의 교류 신호 등의 특정한 신호를 출력시킨다. 신호원(181)으로부터 출력되는 신호는 전환 스위치(182)를 통해 복수의 전극 183에 차례로 공급한다. 전극 163은 거의 일정한 간격으로 다수 준비되어 있고, 전환 스위치(182)는 비교적 짧은 주기로 각 전극 163을 차례로 전환하는 처리를 행하고, 준비된 모든 전극 163에 시분할로 순서대로 신호원(181)으로부터의 신호가 공급되게 한다.

그리고, 각 송신 전극 163으로부터의 신호를 수신하는 전극인 전극 173에는 증폭기(183)가 접속되어 있고, 이 증폭기(183)의 출력을 동기 검파기(184)로 검파하고, 검파 출력을 로우패스 필터(185)에 공급하여 직류화하고, 필터 출력을 아날로그/디지털 변환기(186)에 공급하여, 신호 수신 강도를 디지털 데이터화한다.

아날로그/디지털 변환기(186)에서 얻어진 데이터는 입력 장치의 제어를 행하는 컨트롤러(187)에 공급한다. 컨트롤러(187)는 공급되는 데이터에 기초하여 조작상태를 판단하고, 그 조작 상태의 판단에 기초하여 얻어진 지령을 단자(187a)로부터 출력한다. 본 예의 경우, 컨트롤러(187)는 변환기(186)를 통해 공급되는 데이터에 기초하여 신호 강도의 변화를 판단하고, 그 신호 강도의 변화로부터 오목부(155)의 조작 상태를 판단한다.

또한, 컨트롤러(187)는 변환기(186)측으로부터 공급되는 데이터에 기초하여 판단한 오목부(155)의 조작 상태에 따라, 펄스 발생기(188)로부터의 펄스 신호의 출력을 제어한다. 여기에서는, 컨트롤러(187)가 직선형으로 형성된 오목부(155)를 접촉하는 위치가 일정한 거리 변화한 것을 검출할 때마다(예를 들면 1cm마다 등), 진동자(180)를 일시적으로 진동시키는 펄스 신호를 출력시키는 제어를 행한다.

이 도 18의 구성의 입력 장치에서, 오목부(155)에 접촉한 상태를 검출하는 원리에 대해서는, 도 10 등에 나타낸 환형의 오목부(151)에 접촉한 상태를 검출하는 원리와 완전히 동일하고, 손가락 등의 접촉에 의한 용량의 변화에 연동한 신호 수신 강도의 변화를 검출하여, 접촉 위치를 검출하는 것이다. 복수의 위치를 동시에 접촉한 경우에 대해서도, 그 접촉 위치를 도 13, 도 14에 나타낸 원리로 검출할 수 있다. 그리고, 컨트롤러(187)는 그 검출한 위치의 변화량 등에 따라, 입력 처리를 행한다. 또한, 접촉하는 위치의 변화가 일정 거리가 될 때마다, 진동자(180)가 일시적으로 진동하여, 클릭감에 상당하는 진동이 전달된다.

또, 슬라이더형의 입력 장치로 한 경우의 전극 배치에 대해서도, 그 밖의 배치로 하여도 된다. 예를 들면 도 19에 나타내는 바와 같이, 직선형의 오목부(155)의 이면측에 배치되는 기판(190) 상에, 직선형으로 복수의 전극을 일정한 간격으로나열하는 경우에, 1개씩 교대로 제1군의 전극(192a)과 제2군의 전극(192b)으로 나눈다. 제1군의 전극(192a)에는 신호원(181)으로부터 전환 스위치 182a를 통해 시분할로 신호를 공급한다. 또한, 전환 스위치 182a와 연동하여 전환하는 전환 스위치 182b를 설치하고, 제2군의 전극(192)에 얻어지는 신호를 시분할로 증폭기(183)에 공급하는 구성으로 한다.

증폭기(183)의 출력을 처리하는 구성에 대해서는, 도 18에 나타낸 구성과 동일하게 한다. 즉, 증폭기(183)의 출력을 동기 검파기(184)에 공급하여, 신호원(181)의 출력에 동기한 검파를 행하고, 그 검파 신호를 로우패스 필터(185)를 통과시킨 후, 아날로그/디지털 변환기(186)에서 데이터화하고, 그 변환된 데이터를 컨트롤러(187)에서 판단시킨다. 또한, 컨트롤러(187)에서의 판단 상태에 기초하여, 펄스 발생기(188)로부터 진동자(180)에 공급하는 펄스의 제어를 행하여, 클릭감에 상당하는 진동을 발생시킨다.

이 도 19에 나타내는 구성으로 한 경우에도, 접촉된 위치의 수신 전극(192b)의 수신 신호 강도가 저하하여, 그 위치에 접촉이 있는 것이 컨트롤러(187)에서 검출된다. 이 예의 경우에 대해서도, 복수 위치에서의 동시 접촉의 검출에 대해서도 가능하다.

다음에, 여기까지 설명한 입력 장치를, 전자 기기에 장착시킨 예에 대하여 설명한다. 도 20은 휴대용의 오디오 기기에 적용한 예를 나타낸 도면이다. 이 예에서는 휴대용의 오디오 기기(500)로서, 헤드폰 접속용의 잭(501)을 구비하고, 헤드폰(502)의 플러그(503)를 잭(501)에 접속한다. 그리고, 기기(500) 내의 매체(반도체 메모리 등)에 기억(기록)된 오디오 신호를 재생시켜, 그 재생된 오디오를 헤드폰(502)으로 청취하는 것이다. 기기(500)의 표면에는 재생 상황 등을 표시시키는 표시부(504)를 구비한다. 그리고, 이 표시부(504)에 인접하여, 기기(500)를 구성하는 하우징의 표면에 환형 조작부(오목부)(511)와, 그 환형 조작부의 중심에 배치된 누름 버튼부(512)로 구성되는, 소위 조그 다이얼형의 본 예의 입력 장치가 배치되어 있다. 이 입력 장치는 예를 들면 도 17에 나타낸 구성으로 실현된다.

이와 같이 환형 조작부(511)와 누름 버튼부(512)가 배치된 상태에서의 조작예로서는, 예를 들면 도 21A 내지 도 21G에 나타낸 바와 같은 조작예가 있다. 즉, 누름 버튼부(512)를 누르는 조작(도 21A), 환형 조작부(511)를 손가락으로 돌리도록 접촉하는 회전 조작(도 21B), 환형 조작부(511)의 우단으로부터 누름 버튼부(512)를 통과하여 환형 조작부(511)의 좌단까지 손가락을 이동시키는 조작(도 21C), 누름 버튼부(512)를 누르고 나서 좌측으로 이동시키는 조작(도 21D), 누름 버튼부(512)를 누르고 나서 우측으로 이동시키는 조작(도 21E), 환형 조작부(511)의 좌단을 접촉하고 나서 누름 버튼부(512)를 누르는 조작(도 21F), 환형 조작부(511)의 우단을 접촉하고 나서 누름 버튼부(512)를 누르는 조작(도 21G) 등을 행할 수 있다.

이 조작을 입력 장치의 컨트롤러에서 검출한 경우에, 각각의 조작에 따른 조작 모드를 설정하여, 그 조작 모드에서의 입력 처리를 행하도록 함으로써, 환형 조작부(511)와 누름 버튼부(512)를 사용하여, 이 오디오 기기(500)의 다양한 조작이 가능하게 된다.

도 22의 플로우차트는, 도 21에 나타낸 바와 같은 각 조작 상태를 컨트롤러에서 판별하는 처리예이다. 예를 들면, 우선 컨트롤러는 누름 버튼의 조작이 있는지의 여부를 판단하여(스텝 ST21), 누름 버튼의 조작을 검출한 경우에는 누름 버튼의 조작 검출 후에, 접촉 센서로서 구성된 환형 조작부에서의 접촉의 검출의 유무를 판단한다(스텝 ST22). 여기에서, 환형 조작부에서의 접촉을 검출하지 않은 경우에는 누름 버튼의 조작만이라 판단하여, 스텝 ST23으로 이행하여, 누름 버튼 조작의 입력 접수 처리를 행한다. 이 스텝 ST23의 입력 접수 처리는, 예를 들면 도 21A의 조작에 해당한다.

스텝 ST22에서, 환형 조작부에서의 접촉을 검출한 경우에는 접촉된 위치를 판단한다(스텝 ST24). 그리고, 스텝 ST25로 이행하여, 누름 버튼의 조작과, 그 후의 환형 조작부에서의 특정 위치의 접촉에 대응한 입력 접수 처리를 행한다. 이 스텝 ST25의 입력 접수 처리는, 예를 들면 도 21D 또는 도 21E의 조작에 해당한다.

스텝 ST21에서, 누름 버튼의 조작을 검출하지 않은 경우에는 스텝 ST26으로 이행하여, 접촉 센서로서 구성된 환형 조작부에서의 접촉의 검출의 유무를 판단한다. 여기에서, 환형 조작부에서의 접촉을 검출하지 않은 경우에는 스텝 ST21의 판단으로 되돌아오고, 어느 한쪽의 조작이 있을 때까지 대기한다. 그리고, 스텝 ST26에서 환형 조작부에서의 접촉을 검출한 경우에는 접촉된 위치를 판단한다(스텝 ST27). 또한, 그 접촉된 위치가, 오목부의 원주 방향을 따라 변화하는지의 여부를 판단하여(스텝 ST28), 원주 방향을 따라 접촉 위치가 변화하는 것을 판단한 경우에, 그 변화량과 변화하는 방향을 판단하고(스텝 ST29), 그 판단한 방향 및 변화량에 대응한 입력 접수 처리를 행한다(스텝 ST30). 이 스텝 ST30의 입력 접수 처리는 예를 들면 도 21B의 조작에 해당한다.

스텝 ST28에서, 원주 방향에 따른 접촉 위치의 변화를 검출하지 않은 경우에는 누름 버튼의 조작이 있는지의 여부를 판단하고(스텝 ST31), 누름 버튼의 조작을 검출하지 않은 경우에는, 스텝 ST21의 판단으로 되돌아오고, 어느 한쪽의 조작이 있을 때까지 대기한다. 스텝 ST31에서, 누름 버튼의 조작을 검출한 경우에는 또한 그 후에 접촉 센서로서 구성된 환형 조작부에서의 접촉의 검출의 유무를 판단한다 (스텝 ST32). 이 판단에서, 환형 조작부에서의 접촉을 검출하지 않은 경우에는 환형 조작부에서의 특정 위치의 접촉 조작과, 그 후의 누름 버튼의 조작에 대응한 입력 접수 처리를 행한다(스텝 ST33). 이 스텝 ST33의 입력 접수 처리는, 예를 들면 도 21F 또는 도 21G의 조작에 해당한다.

스텝 ST32의 판단에서, 환형 조작부에서의 접촉을 검출한 경우에는 접촉된 위치를 판단한다(스텝 ST34). 그리고, 환형 조작부에서의 접촉 조작과, 그 후의 누름 버튼의 조작과, 또한 그 후의 환형 조작부에서의 접촉 조작에 대응한 입력 접수 처리를 행한다(스텝 ST35). 이 스텝 ST35의 입력 접수 처리는, 예를 들면 도 21C의 조작에 해당한다.

이와 같이 하여, 도 21A 내지 도 21G에 나타낸 각각의 조작예를 컨트롤러에서 판단하는 것이 가능하게 된다. 여기에서는, 오디오 기기(500)로서의 조작예이므로, 각각의 조작을 오디오 기기가 필요한 각 기능의 조작에 할당함으로써, 오디오 기기가 필요로 하는 여러가지의 조작이 조작부(511)와 누름 버튼부(512)만을 사용하여 가능하게 된다. 예를 들면, 도 21B에 나타낸 회전 조작을 재생 음량 조정에 할당하고, 도 21A에 나타낸 누름 버튼부(512)만의 조작을 재생 정지 조작으로 할당하여, 그 밖의 조작을 재생 시작이나 트랙 전송 등에 분담시킴으로써, 오디오 재생에 필요한 대부분의 조작이 가능하게 된다.

그리고, 이러한 복잡한 조작이 가능한 입력 장치임에도, 환형 조작부(511)에 대해서는, 내부에 배치된 전극을 사용하여 접촉을 검출하는 구성이기 때문에, 매우 박형으로 입력 장치를 구성할 수 있고, 소형의 오디오 기기(500)에 삽입하는 것이 용이하다. 그리고, 조작성에 대해서는 환형 조작부(511)를 사용하여 조작할 때에는 접촉 위치의 이동에 대응하여 진동이 발생하도록 했으므로, 종래의 조그 다이얼형의 입력 장치와 같은 클릭감이 있는 롤러를 회전시키는 경우와 동일한 클릭감에 상당하는 감촉이 얻어져, 양호한 조작성을 얻을 수 있다.

도 20의 예에서는 오디오 기기에 본 예의 입력 장치를 적용한 예로 하였지만, 그 밖의 전자 기기에도 본 예의 입력 장치는 적용 가능하다. 예를 들면, 도 23에 나타내는 바와 같이 휴대 전화 단말(200)에 배치하여도 된다. 즉 휴대 전화 단말(200)로서, 제1 하우징(201)과 제2 하우징(202)이 접합부(203)에 접합되어, 절첩 가능하게 구성된 것으로 한다. 이 경우, 제1 하우징(201)에 다이얼 키나 기능키 등의 키(204)가 배치되고, 제2 하우징(202)에 표시부(205)가 배치되며, 또한 제1 하우징(201)에, 환형 조작부(오목부)(211)와, 그 조작부(211)의 중심의 누름 버튼부(212)를 배치하고, 소위 조그 다이얼형의 본 예의 입력 장치가 배치되어 있다.

여기서의 누름 버튼부(212)에 대해서는, 단순한 누름 버튼에 의한 스위치는아니며, 복수개(예를 들면 4개)의 누름 버튼을 조합시켜, 누르는 위치에 의해 상하 좌우 등의 방향을 지정할 수 있는 누름 버튼으로 하고 있다. 그리고, 그 누름 버튼부(212)를 둘러싸도록 하여, 손가락 등의 접촉의 검출로 입력을 행할 수 있는 환형 조작부(211)가 배치되어 있다. 이 입력 장치는, 예를 들면 도 17에 나타낸 구성의 입력 장치를 적용할 수 있다. 단, 누름 버튼부(212)는 버튼의 수가 다르므로, 도 17에 나타낸 구성과는 약간 변경할 필요가 있다.

이렇게 구성되는 입력 장치를 휴대 전화 단말(200)이 구비함으로써, 이 전화 단말이 필요로 하는 여러가지의 입력 조작이 환형 조작부(211)와 누름 버튼부(212)를 사용하여 행할 수 있다. 이 휴대 전화 단말인 경우에도 환형 조작부(211)가 박형으로 구성할 수 있으므로, 박형의 휴대 전화 단말에 삽입하는 것이 용이하다. 그리고, 조작성에 대해서도 양호한 조작성이 확보된다. 즉, 환형 조작부(211)를 사용하여 조작할 때에는, 접촉 위치의 이동에 대응하여 진동이 발생하도록 했으므로, 종래의 조그 다이얼형의 입력 장치와 같은, 클릭감이 있는 롤러를 회전시키는 경우와 동일한 클릭감에 상당하는 감촉이 얻어져, 양호한 조작성을 얻을 수 있다. 또, 이 휴대 전화 단말(200)에 본 예의 입력 장치를 삽입한 경우에, 입력 장치의 근방을 진동시키는 진동 수단으로서, 도 10 등에서 설명한 전용의 진동자(180)를 사용하는 구성으로 해도 되지만, 예를 들면 휴대 전화 단말이, 착신시에 단말을 진동시켜 착신을 알리는 기능을 구비한 단말인 경우에, 그 착신시에 진동시키는 진동 수단을 사용하여, 환형 조작부(211)에서의 조작시에 단말을 일시적으로 진동시켜도 된다. 반대로, 본 예의 입력 장치가 구비하는 진동자(180)를 조작부에서의 조작시에 진동시킬 뿐만 아니라, 착신시에 단말을 진동시키는 진동 수단으로서도 사용하여도 된다.

또한 이 예에서는 환형 조작부(211)에 대해서는, 도 23에 나타내는 바와 같이 정원 형상이 아니라 타원 형상으로 하고 있지만, 본 예의 조작부는 종래의 조그 다이얼과 같이 부재가 물리적으로 회전하는 기구가 아니므로, 적용되는 기기의 형상에 맞추어, 조작부의 형상을 임의로 변경 가능하다.

다음에, 슬라이더형의 입력 장치로서 구성된 본 예의 입력 장치를, 전자 기기에 삽입한 예에 대하여 설명한다. 도 24는 PDA(Personal Digital Assistants)라 부르는 휴대용의 데이터 처리 단말에, 본 예의 슬라이더형의 입력 장치를 삽입한 예이다. PDA(300)는 박형의 종장의 하우징으로 구성시키고 있고, 정면에 비교적 대형의 표시부(301)가 배치하고 있으며, 그 하측에는 몇개의 조작키(303)가 배치되어 있다. 표시부(301)에는 수신한 전자 우편이나 스케줄 등의 문자 데이터의 표시나, 단말 내의 메모리에 기억된 지도 데이터의 표시 등을 행할 수 있다. 또, 본 예의 PDA(300)는 지도를 표시시키는 경우에는 복수 단계로 표시 축척을 변화시킬 수 있도록 하고 있다.

그리고, 여기에서는 사각형의 표시부(301)의 3변의 에지부를 따라, 슬라이더형 조작부(311, 312, 313)가 배치되어 있다. 즉, 표시부(301)의 좌측 중간에 슬라이더형 조작부 311이, 우측 중간에 슬라이더형 조작부 312가, 하측에 슬라이더형 조작부 313이 각각 배치되어 있다. 각 슬라이더형 조작부(311, 312, 313)는 예를 들면 도 18 또는 도 19에 나타낸 입력 장치로서 구성하고, 조작부를 손가락 등으로접촉하는 것으로 조작할 수 있도록 한다. 이 경우, 도 13, 도 14에 나타낸 원리에 의해, 복수 개소의 동시 접촉에 대해서도 검출할 수 있는 구성으로 한다.

여기에서는 슬라이더형 조작부(311, 312, 313)를 사용한 입력 처리로서, 주로 표시부(301)에서 표시되는 화면에 관련한 처리를 행하도록 하고 있다. 도 25A 내지 도 25C는 조작 상태의 예를 나타낸 도면이다. 여기에서는 적어도 3종류의 조작을 행할 수 있도록 하고 있다.

즉, 표시부(301)에 지도 등을 표시시킨 경우에, 도 25A에 나타내는 바와 같이 슬라이더형 조작부를 1개의 손가락으로 접촉하여, 그 접촉하는 위치를 이동시킴으로써, 그 이동에 따라, 표시 화면(지도 등)의 표시 범위를 스크롤시키도록 하고 있다. 이 경우, 세로 방향의 표시 범위의 스크롤은 종으로 배치된 슬라이더형 조작부 311 또는 312의 조작으로 행해지고, 가로 방향의 표시 범위의 스크롤은 가로로 배치된 슬라이더형 조작부 313의 조작으로 행해진다.

그리고, 지도가 표시된 경우에, 도 25B에 나타내는 바와 같이, 슬라이더형 조작부를 2개의 손가락으로 접촉하여, 그 2개의 손가락의 간격이 넓혀지도록 조작이 있었던 경우, 또는 2개의 손가락의 간격이 좁아지는 조작이 있었던 경우에, 표시 지도의 축척을 변화시키도록 하고 있다. 예를 들면, 2개의 손가락의 간격이 넓어지는 조작이 있었던 경우에, 표시 지도의 축척을 작게 해서, 일부의 범위만이 확대된 지도를 표시부(301)에 표시시킨다. 또한 2개의 손가락의 간격이 좁아지는 조작이 있었던 경우에, 표시 지도의 축척을 크게 하여, 넓은 범위가 축소되어 표시되는 지도를 표시부(301)에 표시시킨다.

또한, 도 25C에 나타내는 바와 같이 좌측의 슬라이더형 조작부 311과 우측의 슬라이더형 조작부 312가 동시에 접촉되어 조작된 경우에는 이 기기의 설정 상황 등을 조정하는 조정 모드로 되어, 조정이 행해지도록 하고 있다.

도 25A, 도 25B에 나타낸 화면의 스크롤이나 확대, 축소에 관한 조작이 있었던 경우의, 컨트롤러에서의 처리예를 도 26의 플로우차트를 참조하여 설명한다. 우선, 어느 조작부의 1개소에만 접촉을 검출했는지의 여부를 판단한다(스텝 ST41). 이 판단으로, 1개소에서만 접촉을 검출한 경우에는 그 접촉하는 위치가 변화하고 있는지의 여부를 판단한다(스텝 ST42). 접촉 위치가 변화하고 있지 않은 경우에는 스텝 ST41의 판단으로 되돌아가 대기한다.

스텝 ST42의 판단에서, 접촉 위치가 변화한 경우에는 그 접촉 위치의 변화량에 따른 화면의 스크롤을 행한다(스텝 ST43). 이 때의 스크롤은 접촉 위치가 변화하는 방향에 대하여 행한다. 즉, 좌우의 슬라이더형 조작부 311 또는 312에서 상 방향으로의 접촉 위치의 변화를 검출한 경우에는 표시 화면을 상방향으로 스크롤시키고, 좌우의 슬라이더형 조작부 311 또는 312에서 하 방향으로의 접촉 위치의 변화를 검출한 경우에는 표시 화면을 하방향으로 스크롤시킨다. 또한 하측의 슬라이더형 조작부 313에서 좌방향으로의 접촉 위치의 변화를 검출한 경우에는 표시 화면을 좌방향으로 스크롤시키고, 하측의 슬라이더형 조작부 313에서 우방향으로의 접촉 위치의 변화를 검출한 경우에는 표시 화면을 우방향으로 스크롤시킨다.

또한, 스텝 ST41의 판단에서, 1개소에서만의 접촉이 아니다고 판단한 경우에는 1개의 조작부 내에서의 2개소의 동시 접촉인지의 여부를 판단한다(스텝 ST44).이 판단으로, 2개소의 동시 접촉 이외라고 판단했을 때에는 스텝 ST41의 판단으로 되돌아와서 대기한다. 스텝 ST44에서의 판단에서, 2개소의 동시 접촉이라고 판단한 경우에는 그 접촉한 2개소의 사이의 폭이 넓어지도록 변화하고 있는지의 여부를 판단한다(스텝 ST45). 여기서 넓어지고 있다고 판단한 경우에는 그 넓어진 폭에 따라, 표시 지도의 축척을 소축척으로 변화시킨다(스텝 ST46). 예를 들면 1개의 조작부에 접촉한 2개의 손가락의 간격이 약 1cm 넓어질 때마다, 1스텝씩 표시 축척이 소축척의 확대된 지도로 변화하도록 하고 있다.

또한, 스텝 ST45에서의 판단에서, 2개소 사이의 폭이 넓어지지 않은 것으로 판단한 경우에는 접촉한 2개소 사이의 폭이 좁아지도록 변화하고 있는지의 여부를 판단한다(스텝 ST47). 여기에서 좁아지고 있다고 판단한 경우에는 그 좁아진 폭에 따라, 표시 지도의 축척을 대축척으로 변화시킨다(스텝 ST48). 예를 들면, 1개의 조작부에 접촉한 2개의 손가락의 간격이 약 1cm 좁아질 때마다, 1스텝씩 표시 축척이 대축척의 축소된 지도로 변화하도록 하고 있다.

스텝 ST47에서 좁아지고 있는 것이 검출되지 않은 경우에는 스텝 ST41의 판단으로 되돌아와 대기한다. 또한, 스텝 ST43, ST46, ST48의 입력 처리가 행해진 후에도, 스텝 ST41로 되돌아오고, 다음 조작이 있을 때까지 대기한다.

이 도 26의 플로우차트에 나타내는 바와 같이 처리됨으로써, 표시된 지도 등의 스크롤과, 표시 축척의 설정이, 슬라이드형의 조작부를 사용하여 간단하게 조작할 수 있다. 또, 여기에서는 지도를 표시시키는 예로 했으므로, 표시 축척을 변화시키도록 하였지만, 지도 이외의 문자나 도형 등이 표시되었을 때에, 동일한 처리로, 표시 배율을 변화시키도록 하여도 된다. 즉, 2개의 손가락의 간격이 넓혀지는 조작이 있었던 경우에, 표시 배율을 높게 하는 확대 처리를 행하고, 2개의 손가락의 간격이 좁아지는 조작이 있었던 경우에, 표시 배율을 낮게 하는 축소 처리를 행하도록 하여도 된다.

다음에, 도 25C에 나타낸 바와 같은, 2개의 슬라이더형 조작부 311, 312가 동시에 조작된 경우의, 컨트롤러의 제어에 의해 처리예를, 도 27의 플로우차트를 참조하여 설명한다. 우선 컨트롤러는 조정 모드가 되는 조작이 있는지의 여부를 판단한다(스텝 ST51). 여기에서는 2개의 조작부 311, 312가 동시에 접촉하는 것을 검출한 경우에, 조정 모드로 한다. 이러한 접촉 상태를 검출하지 않은 경우에는 그 상태로 대기한다. 또, 조정 모드가 되는 조작에 대해서는, 다른 키 등의 조작을 필요로 하도록 하여도 된다.

이 처리에서 조정 모드가 된 경우에는 예를 들면 도 25C에 나타내는 바와 같이, 표시부(301) 상의 화면의 좌측 근처에 조정 항목의 일람을 표시시켜, 그 중의 1개의 조정 항목이 선택되어 있는 것을 표시시킨다. 또한, 화면의 우측 근처에는 그 선택된 항목에 대한 조정량을 표시시킨다. 도 25C의 표시예에서는 화면의 밝기를 조정하는 [밝기]가 조정 항목으로 선택되어, 조정량으로서 밝기 45%가 설정되어 있는 상태를 나타내고 있다.

스텝 ST51에서 조정 모드가 된 것이 검출되어, 조정 화면을 표시시킨 경우에 는 좌측의 조작부 311에서 검출되는 접촉 위치가 변화하는지의 여부를 판단한다(스텝 ST52). 여기에서, 좌측의 조작부 311에서 검출되는 접촉 위치가 변화된 경우에는 그 위치의 변화량에 따라 조정 항목을 변화시키고, 표시에 대해서도 대응하여 변화시킨다(스텝 ST53). 예를 들면, 도 25C에 나타내는 바와 같이 [밝기]가 조정 항목으로 선택된 상태에서, 조작부 311에서 검출되는 접촉 위치가 상측으로 약간 변화되었을 때, [밝기]의 상측에 표시된 [볼륨]으로 변화시킨다. 스텝 ST52에서 좌측의 조작부 311의 접촉 위치의 변화가 검출되지 않는 경우 및 스텝 ST53에서 조정 항목을 변화시킨 처리를 행한 후에는 스텝 ST54로 이행하여, 우측의 조작부 312에서 검출되는 접촉 위치가 변화하는지 아닌지 판단한다. 여기에서, 우측의 조작부 312에서 검출되는 접촉 위치가 변화된 경우에는 그 위치의 변화량에 따라, 그 때 선정되어 있는 조정 항목에 관한 조정량을 변화시켜, 표시에 대해서도 대응하여 변화시킨다(스텝 ST55). 예를 들면, 도 25C에 나타내는 바와 같이 [밝기]가 조정 항목으로서 선택된 상태에서, 조작부 312에서 검출되는 접촉 위치가 상측 또는 하측으로 변화되었을 때, 현재의 조정량 45%로부터 값을 위 또는 아래로 변화시킨다.

그 후, 조정 모드를 종료시키는 처리가 행해졌는지의 여부를 판단한다(스텝 ST56). 여기에서의 판단으로서는, 예를 들면 좌측의 조작부 311의 접촉 위치의 변화로 설정되는 조정 항목의 1개에, 조정 모드 종료와 표시된 항목을 설치하고, 좌측의 조작부 311의 조작으로, 그 항목이 선택된 경우에 조정 모드를 종료시킨다. 또는 2개의 조작부(311, 312)에서의 접촉이 어느 정도 시간 없는 상태가 되었을 경우에, 조정 모드를 종료시킨다. 혹은 또한, 어느 키의 조작으로 조정 모드를 종료시킨다. 조정 모드의 종료 처리가 행해지지 않을 경우에는 스텝 ST52의 판단으로 되돌아간다.

이와 같이 하여, 좌우 2개의 슬라이더형 조작부(311, 312)를 사용하여, PDA(300)를 쥔 손의 손가락 등을 사용하여, 간단하게 기기에 설정되는 데이터의 조정 작업을 행할 수 있다. 여기에서는 조정을 행하는 예에 대하여 설명하였지만, 그 밖의 입력 작업을 동일한 처리로 행하도록 하여도 된다.

다음에, 슬라이더형의 입력 장치로서 구성된 본 예의 입력 장치를, 다른 전자 기기에 삽입한 예에 대하여 설명한다. 도 28은 카드형의 데이터 처리 단말(이하 카드형 기기라 칭함)에 본 예의 슬라이더형의 입력 장치를 삽입한 예이다. 본 예의 카드형 기기(400)는 카드형의 박형의 하우징에 구성시키고 있고, 표시부(401) 등을 구비하며, 기기(즉 카드)의 단면의 표면에 슬라이더형 조작부 411이 배치되어 있고, 또한 이면측에도, 슬라이드형 조작부 411의 이면이 되는 위치에, 슬라이더형 조작부 411이 배치되어 있다.

각 슬라이더형 조작부(411, 412)는 예를 들면 도 18 또는 도 19에 나타낸 입력 장치로서 구성하고, 조작부를 손가락 등으로 접촉하는 것으로 조작할 수 있도록 한다. 이 경우, 도 13, 도 14에 나타낸 원리에 의해, 복수 개소의 동시 접촉에 대해서도 검출할 수 있는 구성으로 한다.

도 29는 기기(400)의 조작 상태의 예를 나타낸 도면이다. 여기에서는 각 면의 조작부(411, 412)를 단독으로 사용한 조작 외에, 표리 양면의 조작부(411, 412)를 동시에 사용한 조작을 행할 수 있도록 하고 있다. 즉, 도 29A에 나타내는 바와 같이 카드형 기기(400)의 조작부(411, 412)가 배치된 단면을 2개의 손가락으로 끼우도록 하고, 조작부(411, 412)에 접촉하여, 그 접촉한 한쪽의 손가락으로 표면측의 조작부 411을 접촉하는 위치를 상측으로 이동시키고, 다른쪽 손가락으로 이면측의 조작부 412를 접촉하는 위치를 하측으로 이동시킨다. 이렇게 2개의 손가락의 간격을 넓히도록 조작함으로써, 예를 들면 전술한 PDA(300)에서의 도 25B에 나타낸 예와 마찬가지로, 표시부(401)에서 표시되는 화면의 표시 축척이나 표시 배율을 한쪽으로 변화시키는 줌 처리를 행한다. 또한, 도 29A의 조작과는 반대로, 2개의 손가락의 간격을 좁아지도록 조작한 경우에, 화면의 표시 배율이나 표시 축척(또는 표시 배율)을 역방향으로 변화시킨다.

또한, 도 29B에 나타내는 바와 같이, 카드형 기기(400)의 조작부(411, 412)가 배치된 단면을 2개의 손가락으로 끼우도록 하고, 조작부(411, 412)에 접촉하여, 그 접촉한 2개의 손가락을 거의 동시에 하측으로 이동시켰을 때, 표시부(401)에서 표시되는 화면의 표시 위치를 하측으로 스크롤시킨다. 또한 도 29B의 조작과는 반대로, 2개의 손가락을 거의 동시에 상측으로 이동시켰을 때, 표시부(401)에서 표시되는 화면의 표시 위치를 상측으로 스크롤시킨다.

이렇게 입력 처리를 행하는 경우의 컨트롤러에서의 처리예를, 도 30의 플로우차트를 참조하여 설명하면, 우선 표리의 슬라이더형 조작부(411, 412)에서 동시에 접촉하고 있는 것을 검출했는지의 여부를 판단한다(스텝 ST61). 이 판단으로, 어느 한쪽의 조작부만이 접촉한 상태, 또는 전혀 접촉이 없는 상태를 검출한 경우에는 도시하지 않은 다른 처리로 이행한다. 그리고, 조작부(411, 412)에서 동시에 접촉하고 있는 것을 검출한 경우에는 그 접촉된 위치가, 표리의 슬라이더형 조작부(411, 412)에서 동일한 방향으로 변화하고 있는지의 여부를 판단한다(스텝 ST62).여기에서, 동일한 방향으로 변화하고 있다고 판단한 경우에는 스텝 ST63으로 이행하여, 표시의 스크롤 처리를 행한다.

또한, 스텝 ST62에서, 동일한 방향으로의 변화를 검출하지 않은 경우에는 표리의 슬라이더형 조작부(411, 412)에서 다른 방향으로 변화하고 있는지의 여부를 판단한다(스텝 ST63). 여기에서, 다른 방향으로 변화하고 있다고 판단한 경우에는 스텝 ST64로 이행하여 표시의 줌 처리를 행한다.

이렇게 표면과 이면의 양면에 슬라이더형 조작부(411, 412)를 설치하고, 그 2개의 슬라이더형 조작부(411, 412)의 조작 상태에 의해, 표시의 스크롤 처리나 줌 처리를 행함으로써, 예를 들면 카드형 기기(400)를 한쪽 손에서 쥐면서, 그 쥐고 있는 손의 손가락만을 사용하여 고도의 조작이 가능하게 된다. 또, 여기에서는 표시의 스크롤 처리와 줌 처리를 행하도록 하였지만, 기기(400)가 필요한 그 밖의 기능의 입력 처리를, 동일한 조작으로 행하도록 하여도 된다.

또, 여기까지 설명한 기기 200, 300, 400, 500은 조그 다이얼형 또는 슬라이더형의 조작부를 적용하는 기기의 예를 나타낸 것으로, 이들 기기(100∼400) 이외의 각종 전자 기기도, 본 예의 조작부를 적용할 수 있음은 물론이다.

또한, 도 10 내지 도 19에 나타낸 입력 장치의 예에서는 진동자(180)를 구비하고, 접촉 위치의 검출에 기초하여 일시적인 진동을 가하여, 클릭감을 갖게 하는 구성으로 하였지만, 적용되는 기기에 따라서는 이러한 진동 수단을 생략하여, 진동시키지 않는 구성으로 하여도 된다. 또한 진동자(180)를 구비한 경우라도, 조작 모드에 따라서는 진동하지 않는 구성으로 하여도 된다.

또한, 도 10 내지 도 19에 나타낸 입력 장치의 회로 구성에서는 각 전극에 시분할로 신호를 인가하도록 하고, 시분할로 각 전극에 전달되는 신호를 검출하도록 하였지만, 그 밖의 구성이나 처리로, 각 전극에 전달되는 신호를 검출하도록 구성하여도 된다.

또한, 여기까지 설명한 예에서는 입력 장치는, 생체인 손가락의 접촉을 환형 또는 직선형의 오목부 등이 결정할 수 있었던 범위 내에서 검출하도록 하였지만, 입력용의 펜 등의 생체 이외의 물체의 접촉을 검출하고, 그 접촉의 검출에 기초하여 입력 처리를 행하도록 해도 됨은 물론이다.

청구범위 제1항 내지 제3항 및 청구범위 제14항 내지 제15항에 기재된 본 발명에 따르면, 소정의 검출 범위 내에서 생체 또는 물체의 접근을 검출한 경우에, 진동시키도록 함으로써, 예를 들면 소형의 휴대 기기의 패널 위를 검출 범위로 하고, 그 기기를 한쪽 손으로 쥔 상태에서, 다른쪽 손의 손가락이나 펜 등으로 패널에 접근시켰을 경우에, 그 접근의 검출로 기기가 일시적으로 진동하고, 그 진동이 기기를 쥔 손에 전달되어, 패널상의 그 위치의 접촉으로, 입력이 행해지는 것을 사용자에게 알리게 된다. 따라서, 패널 위를 접촉하기 직전에, 그 위치에 접촉했을 때에 입력이 되었음을 일시적인 진동으로 판별할 수 있게 되어, 터치 패널의 확실한 조작이 가능하게 된다.

이 경우, 검출 센서에서 소정 상태의 접촉을 검출한 경우에도 구동 신호를 출력하여, 액추에이터에서 일시적으로 진동시키는 처리를 행함으로써, 접근 뿐만아니라 접촉에 대해서도 진동으로부터 판별할 수 있게 된다.

또한, 검출 센서에서 접근을 검출한 경우에, 액추에이터를 진동시키는 진동 상태와, 검출 센서에서 접촉을 검출한 경우에, 액추에이터를 진동시키는 진동 상태를 상이한 진동 상태로 함으로써, 진동 상태로부터 접근한 상태와 접촉한 상태를 구별할 수 있게 된다.

또한, 검출 센서는, 검출 범위 내에서의 자계 또는 신호 강도를 검출하는 센서이고, 그 검출 센서가 검출하는 자계 또는 신호 강도의 변화량에 기초하여 생체 또는 물체의 접근과, 생체 또는 물체의 접촉을 구별하여 판단하도록 함으로써, 1개의 센서를 사용하여, 접근과 접촉을 구별하여 확실하게 검출할 수 있게 된다.

또한, 검출 센서의 검출 범위 내에서의 자계 또는 신호 강도가 변화한 위치 또는 타이밍으로부터, 접근 및/또는 접촉한 위치에 관한 판단을 행하도록 함으로써, 접근 및/또는 접촉된 위치에 대해서도 간단하게 판단할 수 있게 된다.

또한, 청구범위 제4항 내지 제11항에 기재된 본 발명에 따르면, 생체 또는 물체의 접촉을 센서에서 검출한 위치 또는 그 위치의 변화에 따라, 특정한 입력을 접수하므로, 평면적인 접촉 검출 센서를 사용하여 입력의 접수가 가능하게 된다. 그리고, 센서에 접촉하는 위치의 소정량 이상의 변화가 있을 때마다, 적어도 검출 범위의 근방을 일시적으로 진동시킴으로써, 센서에 접촉한 사용자(또는 센서에 접촉한 물체를 통해 사용자)에게 클릭감에 상당하는 진동이 전해져서, 마치 클릭감이 있는 다이얼을 회전시키고 있는 경우와 동일한 감촉이 얻어져, 양호한 조작성을 얻을 수 있다.

이 경우, 접촉 검출 센서로서, 검출 범위 내에 소정 상태로 배치된 송신 전극과 수신 전극으로 구성하고, 수신 전극에 얻어지는 특정 신호의 신호 강도에 기초하여, 접촉 위치를 검출하도록 함으로써, 접촉 위치의 검출이 간단하며 확실하게 검출할 수 있다.

또한, 이렇게 송신 전극과 수신 전극을 배치하여 접촉 위치를 검출하는 경우에, 수신 전극에서 수신되는 신호의 강도에 기초하여 복수 개소의 동시 접촉을 검출하도록 함으로써, 복수의 동시 접촉을 간단하며 양호하게 검출할 수 있게 된다.

또한, 접촉 검출 센서의 검출 범위를 환형의 범위로 함으로써, 검출 범위가 무한 구성이 되어, 입력 지시할 수 있는 단계수 등에 제약이 없어진다.

또한, 접촉 검출 센서의 검출 범위를 환형의 범위로 하여, 그 환형의 범위의 내측에, 누름 버튼형의 스위치를 배치함으로써, 접촉 검출 센서의 조작과 누름 버튼형의 스위치의 조작을 조합한 고도의 입력 처리가 가능하게 된다. 예를 들면, 접촉 검출 센서에서의 접촉의 검출과, 누름 버튼형의 스위치의 조작의 검출의, 2개의 검출의 검출 패턴에 따라, 입력을 접수하는 기능을 변화시킴으로써, 여러가지 기능의 조작에 대응할 수 있게 된다.

또한, 접촉 검출 센서의 검출 범위를 직선형의 범위로 함으로써, 슬라이더 형식의 입력 장치로서 구성되게 되고, 기기의 형상에 맞추어 입력 장치를 양호하게 배치할 수 있다. 예를 들면, 문자 또는 도형의 표시를 행하는 표시 수단의 어느 주변에 인접하여, 이 직선형의 검출 범위를 배치함으로써, 표시 장치와 일체로 된 양호한 배치를 할 수 있다.

이렇게 표시 수단에 인접한 배치한 경우에는 접촉 검출 센서의 접촉의 검출에 의해, 표시 수단에서의 표시에 관한 기능의 입력을 접수하도록 함으로써, 표시에 관련된 조작이 양호하게 행할 수 있게 된다.

또한, 1개 또는 복수의 접촉 검출 센서에서 거의 동시에 검출한 2개소의 접촉 위치가, 서로 접근하도록 변화한 경우와, 서로 떨어지도록 변화한 경우에, 표시 수단에서의 표시의 배율 또는 축척을 한쪽 또는 다른쪽으로 변화시키는 기능의 입력을 접수하도록 함으로써, 표시의 배율 또는 축척의 조작을 매우 간단하게 행할 수 있게 된다.

Claims

생체 또는 물체의 접근과 접촉을 소정의 검출 범위 내에서 검출하는 검출 단계와,

상기 검출 단계에서의 접근의 검출에 따라, 상기 검출 범위 밖의 소정 영역에 전해지는 진동을 발생시키는 진동 단계와,

상기 검출 단계에서의 소정 상태에서의 접촉의 검출에 따라, 소정의 입력 처리를 행하는 입력 단계를 갖는 입력 방법.
제1항에 있어서, 상기 검출 단계에서의 소정 상태에서의 접촉의 검출에 따라, 상기 접촉 위치에 전해지는 진동을 발생시키는 진동 단계를 더 갖는 입력 방법.
제1항에 있어서, 상기 진동 단계는 상기 검출 단계에서의 소정 상태에서의 접촉의 검출에 의해서도, 일시적으로 진동시키는 처리를 행하고,

상기 진동 단계에서의, 접근을 검출한 경우의 진동 상태와, 접촉을 검출한 경우의 진동 상태를 다른 진동 상태로 한 입력 방법.
생체 또는 물체의 접촉 위치를 소정의 검출 범위 내에서 검출하는 검출 단계와,

상기 검출 단계에서 검출되는 접촉 위치 또는 접촉 위치의 변화에 대응하여, 특정한 입력을 접수하는 입력 단계와,

상기 검출 단계에서 접촉 위치의 소정량 이상의 변화가 있을 때마다, 적어도 상기 검출 범위의 근방을 진동시키는 진동 단계를 갖는 입력 방법.
제4항에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 상기 소정의 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하는 입력 방법.
제4항에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 상기 소정의 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로, 복수 개소의 동시 접촉을 검출하는 입력 방법.
제4항에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출을 행하는 범위를 환형의 범위로 하여, 그 환형의 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하는 입력 방법.
제4항에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출을 행하는 범위를 환형의범위로 하여, 상기 환형의 접촉 검출을 행하는 범위의 내측에서의 조작을, 상기 검출 단계와는 다른 검출 단계에서 검출하는 입력 방법.
제4항에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출을 행하는 범위를 환형의 범위로 하여, 상기 환형의 접촉 검출을 행하는 범위의 내측에서의 조작을 상기 검출 단계와는 다른 검출 단계로 검출하고, 그 2개의 검출 단계에서의 검출 패턴에 따라, 상기 입력 단계에서 입력을 접수하는 기능을 변화시키는 입력 방법.
제4항에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 상기 소정의 직선형의 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하는 입력 방법.
제4항에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 문자 또는 도형의 표시를 행하는 표시 수단의 어느 주변에 인접하여 직선형으로 배치한 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하는 입력 방법.
제4항에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 문자 또는 도형의 표시를 행하는 표시 수단의 어느 주변에 인접하여 직선형으로 배치한 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하는 처리이고, 그 검출 단계에서의 접촉의 검출에 의해, 상기 표시 수단에서의 표시에 관한 기능의 입력을 접수하는 입력 방법.
제4항에 있어서, 상기 검출 단계에서의 접촉 검출은 문자 또는 도형의 표시를 행하는 표시 수단의 어느 주변에 인접하여 직선형으로 배치한 검출 범위 내에 배치한 1개 또는 복수의 송신 전극과, 1개 또는 복수의 수신 전극과의 사이에 전달되는 신호의 접촉에 의한 강도 변화로 검출하는 처리이고, 그 검출 단계에서의 접촉의 검출에 의해, 상기 표시 수단에서의 표시에 관한 기능의 입력을 접수하는 처리이며,

상기 검출 단계에서 거의 동시에 검출한 2개소의 접촉 위치가, 서로 근접하도록 변화한 경우와, 서로 분리되도록 변화한 경우에, 상기 표시 수단에서의 표시의 배율 또는 축척을 한쪽 또는 다른쪽으로 변화시키는 기능의 입력을 접수하는 입력 방법.
생체 또는 물체의 접근과 접촉을, 소정의 검출 범위 내에서 검출하는 검출 센서와,

상기 검출 센서에서 접근을 검출한 경우에 구동 신호를 출력하고, 소정 상태에서의 접촉을 검출한 경우에, 소정 기능의 입력을 접수하는 입력 처리를 행하는 제어 수단과,

상기 제어 수단으로부터의 지령에 의해 진동시키는 액추에이터를 구비한 입력 장치.
제14항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 검출 센서에서 소정 상태의 접촉을 검출한 경우에도, 상기 액추에이터에서 일시적으로 진동시키는 처리를 행하는 입력 장치.