JPH11212725A - Information display device and operation input device - Google Patents
Information display device and operation input deviceInfo
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- JPH11212725A JPH11212725A JP1276798A JP1276798A JPH11212725A JP H11212725 A JPH11212725 A JP H11212725A JP 1276798 A JP1276798 A JP 1276798A JP 1276798 A JP1276798 A JP 1276798A JP H11212725 A JPH11212725 A JP H11212725A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえばＦＡ
（ファクトリーオートメーション）機器、自動販売機、
自動券売機、現金自動出納機、家庭電化製品、医療用の
操作機器、情報機器、携帯情報端末、ゲーム機などに用
いられる情報表示装置および操作入力装置に関する。[0001] The present invention relates to, for example, an FA
(Factory Automation) equipment, vending machines,
The present invention relates to an information display device and an operation input device used for an automatic ticket vending machine, an automatic teller machine, a home appliance, a medical operation device, an information device, a portable information terminal, a game machine, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】操作入力機能を有する情報表示装置のひ
とつとして、ディスプレイ上にタッチパネルを配置した
ものが広く使用されている。タッチパネルは極めて薄型
であり、また、スイッチとして使用できる領域の選択の
自由度が高いという利点を有する。2. Description of the Related Art As one of information display devices having an operation input function, a device in which a touch panel is arranged on a display is widely used. The touch panel has an advantage that it is extremely thin and has a high degree of freedom in selecting a region that can be used as a switch.
【０００３】ところが、その反面で、タッチパネルはそ
の押し込みストロークがほぼゼロであるために操作入力
を行ったという感触（操作感）に欠けており、操作者と
しても実際に操作入力が装置側で受け付けられたかどう
かについて不安感を持つ場合が多い。However, on the other hand, the touch panel lacks the feeling (operation feeling) that an operation input has been performed because the pressing stroke is almost zero, and even the operator actually receives the operation input on the device side. They often have anxiety about whether or not they have been taken.
【０００４】このような事情に対応して、操作入力が実
際に受け付けられた際には操作箇所の表示色を変化させ
たりフラッシュさせるなどの視覚的反応や、電子音を発
生するなどの聴覚的反応を生じさせるような工夫もなさ
れている。[0004] In response to such circumstances, when an operation input is actually received, a visual reaction such as changing the display color of the operation portion or flashing, or an auditory sound such as generation of an electronic sound. Some measures have been taken to cause a reaction.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しなしながら、視覚的
反応を利用した装置では、操作者の指に隠れて表示色の
変化が見にくくなるという問題がある。また、表示色の
変化が微妙である場合には、弱視などの視覚障害者には
認識が困難である。However, a device utilizing a visual reaction has a problem that it is difficult to see a change in display color because it is hidden by the operator's finger. In addition, when the change of the display color is subtle, it is difficult for a visually impaired person such as a weak eye to recognize.
【０００６】また、聴覚的反応を利用した装置では、周
囲の騒音に紛れて電子音を聞き逃す場合もある。これを
防止するには電子音を大きくすることもできるが、その
ようにすると、たとえば複数の自動券売機を配列してあ
るような場所では、どの自動券売機からの電子音である
かがわからなくなる。さらに、携帯電話のような場合に
は電子音を過大にすると周辺の迷惑になる。また、聴覚
障害者には電子音による反応を聞き取ることができな
い。[0006] Further, in a device utilizing an auditory response, an electronic sound may be missed due to surrounding noise. To prevent this, the electronic sound can be increased.However, in such a case, for example, in a place where a plurality of automatic ticket vending machines are arranged, it is not possible to determine which automatic ticket vending machine emits the electronic sound. Disappears. Further, in the case of a mobile phone, for example, if the electronic sound is excessive, the surroundings may be troubled. Also, hearing impaired persons cannot hear the reaction by the electronic sound.
【０００７】以上はタッチパネルを使用した装置の場合
について説明したが、これらの課題は、タッチパネルを
使用した情報表示装置に限らず、操作部が実質的な押し
込みストロークを持たないような情報表示装置に共通の
課題となっている。Although the above description has been given of the case of the device using the touch panel, these problems are not limited to the information display device using the touch panel, but also to the information display device in which the operation unit does not have a substantial pressing stroke. It is a common issue.
【０００８】[0008]
【発明の目的】この発明は上記のような従来技術の問題
点を解決するためになされたものであり、操作部が実質
的な押し込みストロークを持たなくても確実な操作感を
与えることができる情報表示装置を提供することを第１
の目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and can provide a reliable operation feeling even if the operation section does not have a substantial pushing stroke. The first is to provide an information display device.
The purpose of.
【０００９】この発明の第２の目的は、表示面や操作面
の付近の部品点数を減少させたシンプルな情報表示装置
を実現することである。A second object of the present invention is to realize a simple information display device in which the number of parts near the display surface and the operation surface is reduced.
【００１０】また、この発明の第３の目的は、指を表示
画面上ですべらせつつ目的の操作領域に到達させる操作
方法（なぞり操作）を許容し、そのようななぞり操作に
おいては目的の操作領域で実際に押圧操作を行うまでは
装置側が誤った反応を示さないようにすることである。A third object of the present invention is to allow an operation method (tracing operation) for allowing a finger to reach a target operation area while sliding the finger on a display screen. In such a tracing operation, a target operation is performed. The purpose is to prevent the device from giving an erroneous reaction until the pressing operation is actually performed in the area.
【００１１】さらに、この発明の第４の目的は、押圧操
作を行った場所や操作力によって装置側からの反応を異
なったものとし、それによって操作感を多彩なものとす
ることである。Further, a fourth object of the present invention is to make the reaction from the apparatus side different depending on the place where the pressing operation is performed and the operating force, thereby providing a variety of operational feelings.
【００１２】さらに、この発明の第５の目的は、表示面
や操作面の面積を広げた装置を提供することである。A fifth object of the present invention is to provide a device in which the area of a display surface or an operation surface is increased.
【００１３】また、上記のような情報表示装置を実現す
る原理を利用した操作入力装置を提供することをも、こ
の発明の目的のひとつとしている。Another object of the present invention is to provide an operation input device utilizing the principle of realizing the information display device as described above.
【００１４】[0014]
【発明の基本的原理】上記の第１の目的に対応して、こ
の発明では、操作入力に対する装置側からの応答とし
て、操作面の振動や微少変位などの力学的反応を利用す
る。たとえば、圧電素子（すなわち圧電振動子ないしは
ピエゾ素子）などを利用することによって操作面を振動
させ、それによって操作者に確実な操作感を与えること
ができる。Basic principle of the present invention In response to the above-mentioned first object, the present invention utilizes a mechanical response such as vibration or small displacement of an operation surface as a response from an apparatus to an operation input. For example, the operation surface can be vibrated by using a piezoelectric element (that is, a piezoelectric vibrator or a piezo element) or the like, thereby giving a reliable operation feeling to the operator.
【００１５】ところで、操作入力機能を有する情報表示
装置の基本的要請として、操作面への操作入力を検知す
ることが必要である。したがって、操作面に振動などの
力学的反応を生じさせるように構成した装置において
は、操作入力を検知する機能と、力学的反応を生成する
機能との双方を持たせなければならない。As a basic requirement of an information display device having an operation input function, it is necessary to detect an operation input on an operation surface. Therefore, an apparatus configured to generate a mechanical response such as vibration on the operation surface must have both a function of detecting an operation input and a function of generating a mechanical response.
【００１６】ここにおいて、この発明の発明者は、圧電
素子などが、力学的作用と電気信号とを双方向で変換可
能な機能手段（以下、「双方向機能手段」）であること
に着目する。すなわち、このような双方向機能手段にお
いては、電気信号を印加すれば振動などの力学的反応を
生じる一方、この双方向機能手段に押圧力を加えると電
圧などの電気的反応を生じる。Here, the inventor of the present invention pays attention to the fact that the piezoelectric element or the like is a functional means capable of bidirectionally converting a mechanical action and an electric signal (hereinafter, "bidirectional functional means"). . That is, in such a bidirectional function means, when an electric signal is applied, a mechanical reaction such as vibration occurs, and when a pressing force is applied to the bidirectional function means, an electric reaction such as a voltage occurs.
【００１７】そこで、このような双方向機能手段の特性
を積極的に利用して、操作検知機能と力学的反応発生機
能とをひとつ（ないしは１組）の双方向機能手段によっ
て兼用的に実現させることが、この発明の基本原理であ
る。Therefore, the operation detecting function and the dynamic response generating function are realized by one (or one set) of bidirectional function means, by positively utilizing the characteristics of such bidirectional function means. This is the basic principle of the present invention.
【００１８】ずなわち、この発明では双方向機能手段の
諸機能のうち、「力学的圧力から電圧（または電流）へ
の変換機能」によって操作入力の検知が行われ、「電圧
（または電流）から力学的反応への変換機能」によっ
て、操作面への力学的反応を生じさせる。That is, in the present invention, the operation input is detected by the "conversion function from mechanical pressure to voltage (or current)" among various functions of the bidirectional function means, and "voltage (or current)" is detected. A mechanical response to the operating surface is generated by the function of converting from a mechanical response to a mechanical response.
【００１９】これによって、部品点数を増やすことな
く、確実な操作感を与えることができる。Thus, a reliable operation feeling can be provided without increasing the number of parts.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための具体的構成】上記の原理に従っ
て構成された請求項１の発明の情報表示装置は、(a)情
報表示面と、(b)所定の操作面を有し、前記情報表示面
上に配置された透明または半透明の操作部と、(c)前記
操作部と結合し、力学的作用と電気信号とを双方向で変
換可能な双方向機能手段と、(d)前記操作面に与えられ
た操作力によって前記双方向機能手段から発生する電気
信号を操作信号として取出す操作信号取出し手段と、
(e)前記操作信号に応答して前記双方向機能手段に電気
的な駆動信号を送出する駆動制御手段とを備える。The information display device of the present invention according to claim 1, which is constructed according to the above principle, has (a) an information display surface, and (b) a predetermined operation surface. A transparent or translucent operation unit disposed on the display surface, (c) combined with the operation unit, bidirectional function means capable of bidirectionally converting a mechanical action and an electric signal, and (d) the Operation signal extraction means for extracting an electric signal generated from the bidirectional function means by an operation force given to an operation surface as an operation signal,
(e) drive control means for transmitting an electric drive signal to the bidirectional function means in response to the operation signal.
【００２１】そして、前記駆動信号によって前記双方向
機能手段で生ずる力学的反応が前記操作面に伝達されて
操作者の触感として感得される。Then, the mechanical response generated by the bidirectional function means by the drive signal is transmitted to the operation surface, and is sensed as a tactile sensation of the operator.
【００２２】請求項２の発明では、請求項１の情報表示
装置において、前記駆動制御手段が、(e-1)前記操作信
号と所定の閾値とを比較し、前記操作信号が前記閾値を
越えるときに前記駆動信号を前記双方向機能手段に送出
する操作信号判定手段を有する。According to a second aspect of the present invention, in the information display device of the first aspect, the drive control means compares (e-1) the operation signal with a predetermined threshold, and the operation signal exceeds the threshold. Operation signal determining means for sending the drive signal to the bidirectional function means at times.
【００２３】請求項３の発明では、請求項２の情報表示
装置において、前記操作信号判定手段は、前記操作信号
の大きさに応じて前記駆動信号のモードを変更すること
を特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the information display device of the second aspect, the operation signal determining means changes a mode of the drive signal according to a magnitude of the operation signal.
【００２４】請求項４の発明では、請求項１ないし請求
項３のいずれかの情報表示装置において、前記双方向機
能手段が、(c-1) 空間的に相互に離れて配置され、そ
れぞれが力学的作用と電気信号とを双方向で変換可能な
複数の単位機能手段を有するとともに、前記情報表示装
置が、さらに、(f) 前記操作部に与えられた操作力に
よって前記複数の単位機能手段から発生する複数の電気
信号に基づいて、前記操作面上の操作位置を表現した位
置信号を生成する位置信号発生手段を備える。According to a fourth aspect of the present invention, in the information display device of any one of the first to third aspects, the bidirectional function means are (c-1) spatially separated from each other, and While having a plurality of unit function means capable of bidirectionally converting a mechanical action and an electric signal, the information display device further comprises: (f) the plurality of unit function means by an operation force given to the operation unit. And a position signal generating means for generating a position signal representing an operation position on the operation surface based on a plurality of electric signals generated from the operation surface.
【００２５】請求項５の発明では、請求項４の情報表示
装置において、前記複数の単位機能手段として、２次元
的に分散配置された３以上の単位機能手段を有する。According to a fifth aspect of the present invention, in the information display device of the fourth aspect, as the plurality of unit function units, three or more unit function units are two-dimensionally distributed and arranged.
【００２６】請求項６の発明では、請求項５の情報表示
装置において、前記操作面は略矩形面であり、前記複数
の単位機能手段として、前記略矩形面のほぼ４隅に配置
された４個の単位機能手段を有する。According to a sixth aspect of the present invention, in the information display device of the fifth aspect, the operation surface is a substantially rectangular surface, and the plurality of unit function means are disposed at substantially four corners of the substantially rectangular surface. Unit function means.
【００２７】請求項７の発明は、請求項１ないし請求項
３のいずれかの情報表示装置であって、前記操作手段
は、(b-1) 前記操作面上の操作位置に応じた位置信号
を生成するタッチパネル、を有する。According to a seventh aspect of the present invention, in the information display device according to any one of the first to third aspects, the operation means includes: (b-1) a position signal corresponding to an operation position on the operation surface. And a touch panel that generates
【００２８】請求項８の発明は、請求項４ないし請求項
７のいずれかの情報表示装置であって、前記駆動制御手
段は、前記位置信号に応じて前記操作信号についての前
記閾値を変更する。The invention according to claim 8 is the information display device according to any one of claims 4 to 7, wherein the drive control means changes the threshold value for the operation signal in accordance with the position signal. .
【００２９】請求項９の発明は、請求項４ないし請求項
７のいずれかの情報表示装置であって、前記駆動制御手
段は、前記位置信号に応じて前記駆動信号のモードを変
更する。According to a ninth aspect of the present invention, in the information display device according to any one of the fourth to seventh aspects, the drive control means changes a mode of the drive signal according to the position signal.
【００３０】請求項１０の発明は、請求項２ないし請求
項９のいずれかの情報表示装置であって、(g)前記操作
信号が前記閾値を越えるときに前記位置信号の発生を所
定の情報処理手段に伝達する論理ゲート手段をさらに備
える。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the information display device according to any one of the second to ninth aspects, wherein (g) when the operation signal exceeds the threshold, generation of the position signal is determined by a predetermined information. Logic gate means for transmitting to the processing means is further provided.
【００３１】請求項１１の発明は、請求項１ないし請求
項１０のいずれかの情報表示装置であって、前記双方向
機能手段は、圧電素子を含む。An eleventh aspect of the present invention is the information display device according to any one of the first to tenth aspects, wherein the bidirectional function means includes a piezoelectric element.
【００３２】請求項１２の発明では、所定の主面を有す
る携帯可能なハウジングに収容され、操作面が前記主面
に露出して可搬型とされた請求項１ないし請求項１０の
いずれかの情報表示装置を提供する。According to the twelfth aspect of the present invention, the operation surface is housed in a portable housing having a predetermined main surface, and the operation surface is exposed to the main surface to be portable. An information display device is provided.
【００３３】請求項１３の発明は、請求項１２の情報表
示装置であって、前記ハウジングの前記主面以外の面に
固定的に配置され、前記表示面の表示内容に応じた操作
を受け付ける１または複数の操作スイッチをさらに備え
る。According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the information display device according to the twelfth aspect, wherein the information display device is fixedly arranged on a surface other than the main surface of the housing, and receives an operation corresponding to display contents on the display surface. Or it further includes a plurality of operation switches.
【００３４】請求項１４の発明は、請求項１〜請求項１
３の発明のうち、押圧力の検出による操作位置の特定に
着目して構成されている。[0034] The invention of claim 14 is the invention of claims 1 to 1
Of the three inventions, the present invention is configured by paying attention to specifying an operation position by detecting a pressing force.
【００３５】すなわち、この請求項１４の発明の情報表
示装置は、(a)情報表示面と、(b)所定の操作面を有し、
前記情報表示面上に配置された透明または半透明の操作
部と、(c)前記操作部と結合する範囲内で空間的に分布
配置され、それぞれが力学的作用を電気信号に変換可能
な複数の単位機能手段と、(d)前記操作面に与えられた
操作力によって前記複数の単位機能手段から発生する電
気信号を複数の操作信号として取出す操作信号取出し手
段と、(e)前記複数の操作信号に基づいて、前記操作面
上の操作位置を表現した位置信号を生成する位置信号発
生手段とを備える。That is, the information display device of the present invention has (a) an information display surface and (b) a predetermined operation surface,
A transparent or translucent operation unit disposed on the information display surface, and (c) a plurality of spatially distributed arrangements within a range coupled with the operation unit, each of which can convert a mechanical action into an electric signal. (D) operation signal extraction means for extracting electric signals generated from the plurality of unit function means by the operation force given to the operation surface as a plurality of operation signals, and (e) the plurality of operations Position signal generating means for generating a position signal representing an operation position on the operation surface based on the signal.
【００３６】また、請求項１５の発明は、請求項１〜請
求項１３の発明のうち、表示面の有無を問わずに、押圧
力の検出とそれによる力学的反応の部分に着目して構成
されている。The invention according to claim 15 is the invention according to claims 1 to 13, which focuses on the detection of the pressing force and the mechanical reaction resulting therefrom, regardless of the presence or absence of the display surface. Have been.
【００３７】すなわち、請求項１５の発明の操作入力装
置は、(a)所定の操作面を有する操作部と、(b)前記操作
部に結合し、力学的作用と電気信号とを双方向で変換可
能な双方向機能手段と、(c)前記操作面に与えられた押
圧力によって前記双方向機能手段から発生する電気信号
を操作信号として取出す操作信号取出し手段と、(d)前
記操作信号に応答して前記双方向機能手段に駆動信号を
送出する駆動制御手段とを備えている。That is, the operation input device according to the fifteenth aspect of the present invention provides: (a) an operation unit having a predetermined operation surface; and (b) a mechanical operation and an electric signal bidirectionally coupled to the operation unit. Convertible bidirectional function means, (c) operation signal extraction means for extracting an electric signal generated from the bidirectional function means by a pressing force applied to the operation surface as an operation signal, and (d) the operation signal Drive control means for transmitting a drive signal to the bidirectional function means in response.
【００３８】そして、前記駆動信号による前記双方向機
能手段の力学的反応が前記操作面に伝達されて操作者の
触感として感得される。Then, a mechanical response of the bidirectional function means by the drive signal is transmitted to the operation surface, and is sensed as a tactile sensation of the operator.
【００３９】また、請求項１６の発明は、請求項１５の
発明に請求項１４の発明の構成を付加したものである。
具体的には、前記双方向機能手段が、(b-1)前記操作部
と結合する範囲内で空間的に分布配置され、それぞれが
力学的作用を電気信号に変換可能な複数の単位機能手段
を備えている。そして、前記操作信号が前記複数の単位
機能手段のそれぞれから生成される複数の単位操作信号
として得られるとともに、(e)前記複数の単位操作信号
に基づいて、前記操作面上の操作位置を表現した位置信
号を生成する位置信号発生手段をさらに備える操作入力
装置である。The sixteenth invention is obtained by adding the structure of the fourteenth invention to the fifteenth invention.
Specifically, the bidirectional function means are (b-1) a plurality of unit function means which are spatially distributed and arranged within a range coupled with the operation unit, each of which can convert a mechanical action into an electric signal. It has. Then, the operation signal is obtained as a plurality of unit operation signals generated from each of the plurality of unit function means, and (e) an operation position on the operation surface is expressed based on the plurality of unit operation signals. The operation input device further includes a position signal generating unit that generates the position signal.
【００４０】[0040]
【発明の実施の形態】＜1. 第１実施形態＞ ＜1-1. 装置の概要＞図１は、この発明の第１実施形態
の情報表示装置１００を組み込んだシステム例として
の、現金自動出納機（ＡＴＭ）１の斜視図である。この
現金自動出納機１は筐体２の前面に、現金出納部３と、
カードおよび通帳挿入部４とを備えている。また、情報
入出力部５が配置されており、情報表示装置１００はこ
の情報入出力部５に使用されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <1. First Embodiment><1-1. Outline of Apparatus> FIG. 1 shows an automatic cash dispenser as an example of a system incorporating an information display apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the teller machine (ATM) 1. The automatic teller machine 1 includes a cash accounting unit 3 on the front of a housing 2,
And a card and passbook insertion unit 4. An information input / output unit 5 is provided, and the information display device 100 is used for the information input / output unit 5.
【００４１】図２は、情報表示装置１００の外観図であ
る。図１で示した利用例では情報表示装置１００は主面
を略上方に向けて配置してあるが、図２においてはこの
情報表示装置１００を立てて図示している。FIG. 2 is an external view of the information display device 100. In the example of use shown in FIG. 1, the information display device 100 is arranged with its main surface substantially upward, but in FIG. 2, the information display device 100 is shown standing up.
【００４２】図２において、この情報表示装置１００は
略箱状のハウジング１０１を備えており、このハウジン
グ１０１に収容された部分は、操作者側に面した表示操
作部ＤＰと、その裏側の制御回路部ＣＴとに大別されて
いる。In FIG. 2, the information display device 100 includes a substantially box-shaped housing 101. The portion accommodated in the housing 101 includes a display operation unit DP facing the operator and a control unit on the back side. It is roughly divided into a circuit part CT.
【００４３】ハウジング１０１の主面ＭＳには略矩形の
操作面１１が露出している。この操作面１１は透明また
は半透明であり、操作面１１を介して情報表示面２１
（図３参照）の表示内容を目視することができる。ま
た、固定の押しボタンスイッチ１０２も主面ＭＳ上に配
置しておくことができる。A substantially rectangular operation surface 11 is exposed on the main surface MS of the housing 101. The operation surface 11 is transparent or translucent, and the information display surface 21
(See FIG. 3). Further, a fixed push button switch 102 can also be arranged on the main surface MS.
【００４４】図３は、図２のIII−III断面のうち表示操
作部ＤＰに相当する部分を示す一部省略断面図である。
また、図４は図３のIV方向から見た透視平面図である。
図３において、この表示操作部ＤＰは窓４１を有するケ
ース４０内に液晶表示パネル２０を収容しており、この
液晶表示パネル２０の主面が情報表示面２１となってい
る。FIG. 3 is a partially omitted sectional view showing a portion corresponding to the display operation section DP in the section taken along the line III-III of FIG.
FIG. 4 is a perspective plan view seen from the IV direction in FIG.
In FIG. 3, the display operation unit DP houses a liquid crystal display panel 20 in a case 40 having a window 41, and a main surface of the liquid crystal display panel 20 is an information display surface 21.
【００４５】図４に示すように、液晶表示パネル２０の
四隅にそれぞれ隣接して、４個の圧電素子Ｅ1〜Ｅ4が配
置されている。圧電素子Ｅ1〜Ｅ4は、力学的作用と電気
信号とを双方向で変換可能な双方向機能手段３０の要素
としての単位機能手段である。 これらの圧電素子Ｅ1
〜Ｅ4は図３のケース４０の底面に固定されており、そ
れらの頂部によって透明または半透明の操作パネル１０
の四隅付近が支持されている。この操作パネル１０はた
とえばガラス板、アクリル板などであり、略矩形の平面
形状を有している。As shown in FIG. 4, four piezoelectric elements E1 to E4 are arranged adjacent to the four corners of the liquid crystal display panel 20, respectively. The piezoelectric elements E1 to E4 are unit function means as elements of the bidirectional function means 30 capable of bidirectionally converting a mechanical action and an electric signal. These piezoelectric elements E1
E4 are fixed to the bottom of the case 40 of FIG. 3, and the transparent or translucent operation panel 10 is
The four corners are supported. The operation panel 10 is, for example, a glass plate, an acrylic plate, or the like, and has a substantially rectangular planar shape.
【００４６】液晶表示パネル２０には種々の情報を可変
に表示可能であるが、図４の例では銀行の自動現金出納
のメニューが表示されている。これらのメニューが表示
された領域Ｒ1〜Ｒ7は銀行利用者による操作領域ともな
っている。たとえば、「お預入れ」が表示された領域Ｒ
1の上を銀行利用者が指で所定以上の力で押圧すると、
後述する動作によってこの情報表示装置１００は「お預
入れ」が選択されたことを検知し、銀行のホストコンピ
ュータにその旨を通知するとともに、現金を受け入れる
ことができるような状態になる。また、それに同期し
て、この情報表示面２１における表示は、現金の受け入
れのためのガイダンスおよび新たな操作メニューが表示
された画面へと変化する。なお、この操作領域Ｒ1〜Ｒ7
の大きさと位置は任意に設定可能である。また、図４中
の領域Ｒ0は、情報表示面２１のうち操作領域Ｒ1〜Ｒ7
となっていない領域を示している。Various information can be variably displayed on the liquid crystal display panel 20. In the example of FIG. 4, a menu for automatic cash accounting at a bank is displayed. The areas R1 to R7 in which these menus are displayed are also operation areas by bank users. For example, the area R in which “deposit” is displayed
When the bank user presses the top of 1 with a finger at a predetermined force or more,
Through an operation described later, the information display device 100 detects that "deposit" has been selected, notifies the host computer of the bank to that effect, and enters a state in which cash can be accepted. In synchronization with this, the display on the information display surface 21 changes to a screen on which guidance for accepting cash and a new operation menu are displayed. The operation areas R1 to R7
Can be arbitrarily set in size and position. Further, the region R0 in FIG. 4 is the operation regions R1 to R7 on the information display surface 21.
The area which is not shown is shown.
【００４７】そして、この第１実施形態の装置では、銀
行利用者が操作領域Ｒ1〜Ｒ7のいずれを押圧したかを検
知するための検知手段と、その押圧に応じて操作パネル
１０を細かく振動させるための駆動手段との双方を兼ね
た要素として、図３の圧電素子Ｅ1〜Ｅ4が利用されてい
る。In the apparatus of the first embodiment, a detecting means for detecting which of the operation areas R1 to R7 the bank user has pressed, and the operation panel 10 is finely vibrated according to the pressing. The piezoelectric elements E1 to E4 shown in FIG.
【００４８】＜1-2. 操作位置の検知原理＞この装置に
おける残余の構成を説明する前に、操作領域Ｒ1〜Ｒ7の
いずれが押圧されたかを圧電素子Ｅ1〜Ｅ4を用いて検知
する原理について説明しておく。<1-2. Principle of Detecting Operation Position> Before describing the remaining configuration of this device, the principle of detecting which of the operation regions R1 to R7 has been pressed by using the piezoelectric elements E1 to E4 will be described. Let me explain.
【００４９】図５はこの原理を説明するためのモデル図
であり、図５(a)は任意の２次元的形状を有する操作パ
ネル１０Ｍと、その外周付近に沿って配列させたｎ個の
圧電素子Ｅ1〜Ｅnを示している。また、図５(b)はその
立面図である。ここで、数ｎは３以上の整数である。FIG. 5 is a model diagram for explaining this principle. FIG. 5 (a) shows an operation panel 10M having an arbitrary two-dimensional shape, and n piezoelectric panels arranged along the periphery of the operation panel 10M. Elements E1 to En are shown. FIG. 5B is an elevation view thereof. Here, the number n is an integer of 3 or more.
【００５０】また、任意の点を原点Ｏとし、この操作パ
ネル１０Ｍの板面に平行な面内をＸＹ面とするような直
角座標系ＸＹＺが定義されている。そして、点Ｐ（ｘ，
ｙ）の位置を下向きに押圧力Ｆで操作パネル１０Ｍを押
圧した場合を想定する。このとき、点ＰのＸＹ座標値で
ある（ｘ，ｙ）を、圧電素子Ｅ1〜Ｅnの機能によって検
知する原理は以下の通りである。なお、点ＰのＺ座標に
ついてはそれが操作パネル１０Ｍの板面上にあることは
自明であり、また、操作パネル１０ＭでのＸＹ方向の操
作位置を知れば十分であるから、点ＰのＺ座標は具体的
に求める必要はない。Further, a rectangular coordinate system XYZ is defined in which an arbitrary point is set as an origin O, and a plane parallel to the plate surface of the operation panel 10M is set as an XY plane. Then, the point P (x,
It is assumed that the operation panel 10M is pressed with the pressing force F downward at the position y). At this time, the principle of detecting (x, y) which is the XY coordinate value of the point P by the function of the piezoelectric elements E1 to En is as follows. It is obvious that the Z coordinate of the point P is on the plate surface of the operation panel 10M, and it is sufficient to know the operation position in the XY directions on the operation panel 10M. The coordinates need not be determined specifically.
【００５１】まず、圧電素子Ｅk（ｋ＝１〜ｎ）のＸＹ
座標を（ｘk，ｙk）とすると、これらは設計上からの既
知の値である。また、各圧電素子Ｅ1〜Ｅnは、その双方
向変換機能により圧力を加えるとその両端に電圧が生じ
るため、それによってそれらの圧電素子Ｅ1〜Ｅnに加わ
った力ｆk（ｋ＝１〜ｎ）を知ることができる。この力
ｆ1〜ｆnは操作パネル１０Ｍから見ると上向きに働く反
作用になる。First, the XY of the piezoelectric element Ek (k = 1 to n)
Assuming that the coordinates are (xk, yk), these are known values from the design. When pressure is applied to each of the piezoelectric elements E1 to En by applying a pressure due to its bidirectional conversion function, a voltage is generated at both ends of the piezoelectric elements. Thus, the force fk (k = 1 to n) applied to the piezoelectric elements E1 to En is increased. You can know. When viewed from the operation panel 10M, the forces f1 to fn become a reaction acting upward.
【００５２】このとき、自重Ｗを有する操作パネル１０
Ｍについて押圧力Ｆと圧電素子Ｅ1〜Ｅnに加わった力ｆ
1〜ｆnとを考慮したＺ方向の力の平衡から、At this time, the operation panel 10 having its own weight W
For M, the pressing force F and the force f applied to the piezoelectric elements E1 to En
From the equilibrium of the force in the Z direction considering 1 to fn,
【００５３】[0053]
【数１】Ｆ＋Ｗ−Σｆk＝０ が成立する。ただし、この式および以下の各式において
総和記号Σは、添字ｋについての１〜ｎまでの和を示
す。## EQU1 ## F + W-Σfk = 0 holds. However, in this expression and the following expressions, the sum symbol 和 indicates the sum of 1 to n for the subscript k.
【００５４】次に、Ｘ軸まわりおよびＹ軸まわりの力の
モーメントの平衡から、Next, from the equilibrium of the moments of the forces around the X axis and the Y axis,
【００５５】[0055]
【数２】Σｆｋ・ｘk＋Ｆ・ｘ＋Ｗ・ｘ0＝０数 fk · xk + F · x + W · x0 = 0
【００５６】[0056]
【数３】Σｆｋ・ｙk＋Ｆ・ｙ＋Ｗ・ｙ0＝０ が成立する。ただし、（ｘ0，ｙ0）は操作パネル１０Ｍ
の重心のＸＹ座標であり、これも既知である。Σfk３yk + F ・ y + W ・ y0 = 0 holds. However, (x0, y0) is the operation panel 10M
Are the XY coordinates of the center of gravity of
【００５７】数１および数２を変形すると、それぞれBy transforming equations (1) and (2),
【００５８】[0058]
【数４】ｘ＝−（Σｆｋ・ｘk＋Ｗ・ｘ0）／ＦX = − (】 fk · xk + W · x0) / F
【００５９】[0059]
【数５】ｙ＝−（Σｆｋ・ｙk＋Ｗ・ｙ0）／Ｆ となるが、数１より、## EQU5 ## y =-(kfk · yk + W · y0) / F.
【００６０】[0060]
【数６】Ｆ＝Σｆk−Ｗ であるから、これを数４，数５に代入して、## EQU6 ## Since F = fk-W, this is substituted into Equations 4 and 5, and
【００６１】[0061]
【数７】 ｘ＝−（Σｆｋ・ｘk＋Ｗ・ｘ0）／（Σｆk−Ｗ）X = − (Σfk · xk + W · x0) / (Σfk−W)
【００６２】[0062]
【数８】 ｙ＝−（Σｆｋ・ｙk＋Ｗ・ｙ0）／（Σｆk−Ｗ） が得られる。Y = − (Σfk · yk + W · y0) / (Σfk−W)
【００６３】また、操作パネル１０Ｍの重心をＸＹＺ座
標系の原点にとれば、ｘ0＝０，ｙ0＝０となるから、If the center of gravity of the operation panel 10M is set at the origin of the XYZ coordinate system, x0 = 0 and y0 = 0.
【００６４】[0064]
【数９】ｘ＝−（Σｆｋ・ｘk）／（Σｆk−Ｗ）X = − (Σfk · xk) / (Σfk−W)
【００６５】[0065]
【数１０】ｙ＝−（Σｆｋ・ｙk）／（Σｆk−Ｗ） となる。## EQU10 ## y =-(Σfk · yk) / (Σfk-W)
【００６６】また、操作パネル１０Ｍが水平面から角度
θ（図示せず）だけ傾いている場合は、数１は、When the operation panel 10M is inclined from the horizontal plane by an angle θ (not shown),
【００６７】[0067]
【数１１】Ｆ＋Ｗ・ｃｏｓθ−Σｆk＝０ となり、それに応じて、数９，数１０は、## EQU11 ## F + W · cos θ−Σf k = 0, and accordingly, Equations 9 and 10 become
【００６８】[0068]
【数１２】 ｘ＝−（Σｆｋ・ｘk）／（Σｆk−Ｗ・COSθ）X = − (Σfk · xk) / (Σfk−W · COSθ)
【００６９】[0069]
【数１３】 ｙ＝−（Σｆｋ・ｙk）／（Σｆk−Ｗ・COSθ） となる。Y = − (Σfk · yk) / (Σfk−W · COSθ)
【００７０】この数１２，数１３（または数７，数８；
数９，数１０）が、圧電素子Ｅ1〜Ｅnでの力の力の検出
値ｆk（ｋ＝１〜ｎ）から、操作点（押圧点）ＰのＸＹ
座標（ｘ，ｙ）を求める一般式である。Equations 12 and 13 (or Equations 7 and 8;
Expressions 9 and 10) are obtained by calculating the XY of the operation point (pressing point) P from the force detection values fk (k = 1 to n) of the forces at the piezoelectric elements E1 to En.
This is a general expression for obtaining coordinates (x, y).
【００７１】これらの一般式を、本実施形態の操作パネ
ル１０について具体化すると以下のようになる。すなわ
ち、本実施形態の場合はｎ＝４であるため、図６に示す
ように圧電素子Ｅ1〜Ｅ4の配置を規定する矩形の辺長を
それぞれ２ａ，２ｂとし、この矩形の中心（重心）位置
に座標原点Ｏをとると、数１２，数１３から、These general formulas are embodied as follows for the operation panel 10 of the present embodiment. That is, since n = 4 in the case of the present embodiment, the side lengths of the rectangles defining the arrangement of the piezoelectric elements E1 to E4 are 2a and 2b, respectively, as shown in FIG. Taking the coordinate origin O, from Equations 12 and 13,
【００７２】[0072]
【数１４】ｘ＝ａ・{(ｆ1＋ｆ3)−(ｆ2＋ｆ4)}／(ｆ1＋
ｆ3＋ｆ2＋ｆ4−Ｗ・COSθ)X = a · {(f1 + f3)-(f2 + f4)} / (f1 +
f3 + f2 + f4-W · COSθ)
【００７３】[0073]
【数１５】ｙ＝ｂ・{(ｆ1＋ｆ2)−(ｆ3＋ｆ4)}／(ｆ1＋
ｆ3＋ｆ2＋ｆ4−Ｗ・COSθ) となる。## EQU15 ## y = b. {(F1 + f2)-(f3 + f4)} / (f1 +
f3 + f2 + f4−W · COS θ).
【００７４】ここで、この実施形態のように情報表示装
置１００を空間的に固定して利用する場合には操作パネ
ル１０の自重成分Ｗ・ｃｏｓθをあらかじめ計測または
計算しておくことができるが、後述する他の例のように
可搬型の情報表示装置に利用する場合には傾き角度θが
種々変化する。このような場合には自重成分Ｗ・ｃｏｓ
θは一定ではなくなるが、このような場合にも操作者に
よる押圧操作位置を特定することができる。その理由は
以下の通りある。Here, when the information display device 100 is spatially fixed and used as in this embodiment, the own weight component W · cos θ of the operation panel 10 can be measured or calculated in advance. When used in a portable information display device as in other examples described later, the inclination angle θ changes variously. In such a case, the weight component W · cos
is not constant, but in such a case, the pressing operation position by the operator can be specified. The reasons are as follows.
【００７５】まず、上記の圧電素子Ｅ1〜Ｅ4による力
の検知量ｆ1〜ｆ4の和が所定の閾値以上の場合のみ有効
とするように制御部を構成する。このとき、そのような
閾値ｆhとして操作パネル１０の自重Ｗよりもかなり大
きな値を設定しておけば、数１４，数１５の右辺の分母
のうち、和（ｆ1＋ｆ3＋ｆ2＋ｆ4）の部分が（−Ｗ・CO
Sθ）の部分よりもかなり大きくなるため、実質的に数
１４，数１５の右辺の分母のうち、和（ｆ1＋ｆ3＋ｆ2
＋ｆ4）の部分が主要部となる。このため、数１４，数
１５の近似式として、First, the control unit is configured to be effective only when the sum of the detected amounts f1 to f4 of the forces by the piezoelectric elements E1 to E4 is equal to or larger than a predetermined threshold. At this time, if a value much larger than the own weight W of the operation panel 10 is set as such a threshold fh, the sum (f1 + f3 + f2 + f4) of the denominator on the right side of Expressions 14 and 15 is (-W.multidot.f). CO
Sθ), which is substantially larger than the sum (f1 + f3 + f2) of the denominators on the right side of Equations 14 and 15.
+ F4) is the main part. Therefore, as an approximate expression of Expressions 14 and 15,
【００７６】[0076]
【数１６】ｘ＝ａ・{(ｆ1＋ｆ3)−(ｆ2＋ｆ4)}／(ｆ1＋
ｆ3＋ｆ2＋ｆ4)X = a · {(f1 + f3) − (f2 + f4)} / (f1 +
f3 + f2 + f4)
【００７７】[0077]
【数１７】ｙ＝ｂ・{(ｆ1＋ｆ2)−(ｆ3＋ｆ4)}／(ｆ1＋
ｆ3＋ｆ2＋ｆ4)としても誤差は少なく、これらの数１
６，数１７を利用可能である。## EQU17 ## y = b. {(F1 + f2)-(f3 + f4)} / (f1 +
f3 + f2 + f4), the error is small.
6, Equation 17 is available.
【００７８】画面を指で操作するような情報表示装置
では、押圧操作位置の特定にそれほど細かな精度は必要
とされないことが多い。すなわち、図４の例では、操作
領域Ｒ1〜Ｒ7のいずれを操作しているか、あるいはこれ
らのいずれも操作していないか、を特定すれば足りるの
であるから、自重成分やその他の因子によって操作押圧
位置の検出に若干の誤差が出ても十分に実用に耐える。
好ましくは、操作領域Ｒ1〜Ｒ7は密に配置せず、相互間
にある程度の間隔を隔てて配置する。これにより、操作
領域の輪郭線付近での誤検出を防止できる。In an information display device in which a finger is used to operate the screen, very fine precision is often not required for specifying the pressing operation position. That is, in the example of FIG. 4, it is sufficient to specify which of the operation areas R1 to R7 is operated or whether none of them is operated. Therefore, the operation pressure is determined by the weight component or other factors. Even if a slight error occurs in the detection of the position, it is sufficiently practical.
Preferably, the operation areas R1 to R7 are not densely arranged, but are arranged with a certain distance therebetween. This can prevent erroneous detection in the vicinity of the outline of the operation area.
【００７９】以上のような理由によって、可搬型の情報
表示装置でも上記の演算原理を適用可能である。なお、
可搬型でなくても、押圧力の閾値ｆhとして操作パネル
１０の自重Ｗよりも大きな値を設定しておく場合には、
数９，数１０または数１６，数１７を近似式として使用
することに問題はない。For the reasons described above, the above-described operation principle can be applied to a portable information display device. In addition,
Even if it is not a portable type, when a value larger than the own weight W of the operation panel 10 is set as the threshold value fh of the pressing force,
There is no problem in using Equation 9, Equation 10 or Equation 16, Equation 17 as an approximate expression.
【００８０】＜1-3. 制御回路部ＣＴの構成と動作＞次
に、以上の原理を踏まえつつ、情報表示装置１００の制
御回路部ＣＴ（図７）の構成と動作とを説明する。な
お、ここでは制御回路部ＣＴをハード回路で構成した場
合の例を示すが、マイクロコンピュータを使用してソフ
トウエアで実現してもよい。その場合には以下の各回路
部分はマイクロコンピュータのＭＰＵおよびメモリによ
って機能的に実現される。<1-3. Configuration and Operation of Control Circuit Unit CT> Next, the configuration and operation of the control circuit unit CT (FIG. 7) of the information display device 100 will be described based on the above principle. Here, an example in which the control circuit unit CT is configured by a hardware circuit is described, but the control circuit unit CT may be realized by software using a microcomputer. In that case, the following circuit portions are functionally realized by the MPU and the memory of the microcomputer.
【００８１】＜1-4. 圧電素子Ｅ1〜Ｅ4による押圧力検
知＞図７において、操作パネル１０に結合されている圧
電素子Ｅ1〜Ｅ4のそれぞれの端子電圧ｅk（ｋ＝１〜
４）は演算部５１に並列的に与えられる。<1-4. Pressing Force Detection by Piezoelectric Elements E1 to E4> In FIG. 7, each terminal voltage e k (k = 1 to 4) of the piezoelectric elements E1 to E4 coupled to the operation panel 10 is shown.
4) is provided to the calculation unit 51 in parallel.
【００８２】図８はこの演算部５１の内部構成を示して
いる。演算部５１内の信号変換部５１ａには、圧電素子
Ｅ1〜Ｅ4に加わる力と端子電圧との数値関係があらかじ
め設定されている。圧電素子Ｅ1〜Ｅ4のそれぞれの端子
電圧ｅkは、この信号変換部５１ａによって圧電素子Ｅ1
〜Ｅ4に加わっている力ｆｋ（ｋ＝１〜４）を表現する
信号Ｓｆkに変換され、これらの信号Ｓｆkは位置演算部
５１ｂと操作力検出部５１ｃとに並列的に与えられる。FIG. 8 shows the internal configuration of the arithmetic unit 51. In the signal conversion unit 51a in the calculation unit 51, the numerical relationship between the force applied to the piezoelectric elements E1 to E4 and the terminal voltage is set in advance. Each of the terminal voltage e k of the piezoelectric element E1~E4, the piezoelectric elements E1 by the signal converting unit 51a
Are converted into signals Sfk expressing the force fk (k = 1 to 4) applied to .about.E4, and these signals Sfk are given in parallel to the position calculation unit 51b and the operation force detection unit 51c.
【００８３】位置演算部５１ｂにはまた、定数記憶部５
１ｃにあらかじめ記憶させておいた距離定数ａ、ｂ（図
６参照）も与えられており、位置演算部５１ｂは既述し
た数１６，数１７によって操作点の位置座標（ｘ，ｙ）
を算出する。なお、数１５，数１６のかわりに数１４，
数１５を使用するときには、自重成分（Ｗ・ｃｏｓθ）
に関する値も定数記憶部５１ｃに記憶させておき、それ
も利用する。The position calculating section 51b also has a constant storage section 5
The distance constants a and b (see FIG. 6) stored in advance in 1c are also given, and the position calculation unit 51b calculates the position coordinates (x, y) of the operation point by using the aforementioned equations (16) and (17).
Is calculated. Note that instead of Equations 15 and 16, Equation 14,
When using Equation 15, the weight component (W · cos θ)
Is stored in the constant storage unit 51c, and is also used.
【００８４】一方、操作力検出部５１ｄでは、力ｆｋ
（ｋ＝１〜４）の総和Σｆkを求める。操作パネル１０
の自重をも考慮するときにはさらに、定数記憶部５１ｃ
からの（Ｗ・ｃｏｓθ）の値も考慮して、数１１から操
作力Ｆを求める。なお、この操作力演算部５１ｄで求め
た操作力Ｆの値を位置演算部５１ｂにおける演算（たと
えば数１６，１７）の分母の値として使用させれば、位
置演算部と操作力演算部との双方で和Σｆｋの計算を行
わなくても済む。On the other hand, in the operating force detecting section 51d, the force fk
The sum Σfk of (k = 1 to 4) is obtained. Operation panel 10
When the weight of the vehicle is also considered, the constant storage unit 51c
The operation force F is obtained from Expression 11 in consideration of the value of (W · cos θ). If the value of the operation force F obtained by the operation force calculation unit 51d is used as the value of the denominator of the calculation (for example, Equations 16 and 17) in the position calculation unit 51b, the position calculation unit and the operation force calculation unit It is not necessary to calculate the sum で fk on both sides.
【００８５】これらの結果、演算部５１からは、操作位
置Ｐ（ｘ，ｙ）を示す操作位置信号ＳＰと、操作力Ｆを
示す操作力信号ＳＦとが出力される。操作位置信号ＳＰ
は（ｘ，ｙ）の２成分を有する。As a result, the operation section 51 outputs an operation position signal SP indicating the operation position P (x, y) and an operation force signal SF indicating the operation force F. Operation position signal SP
Has two components (x, y).
【００８６】＜1-5. 操作位置（操作領域）の判定＞図
７に戻って、演算部５１で得られた操作位置信号ＳＰは
領域判定部５２へ与えられる。この領域判定部５２に
は、領域区分記憶部５３から、図４の操作領域Ｒ1〜Ｒ7
のそれぞれの頂点座標（図９参照）を表現した情報（ｘ
i-、ｘi+、ｙi-、ｙi+：ｉ＝１〜７）が入力される。こ
れらの頂点座標の情報は、後述する情報処理部６０（図
７）から、その時点での表示内容に応じてロードされて
いる。<1-5. Determination of Operation Position (Operation Area)> Returning to FIG. 7, the operation position signal SP obtained by the arithmetic section 51 is supplied to the area determination section 52. The area determination unit 52 stores the operation areas R1 to R7 in FIG.
(X) representing the vertex coordinates (see FIG. 9) of each
i-, xi +, yi-, yi +: i = 1 to 7) are input. The information of these vertex coordinates is loaded from the information processing unit 60 (FIG. 7) described later according to the display content at that time.
【００８７】領域判定部５２は、比較判定部５２ａ（図
１０）において、操作点Ｐの座標値（ｘ，ｙ）を、上記
のようにして得られている操作領域Ｒ1〜Ｒ7の各頂点座
標と比較し、操作点Ｐがこれらの操作領域Ｒ1〜Ｒ7およ
び領域Ｒ0のいずれにあるかを判定する。たとえば、比
較判定部５２ａのうち領域Ｒ2に関する部分では、The area determining section 52 compares the coordinate value (x, y) of the operating point P with the vertex coordinates of the operating areas R1 to R7 obtained as described above in the comparing and determining section 52a (FIG. 10). It is determined which of the operation areas R1 to R7 and the area R0 the operation point P is in. For example, in the portion relating to the region R2 in the comparison determination section 52a,
【００８８】[0088]
【数１８】ｘ2- ≦ ｘ ≦ ｘ2+ かつ ｙ2- ≦ ｙ ≦
ｙ2+ であるかどうかを比較演算し、この数１８が成立すれ
ば、現在の操作点Ｐは操作領域Ｒ2内にあると判定され
る。X2-≤x≤x2 + and y2-≤y≤
A comparison operation is performed to determine whether or not y2 + is satisfied. If Expression 18 holds, it is determined that the current operation point P is within the operation region R2.
【００８９】また、操作点Ｐの座標値（ｘ，ｙ）が、液
晶表示画面中の操作領域Ｒ1〜Ｒ7以外の領域（非操作領
域）Ｒ0にあるかどうかも判定される。It is also determined whether or not the coordinate value (x, y) of the operation point P is in a region (non-operation region) R0 other than the operation regions R1 to R7 on the liquid crystal display screen.
【００９０】したがって、図１０の比較判定部５２ａか
らは、操作領域Ｒ1〜Ｒ7または非操作領域Ｒ0のいずれ
かを指示するかを表現する操作領域Ｒ1〜Ｒ6区分信号Ｓ
Ｒが出力される。なお、操作者が操作面１１のいずれに
も触れていないときには操作位置信号ＳＰは非活性レベ
ルとされ、それに応じて領域判定信号ＳＲも非活性レベ
ルとされる。複数の領域Ｒ1〜Ｒ0および非活性レベルを
区別するために、領域判定信号ＳＲは複数ビットを持つ
多値信号とされる。Therefore, from the comparison / determination section 52a in FIG. 10, the operation area R1 to R6 division signal S representing which of the operation areas R1 to R7 or the non-operation area R0 is indicated.
R is output. When the operator does not touch any of the operation surfaces 11, the operation position signal SP is set to the inactive level, and accordingly, the area determination signal SR is set to the inactive level. In order to distinguish the plurality of regions R1 to R0 and the inactive level, the region determination signal SR is a multi-level signal having a plurality of bits.
【００９１】＜1-6. 操作力の判定＞一方、図７におい
て、操作力Ｆを示す操作力信号ＳＦは操作力判定部５４
へ与えられる。この操作力判定部５４には、操作力区分
記憶部５５から、図１１の操作力区分Ｆ0〜Ｆ4を規定す
る複数の閾値Ｆh1〜Ｆh4が入力される。これらの閾値Ｆ
h1〜Ｆh4の情報も、後述する情報処理部６０から、その
時点での表示内容に応じてロードされている。また、こ
こでの例では４つの操作力区分Ｆ0〜Ｆ4が規定されてい
るが、その時点での表示内容に応じて力の区分数を変化
させることもできる。<1-6. Determination of Operation Force> On the other hand, in FIG. 7, the operation force signal SF indicating the operation force F
Given to. A plurality of thresholds Fh1 to Fh4 that define the operation force divisions F0 to F4 in FIG. 11 are input from the operation force division storage unit 55 to the operation force determination unit 54. These thresholds F
The information of h1 to Fh4 is also loaded from the information processing unit 60 described later according to the display content at that time. Further, in this example, four operation force sections F0 to F4 are defined, but the number of force sections can be changed according to the display content at that time.
【００９２】さらに、領域判定部５２からの領域判定信
号ＳＲもまた領域区分記憶部５５に入力されている。そ
して、その時点での操作位置Ｐが属する領域（以下、
「操作中領域Ｒ」）がいずれであるかに応じて閾値Ｆh1
〜Ｆh4の値を変更可能になっている。したがって、たと
えば、操作領域Ｒ1〜Ｒ6については閾値Ｆh1〜Ｆh4の値
を小さくし、操作領域Ｒ7については閾値Ｆh1〜Ｆh4の
値を大きくすることができる。これらの対応関係は図７
の情報処理部６０中にあらかじめテーブル形式で記憶し
ておくが、これらの閾値の具体的変更方法については後
述する。Further, the area judgment signal SR from the area judgment section 52 is also input to the area division storage section 55. Then, an area to which the operation position P at that time belongs (hereinafter, referred to as an area).
The threshold value Fh1 is determined according to the “operating region R”).
To Fh4 can be changed. Therefore, for example, the values of the thresholds Fh1 to Fh4 can be reduced for the operation regions R1 to R6, and the values of the thresholds Fh1 to Fh4 can be increased for the operation region R7. These correspondences are shown in FIG.
Are stored in a table format in advance in the information processing unit 60, and a specific method of changing these thresholds will be described later.
【００９３】ただし、いずれの場合でも、閾値Ｆh1〜Ｆ
h4のうちの最小閾値Ｆh1は、それより小さい操作力Ｆで
の押圧はメニューの選択操作とはみなさないための閾値
であり、なぞり操作を可能とするためのものである。す
なわち、なぞり操作のばあいに単に指をそれぞれ操作面
１１上で移動させているときにはほとんど操作力は加わ
っていないため、最小閾値Ｆh1によって操作力を弁別す
ることによりなぞり中の誤動作を防止可能である。最小
閾値Ｆh1はこのような意味を有しているため、この最小
閾値Ｆh1については操作領域や表示内容にかかわらずに
一定値としておくことが好ましい。However, in any case, the threshold values Fh1 to Fh
The minimum threshold Fh1 of h4 is a threshold for not deeming a pressing with an operating force F smaller than a menu selecting operation, and enables a tracing operation. That is, when the finger is simply moved on the operation surface 11 in the case of the tracing operation, almost no operation force is applied. Therefore, the operation force during the tracing can be prevented by discriminating the operation force by the minimum threshold value Fh1. is there. Since the minimum threshold value Fh1 has such a meaning, it is preferable to set the minimum threshold value Fh1 to a constant value irrespective of an operation area and display contents.
【００９４】最小閾値Ｆh1以上の範囲の４つの操作力区
分Ｆ1〜Ｆ4を「有効操作力区分」と呼ぶとき、操作力判
定部５４は、その中の比較判定部５４ａ（図１２）にお
いて、操作力信号ＳＦで指示されているその時点での操
作力Ｆを操作力閾値Ｆh1〜Ｆh4をそれぞれ比較し、その
時点での操作力Ｆが有効操作力区分Ｆ1〜Ｆ4のいずれに
あるかを判定する。たとえば、When the four operation force divisions F1 to F4 in the range equal to or more than the minimum threshold value Fh1 are referred to as "effective operation force divisions", the operation force judgment unit 54 operates the comparison judgment unit 54a (FIG. 12). The operation force F at that time indicated by the force signal SF is compared with the operation force thresholds Fh1 to Fh4, respectively, and it is determined which of the effective operation force categories F1 to F4 the operation force F at that time is in. . For example,
【００９５】[0095]
【数１９】Ｆh1 ≦ Ｆ ＜ Ｆh2 であれば、有効操作力区分Ｆ1での押圧と判定し、If Fh1 ≦ F <Fh2, it is determined that the pressing is performed in the effective operating force section F1, and
【００９６】[0096]
【数２０】Ｆh4 ≦ Ｆ であれば、有効操作力区分Ｆ4での押圧と判定する。If Fh4 ≦ F, it is determined that the pressing is performed in the effective operating force section F4.
【００９７】また、操作力Ｆが操作力区分Ｆ1〜Ｆ4のい
ずれにもないとき、換言すれば、When the operating force F is not in any of the operating force categories F1 to F4, in other words,
【００９８】[0098]
【数２１】Ｆ＜Ｆh1 であるときには、操作力区分Ｆ0での押圧（「実質的な
押圧操作はない」）と判定する。## EQU21 ## When F <Fh1, it is determined that the pressing operation is performed in the operation force section F0 ("there is no substantial pressing operation").
【００９９】そして、有効操作力区分Ｆ1〜Ｆ4について
は、その時点での操作力Ｆがそれらの区分に属するとき
に活性化するような信号を生成する。有効操作力区分Ｆ
1〜Ｆ4のいずれからの信号も非活性であるときには、操
作力Ｆが最小閾値Ｆh1より小さいことを意味する。For the effective operating force divisions F1 to F4, a signal is generated which activates when the operating force F at that time belongs to those divisions. Effective operating force category F
When signals from any of 1 to F4 are inactive, it means that the operating force F is smaller than the minimum threshold Fh1.
【０１００】これらの有効操作力区分Ｆ1〜Ｆ4の判定部
５４ａからの各信号は論理和回路５４ｂに与えられ、そ
れらの論理和信号としての操作有効信号ＦＣが生成され
る。したがって、その時点での操作力Ｆが最小判定閾値
Ｆh1以上であって、それによって操作者が実質的に操作
面１１を押圧操作していると判定されるときには、この
操作有効信号ＦＣが活性化することになる。逆に言え
ば、操作者が全く操作面１１を押圧していない場合や、
操作面１１に触れてはいるがまだ最終的な選択操作を行
っていない場合（なぞり操作中の場合など）には、この
操作有効信号ＦＣは非活性レベルのままである。Each signal from the determination section 54a of these effective operation force divisions F1 to F4 is applied to an OR circuit 54b, and an operation effective signal FC is generated as an OR signal of the signals. Therefore, when the operation force F at that time is equal to or greater than the minimum determination threshold value Fh1 and it is determined that the operator is substantially pressing the operation surface 11, the operation valid signal FC is activated. Will do. Conversely, when the operator does not press the operation surface 11 at all,
When the operation surface 11 is touched but the final selection operation has not been performed yet (such as during a tracing operation), the operation valid signal FC remains at the inactive level.
【０１０１】また、有効操作力区分Ｆ1〜Ｆ4の各判定部
からの信号は操作力判定信号ＦＢとして図７の駆動モー
ド選択部７２に出力される。これは、操作力Ｆがどの区
分にあるかによって、圧電素子Ｅ1〜Ｅ4による操作面１
１の駆動モードを選択させるための情報として使用され
る。The signals from the determination units for the effective operation force categories F1 to F4 are output to the drive mode selection unit 72 in FIG. 7 as the operation force determination signal FB. This is because the operating surface 1 by the piezoelectric elements E1 to E4 depends on which section the operating force F is in.
It is used as information for selecting one drive mode.
【０１０２】ところで、図７に示すように、領域判定部
５２からの領域判定信号ＳＲもまた操作力区分記憶部５
５に入力されている。これは、既述したように操作中領
域Ｒに応じて閾値Ｆh1〜Ｆh4の値を変更可能とするため
である。具体的には、その時点で表示されている画面に
応じて閾値Ｆh1〜Ｆh4の複数の組が情報処理部６０から
操作力区分記憶５５に入力されて記憶されており、その
中から１組の閾値を領域区分信号Ｒに応じて選択する。
このため、このように操作中領域Ｒ（ないしはその時点
での操作位置）ごとに操作力Ｆの閾値を変更する場合に
は、操作力判定部５４での操作力判定を領域判定部５２
から領域判定信号ＳＲが生成されてから行うようにす
る。これは、たとえば図１２の比較判定部５４ａの動作
タイミングを領域判定部５２の動作時間より微少時間だ
け遅延させるか、あるいはこの比較判定部５４ａの前に
遅延回路を挿入することによって達成可能である。By the way, as shown in FIG. 7, the area determination signal SR from the area determination section 52 is
5 has been entered. This is because the values of the thresholds Fh1 to Fh4 can be changed according to the region R during operation as described above. Specifically, a plurality of sets of thresholds Fh1 to Fh4 are input from the information processing unit 60 to the operating force division storage 55 and stored in accordance with the screen displayed at that time, and one of the sets is set. A threshold value is selected according to the region division signal R.
Therefore, when the threshold value of the operating force F is changed for each of the operating regions R (or the operating position at that time), the operating force determination by the operating force determining unit 54 is performed by the region determining unit 52.
Is performed after the region determination signal SR is generated. This can be achieved, for example, by delaying the operation timing of the comparison / determination unit 54a in FIG. 12 by a minute time from the operation time of the region determination unit 52, or by inserting a delay circuit before the comparison / determination unit 54a. .
【０１０３】＜1-7. 領域判定信号Ｒのゲート＞図７に
おいて、領域判定部５２から出力された領域判定信号Ｓ
Ｒは、情報処理部６０と、ゲート回路５６と、論理積回
路５７とに出力される。またこの論理積回路５７には操
作有効信号ＦＣも入力されている。<1-7. Gate of Region Determination Signal R> In FIG. 7, the region determination signal S output from the region determination section 52 is shown.
R is output to the information processing unit 60, the gate circuit 56, and the AND circuit 57. The operation valid signal FC is also input to the AND circuit 57.
【０１０４】論理積回路５７は領域判定信号ＳＲと操作
有効信号ＦＣとの論理積を求め、その論理積の値をゲー
ト制御信号Ｇとしてゲート回路５６に与える。ゲート回
路５６では、ゲート制御信号Ｇが活性のとき、すなわ
ち、最小閾値Ｆh1より大きな力で操作面１１のいずれか
の部分が操作されているときのみ、領域判定信号ＳＲを
通過させる。The logical product circuit 57 calculates the logical product of the area determination signal SR and the operation valid signal FC, and supplies the value of the logical product to the gate circuit 56 as the gate control signal G. The gate circuit 56 allows the region determination signal SR to pass only when the gate control signal G is active, that is, only when any part of the operation surface 11 is operated with a force greater than the minimum threshold Fh1.
【０１０５】このゲート回路５６を通過した領域判定信
号ＳＲは、情報処理部６０内の第１処理部６１に入力さ
れる。この第１処理部６１は、この領域判定信号ＳＲに
よって操作者が選択操作したメニュー項目に応じた情報
処理および装置各部への制御信号を発生するとともに、
必要に応じて外部機器（たとえばホストコンピュータ）
にその旨を伝える。たとえば、図３の領域Ｒ2に相当す
る「お引き出し」が選択されたときには、ディスプレイ
ドライバ７１を介して液晶表示パネル２０を駆動するこ
とにより、引き出し金額の入力操作画面に切り換える。The area determination signal SR that has passed through the gate circuit 56 is input to the first processing section 61 in the information processing section 60. The first processing unit 61 generates information control and control signals to each unit of the apparatus according to the menu item selected and operated by the operator by the area determination signal SR,
External equipment as needed (eg host computer)
Tell that. For example, when the “drawer” corresponding to the region R2 in FIG. 3 is selected, the liquid crystal display panel 20 is driven via the display driver 71 to switch to the input operation screen for the withdrawal amount.
【０１０６】一方、ゲート回路５６を迂回して情報処理
部６０へ入力した領域判定信号ＳＲは、情報処理部６０
内の第２処理部６２に入力される。この第２処理部６２
では操作者による最小閾値Ｆh1以上の力での実質的な押
圧操作がまだ行われなくても、操作面１１のいずれかの
領域に操作者の指がある程度の力で接触してときには所
定の処理を行う。たとえば、その時点で指が触れている
領域の表示色を変化させことにより、「その位置で押下
すればどの領域での操作とみなされるか」を操作者に教
えることができる。また、「そこは『お引き出し』で
す」というような音声案内を行わせてもよい。On the other hand, the region determination signal SR input to the information processing unit 60 bypassing the gate circuit 56 is
Is input to the second processing unit 62. This second processing unit 62
In this case, even if the operator has not yet performed a substantial pressing operation with a force equal to or greater than the minimum threshold value Fh1, a predetermined process is performed when the operator's finger touches any area of the operation surface 11 with a certain force. I do. For example, by changing the display color of the area touched by the finger at that time, it is possible to inform the operator of "in which area, if pressed at that position, the operation is considered." Also, an audio guidance such as “There is a 'drawer'” may be provided.
【０１０７】＜1-8. 駆動モード選択＞一方、領域判定
信号ＳＲと操作力判定信号ＦＢとを入力した図７の振動
モード選択部７２は、操作中領域および操作力Ｆの区分
に応じた駆動モードを選択する。この駆動モードは、操
作面１１をどのような態様で振動させるかを規定するも
のである。<1-8. Driving Mode Selection> On the other hand, the vibration mode selection unit 72 of FIG. 7 which has received the region determination signal SR and the operation force determination signal FB has a function corresponding to the division of the operating region and the operation force F. Select the drive mode. This drive mode defines how the operation surface 11 is vibrated.
【０１０８】具体的には、図１３に示すように、領域判
定信号ＳＲが領域Ｒ1〜Ｒ0のいずれに属するかを第１の
指標とし、操作力判定信号ＦＢが表現している区分が操
作力区分Ｆ1〜Ｆ4のいずれに属するかを第２の指標とし
て、それら第１と第２の指標の組合せに対してどの駆動
モードを選択すべきかが、テーブル７２ａにあらかじめ
格納されている。図１３中の記号Ｓ11，Ｓ12、…は、た
とえば図１４のような各種の駆動モードのいずれかを選
択して指定するためのコードである。More specifically, as shown in FIG. 13, which of the regions R1 to R0 the region determination signal SR belongs to is used as a first index, and the section represented by the operation force determination signal FB is the operation force Which drive mode should be selected for the combination of the first and second indices is stored in advance in the table 72a, with which of the categories F1 to F4 as the second index. Symbols S11, S12,... In FIG. 13 are codes for selecting and specifying any of various drive modes as shown in FIG.
【０１０９】図１４は駆動モード記憶部７３に記憶され
ている種々の駆動モードを模式的に示したものである。
たとえば、図１４(a)は小振幅で継続的振動を行うモー
ドを示し、図１４(b)は大振幅の振動モードである。図
１４(c)は図１４(a)、(b)とは周波数が異なる振動モー
ドを示し、また、図１４(d)、(e)はそれぞれ、単時間の
振動を１回または２回行う例を示している。さらに図１
４(f)は１回の振動（ワンショットパルス）のみを与え
るような振動モードである。なお、これ以外のモードの
例は後に説明する。FIG. 14 schematically shows various drive modes stored in the drive mode storage section 73.
For example, FIG. 14A illustrates a mode in which continuous vibration is performed with a small amplitude, and FIG. 14B illustrates a vibration mode with a large amplitude. FIG. 14C shows a vibration mode having a different frequency from FIGS. 14A and 14B, and FIGS. 14D and 14E perform single-time vibration once or twice, respectively. An example is shown. Further FIG.
4 (f) is a vibration mode in which only one vibration (one-shot pulse) is given. Examples of other modes will be described later.
【０１１０】これらの駆動モードは所定のパラメータコ
ードで識別可能となっており、図１４(d)の例では、振
動周波数ＶＦ、振動振幅ＶＤおよび振動持続時間ＶＴな
どがそれらのパラメータである。These drive modes can be identified by predetermined parameter codes. In the example of FIG. 14D, the vibration frequency VF, the vibration amplitude VD, the vibration duration VT, and the like are the parameters.
【０１１１】図１３に戻って、テーブル７２ａの記憶内
容を変更することにより、操作面１１の駆動にバリエー
ションを与えることができる。たとえば、操作領域Ｒ1
〜Ｒ6については弱い振動を与えたいときには図１４(a)
の振動モードを指定するようにＳ11〜Ｓ64の範囲のコー
ドを決めればよい。また、操作力Ｆが大きいほど振動の
強さを大きくしたいときには、図１３の操作力区分Ｆ
1、Ｆ2では図１４(a)の振動モードを、操作力区分Ｆ3，
Ｆ4では図１４(b)の振動モードをそれぞれ指定しておけ
ばよい。非操作領域Ｒ0についてのコードＳ01〜Ｓ04
は、「駆動なし」を指定することが好ましいが、弱い振
動を与えてもかまわない。Returning to FIG. 13, by changing the storage contents of the table 72a, a variation can be given to the driving of the operation surface 11. For example, the operation area R1
When it is desired to apply a weak vibration to R6, FIG.
The codes in the range of S11 to S64 may be determined so as to specify the vibration mode of. Further, when it is desired to increase the vibration intensity as the operation force F increases, the operation force category F in FIG.
In F1 and F2, the vibration mode of FIG.
In F4, the vibration modes shown in FIG. Codes S01 to S04 for non-operation area R0
It is preferable to designate "no drive", but a weak vibration may be given.
【０１１２】このようにして領域判定信号ＳＲと操作力
判定信号ＦＢとによってひとつの駆動モードが選択され
ると、その駆動モードを規定するパラメータ値が図１４
の駆動モード記憶部７３から読出され、図７の圧電素子
駆動部７５に与えられる。それに応じて圧電素子Ｅ1〜
Ｅ4に振動電圧が与えられて圧電素子Ｅ1〜Ｅ4が振動ま
たは微少変形するとともに、その振動または微少変位が
操作面１１に伝播する。これは、操作者が操作領域Ｒ1
〜Ｒ7のいずれかを所定以上の力で押下したときに、操
作面１１を振動ないしは微少にスライドさせることによ
り、その操作が受け付けられたことを操作者に触覚的に
知らせるという作用を生じさせる。When one drive mode is selected by the area determination signal SR and the operation force determination signal FB in this way, the parameter values defining the drive mode are changed as shown in FIG.
And is supplied to the piezoelectric element driving unit 75 in FIG. Accordingly, the piezoelectric elements E1 ~
When a vibration voltage is applied to E4, the piezoelectric elements E1 to E4 vibrate or minutely deform, and the vibration or minute displacement propagates to the operation surface 11. This is because the operator operates the operation area R1.
When any one of R7 to R7 is pressed with a predetermined force or more, the operation surface 11 is vibrated or slightly slid to produce an effect of notifying the operator tactilely that the operation has been accepted.
【０１１３】ところで、図１３のテーブル７２ａには、
操作力Ｆが最小閾値Ｆh1以下である場合について駆動モ
ードを指定している列がない。これは、そのような場合
には操作面１１を駆動させず、それゆえに駆動モードを
選択を行う必要がないことに起因する。By the way, in the table 72a of FIG.
There is no column specifying the drive mode when the operation force F is equal to or less than the minimum threshold Fh1. This is because in such a case, the operation surface 11 is not driven, and therefore, there is no need to select a drive mode.
【０１１４】このような構成により、操作力判定信号Ｆ
Ｂが活性であるときには、テーブル７２ａの対応箇所で
指定されている駆動モードのパラメータ信号Ｖが図７の
圧電素子駆動部７５に出力されるが、操作力判定信号Ｆ
Ｂが非活性であるときには、何らの駆動モードの情報も
圧電素子駆動部７５に出力されない。このため、最小閾
値Ｆh1以上の操作力Ｆが操作面１１に加わったときの
み、操作面１１が振動または微少変位するようになる。With such a configuration, the operation force determination signal F
When B is active, the parameter signal V of the drive mode specified at the corresponding location in the table 72a is output to the piezoelectric element drive unit 75 in FIG.
When B is inactive, no drive mode information is output to the piezoelectric element drive unit 75. Therefore, only when the operation force F equal to or more than the minimum threshold Fh1 is applied to the operation surface 11, the operation surface 11 vibrates or slightly displaces.
【０１１５】なお、非操作領域Ｒ0について操作力Ｆの
大きさかかわらず「振動なし」と設定しているときに
は、最小閾値Ｆh1以上の操作力Ｆが操作面１１に加わっ
てもそれが非操作領域Ｒ0であれば振動などは起こらな
い。When "no vibration" is set for the non-operation area R0 regardless of the magnitude of the operation force F, even if an operation force F equal to or more than the minimum threshold Fh1 is applied to the operation surface 11, the non-operation area R0 is not affected. If it is R0, no vibration occurs.
【０１１６】また、図１３および図１４の例では各種の
振動モードも、それからの選択規則もテーブル形式で準
備されているが、操作領域判定信号ＳＲと操作力判定信
号ＦＢとを２つの入力変数とした関数としてこの選択規
則を保持しておいてもよい。Further, in the examples of FIGS. 13 and 14, various vibration modes and selection rules therefrom are prepared in a table format. However, the operation region determination signal SR and the operation force determination signal FB are provided by two input variables. This selection rule may be stored as a function that has been described.
【０１１７】ところで、これらの駆動モード選択動作に
おいて、最小閾値Ｆh1以上の操作力Ｆが操作面１１に加
わったときのみ圧電素子Ｅ1〜Ｅ4を駆動させるには、他
の構成をとることもできる。すなわち、図７および図１
３に破線７４で示したように、論理積回路５７の出力で
ある論理積信号Ｇを、図１３の駆動モード選択部７２内
に追加して設けたゲート回路７２ｂにゲート制御信号と
して入力させる。このゲート回路７２ｂは、テーブル７
２ａからの選択出力の駆動モード記憶部７３への伝達ま
たは、駆動モード記憶部７３への駆動モードのパラメー
タ信号Ｖの伝達を制御するものである。すなわち、操作
力Ｆが最小閾値Ｆh1より小さければ論理積信号Ｇは必ず
非活性であるから、これを用いて駆動モードの伝達を禁
止することができる。このような変形は、テーブル７２
ａが領域判定信号ＳＲに関してのみ規定されており、操
作力Ｆの大きさによっては駆動モードを変化させないよ
うな装置として構成した場合に特に有効である。By the way, in these drive mode selection operations, another configuration can be adopted to drive the piezoelectric elements E1 to E4 only when the operation force F equal to or more than the minimum threshold value Fh1 is applied to the operation surface 11. That is, FIG. 7 and FIG.
As indicated by a broken line 74 in FIG. 3, an AND signal G output from the AND circuit 57 is input as a gate control signal to a gate circuit 72b additionally provided in the drive mode selection unit 72 in FIG. The gate circuit 72b is connected to the table 7
The transmission of the selected output from 2a to the drive mode storage unit 73 or the transmission of the drive mode parameter signal V to the drive mode storage unit 73 is controlled. That is, if the operating force F is smaller than the minimum threshold value Fh1, the AND signal G is always inactive, so that the transmission of the drive mode can be prohibited using this signal. Such a deformation occurs when the table 72
a is defined only for the area determination signal SR, and is particularly effective when the apparatus is configured so as not to change the drive mode depending on the magnitude of the operation force F.
【０１１８】すなわち、このような場合には、操作力Ｆ
はそれが最小閾値Ｆh1より大きいかどうかだけが問題で
あり、それ以上の範囲でどの操作力区間Ｆ1〜Ｆ4に属し
ているかは判定する必要はない。このため、図７の操作
力判定部５４では操作力判定信号ＦＢを生成する必要が
なく、この操作力判定部５４から駆動モード選択部７２
への操作力判定信号ＦＢの伝達も省略できる。このた
め、このような場合に、操作力Ｆが最小閾値Ｆh1より大
きいときだけ操作面１１の振動の発生を許容させるに
は、追加のゲート回路７２ｂを使用して、論理積回路５
７の出力である論理積信号Ｇを利用する実益が高くなる
のである。That is, in such a case, the operating force F
Is only a matter of whether or not it is greater than the minimum threshold Fh1, and it is not necessary to determine to which operating force section F1 to F4 it belongs in a range beyond that. Therefore, it is not necessary for the operation force determination unit 54 of FIG. 7 to generate the operation force determination signal FB.
The transmission of the operation force determination signal FB to the controller can also be omitted. Therefore, in such a case, in order to allow the generation of the vibration of the operation surface 11 only when the operation force F is larger than the minimum threshold value Fh1, an additional gate circuit 72b is used and the AND circuit 5 is used.
The benefit of using the logical product signal G, which is the output of 7, is increased.
【０１１９】さらに、図１３のテーブル７２ａは、液晶
表示パネル２０に表示する画面ごとに書き換える方が好
ましい。すなわち、液晶表示パネル２０に表示している
内容が切り替わったときには、その新たな表示内容中の
操作領域ごとに、また操作力Ｆが属する操作力区間ごと
に、選択する駆動モードを変更することにより、操作面
１１の各種の駆動モードを多彩に利用することができ
る。たとえば、「お引き出し」のメニュー項目を選択し
て引き出し金額の入力画面に変更したときには、操作領
域はテンキーを模した領域になるが、それらででは押下
するごとに、たとえば、図１４(f)のようなワンショッ
ト変位を与えるようにしてもよい。このようなワンショ
ット変位の場合はいわゆるクリック感を操作者に与える
ことができる。Further, it is preferable that the table 72a of FIG. 13 be rewritten for each screen displayed on the liquid crystal display panel 20. That is, when the content displayed on the liquid crystal display panel 20 is switched, the drive mode to be selected is changed for each operation area in the new display content and for each operation force section to which the operation force F belongs. In addition, various drive modes of the operation surface 11 can be used in various ways. For example, when the menu item “withdraw” is selected and changed to a withdrawal amount input screen, the operation area is an area imitating a numeric keypad. The one-shot displacement as described above may be given. In the case of such a one-shot displacement, a so-called click feeling can be given to the operator.
【０１２０】このように、画面が切り換わるごとテーブ
ル７２ａの内容を書き換えるために、情報処理部６０か
ら駆動モード選択部７２にテーブル書き換え情報が入力
されるようになっている。すなわち、液晶表示パネル２
０に表示されている画面が変化することと同期して、図
７の情報処理部６０は、操作領域区分記憶部５３へ新
たな操作領域を規定する座標値を、操作力区分記憶部
５５へ新たな操作力区分を規定する閾値群を、そして、
駆動モード選択部７２へ駆動モード選択テーブル７２
ｂの新たな内容を、それぞれロードすることになる。As described above, the table rewriting information is input from the information processing section 60 to the drive mode selecting section 72 in order to rewrite the contents of the table 72a each time the screen is switched. That is, the liquid crystal display panel 2
In synchronization with the change of the screen displayed at 0, the information processing unit 60 of FIG. 7 sends the coordinate values defining the new operation area to the operation area division storage unit 53 to the operation force division storage unit 55. A set of thresholds that define the new operating force category; and
Drive mode selection table 72 to drive mode selection section 72
The new contents of b will be loaded.
【０１２１】＜1-9. 駆動制御＞図７において、駆動モ
ード選択部７２から出力された駆動モードのパラメータ
信号Ｖは圧電素子駆動部７５に与えられる。圧電素子駆
動部７５は高周波発振回路７６を有しており、パラメー
タ信号Ｖで指定されたモードの高周波を圧電素子Ｅ1〜
Ｅ4へと送出する。これによって、圧電素子Ｅ1〜Ｅ4
は、指定された振幅およびタイミングで振動または微少
変位する。<1-9. Drive Control> In FIG. 7, the drive mode parameter signal V output from the drive mode selector 72 is given to the piezoelectric element drive 75. The piezoelectric element driving section 75 has a high-frequency oscillation circuit 76, and transmits high-frequency waves in a mode specified by the parameter signal V to the piezoelectric elements E1 to
Send to E4. Thereby, the piezoelectric elements E1 to E4
Vibrates or slightly displaces at a specified amplitude and timing.
【０１２２】この力学的反応は図３の操作パネル１０に
伝播され、それによって操作面１１が振動または微少変
位する。そして操作面１１に接触している操作者によっ
てこの振動が知覚され、自己の操作入力が正常に受け付
けられたことを認識する。This mechanical response is transmitted to the operation panel 10 shown in FIG. 3, whereby the operation surface 11 is vibrated or slightly displaced. Then, this vibration is perceived by the operator in contact with the operation surface 11, and the operator recognizes that his / her own operation input has been normally received.
【０１２３】ところで、図７において圧電素子Ｅ1〜Ｅ4
は演算部５１と圧電素子駆動部７５との双方に所定の配
線で接続されている。したがって、圧電素子駆動部７５
から高周波が出力されるとその高周波は演算部５１へも
伝達される。圧電素子Ｅ1〜Ｅ4への操作力によって発生
した電圧とこの高周波とを分離するために、たとえば図
８の信号変換部５１ａの中に低域フィルタを設けておく
ことができる。そのようにすれば、振動の高周波はこの
低域フィルタでカットされ、操作力による直流成分のみ
を取り出して操作位置Ｐや操作力Ｆの演算に使用するこ
とができる。また、操作力Ｆについての最小閾値Ｆh1を
圧電素子Ｅ1〜Ｅ4の駆動信号の振幅よりも大きくしてお
くことによって、そのような信号の干渉を防止すること
もできる。Incidentally, in FIG. 7, the piezoelectric elements E1 to E4
Is connected to both the arithmetic unit 51 and the piezoelectric element driving unit 75 by predetermined wiring. Therefore, the piezoelectric element driving unit 75
When the high frequency is output from the, the high frequency is also transmitted to the arithmetic unit 51. In order to separate the high frequency from the voltage generated by the operation force applied to the piezoelectric elements E1 to E4, for example, a low-pass filter can be provided in the signal converter 51a of FIG. By doing so, the high frequency of the vibration is cut by this low-pass filter, and only the DC component due to the operating force can be extracted and used for calculating the operating position P and the operating force F. Further, by setting the minimum threshold value Fh1 of the operation force F larger than the amplitude of the drive signal of the piezoelectric elements E1 to E4, it is possible to prevent such signal interference.
【０１２４】操作者の操作入力に応答して画面が切り替
わるような情報表示の場合には、たとえば所定の時間だ
け操作パネル１０を振動させた後に振動を停止させる。
これは、図７の情報処理部６０から駆動モード選択部７
４への信号伝達経路を利用して、駆動モードのパラメー
タ信号Ｖを強制的に非活性レベルにすることによって達
成可能である。また、演算部５１と圧電素子駆動部７５
とを一体化し、圧電素子Ｅ1〜Ｅ4からの信号の取り込み
と、圧電素子Ｅ1〜Ｅ4への高周波の送出とを、スイッチ
ング回路を用いて時間的に切り換えても良い。さらに、
図１４(d)，(e)のような短時間の振動モードを選択して
もよい。In the case of the information display in which the screen is switched in response to the operation input of the operator, the operation panel 10 is vibrated for a predetermined time and then stopped.
This is because the information processing unit 60 shown in FIG.
This can be achieved by forcing the parameter signal V of the drive mode to the inactive level using the signal transmission path to the drive mode 4. The operation unit 51 and the piezoelectric element driving unit 75
May be integrated to temporally switch between taking in signals from the piezoelectric elements E1 to E4 and sending high frequency to the piezoelectric elements E1 to E4 using a switching circuit. further,
A short-time vibration mode as shown in FIGS. 14D and 14E may be selected.
【０１２５】図１４(a)〜(c)のような振動モードの場合
には、操作者が最小閾値Ｆh1より大きい操作力Ｆを加え
ている限り振動が持続する。操作者が操作力Ｆを弱める
か、あるいは操作面１１から指を離すと、それが操作力
判定部５４によって検知され、駆動モード選択部７２へ
の操作力判定信号ＦＢが非活性になる。その結果、駆動
モードのパラメータ信号Ｖが非活性レベルになり、操作
面１１の振動が停止する。In the case of the vibration mode as shown in FIGS. 14A to 14C, the vibration continues as long as the operator applies the operation force F larger than the minimum threshold Fh1. When the operator weakens the operation force F or removes the finger from the operation surface 11, the operation force is detected by the operation force determination unit 54, and the operation force determination signal FB to the drive mode selection unit 72 is deactivated. As a result, the drive mode parameter signal V becomes the inactive level, and the vibration of the operation surface 11 stops.
【０１２６】＜1-10. 情報表示装置１００の主な利点＞
以上のように、この実施形態の情報表示装置１００では
操作者に操作による触感を与えるための圧電素子Ｅ1〜
Ｅ4を、操作者によって選択された領域を検知するため
にも使用しているため、これらにつき別個に多数の素子
を準備する必要がない。<1-10. Main Advantages of Information Display Device 100>
As described above, in the information display device 100 of this embodiment, the piezoelectric elements E1 to
Since E4 is also used to detect the region selected by the operator, it is not necessary to prepare a large number of elements separately for these.
【０１２７】したがって、操作面１１および情報表示面
２１付近の部品点数を増やすことなく、どの操作領域を
操作したかを特定しつつ有効な操作感を与えることがで
きる。Therefore, it is possible to give an effective operation feeling while specifying which operation area has been operated without increasing the number of components near the operation surface 11 and the information display surface 21.
【０１２８】この操作感は触覚を利用したものであるた
め、周囲の騒音が大きい場合や周囲が暗い場合でも明確
な操作感を得ることができる。また、聴覚障害者だけで
なく弱視などの視覚障害を持つ人にも知覚可能である。Since this operation feeling utilizes the sense of touch, a clear operation feeling can be obtained even when the surrounding noise is loud or the surroundings are dark. Further, it can be perceived not only by a hearing-impaired person but also by a person with a visual impairment such as amblyopia.
【０１２９】さらに、最小閾値Ｆh1より小さな操作力Ｆ
での押圧は有効な操作とみなさないようにされているた
め、なぞり操作などが可能である。Further, the operation force F smaller than the minimum threshold value Fh1
Is not considered as an effective operation, so that a tracing operation or the like can be performed.
【０１３０】さらに、操作力や操作領域の違いによって
操作面１１に与える駆動モードを変更可能になっている
ため、操作者に対して多彩な操作感を与えることができ
る。Further, since the drive mode applied to the operation surface 11 can be changed according to the difference in the operation force and the operation area, various operational feelings can be given to the operator.
【０１３１】また、操作力Ｆの最小閾値Ｆh1を変更する
ことができるため、慎重に選択して欲しい操作領域（た
とえば、係員呼び出し、非常通報などの操作領域）につ
いては他の操作領域よりも最小閾値Ｆh1を大きめに設定
することにより、誤選択による混乱を防止可能である。Further, since the minimum threshold value Fh1 of the operating force F can be changed, an operation area that should be carefully selected (for example, an operation area for calling a clerk or an emergency call) is smaller than other operation areas. By setting the threshold value Fh1 to be relatively large, confusion due to erroneous selection can be prevented.
【０１３２】＜2. 第２実施形態＞図１５はこの発明の
第２実施形態である情報表示装置の表示操作部ＤＰに相
当する部分を示す一部省略断面図であり、図３の構造と
置換して使用される。この第２実施形態の情報の利用態
様例および外観は、図１および図２と同様である。<2. Second Embodiment> FIG. 15 is a partially omitted sectional view showing a portion corresponding to a display operation section DP of an information display device according to a second embodiment of the present invention. Used as a replacement. An example of use and appearance of the information in the second embodiment are the same as those in FIGS. 1 and 2.
【０１３３】図１５において、この第２実施形態の表示
操作部ＤＰは操作者による操作位置の特定をタッチパネ
ル１０Ｔによって行う。このタッチパネル１０Ｔは、た
とえば抵抗膜式のものであり、透明基板上にＸＹ面内で
Ｍ行Ｎ列の直行マトリクス状に配置された透明電極を有
している。それらの各交点がスイッチ部となっており、
マトリクスの各セルを単位としてＸＹ方向の操作位置信
号を出力する。In FIG. 15, the display operation section DP of the second embodiment specifies the operation position by the operator using the touch panel 10T. This touch panel 10T is, for example, of a resistive film type, and has transparent electrodes arranged on a transparent substrate in a matrix of M rows and N columns in an XY plane. Each of those intersections is a switch part,
An operation position signal in the XY directions is output for each cell of the matrix.
【０１３４】このタッチパネル１０Ｔは、抵抗膜式のも
のに限らず、(1) 発光素子からデータ光が受光素子に入
射するのを指などで遮断または減衰させてその操作位置
を検出する光電式のタッチパネル、(2) 超音波発振素子
から出た超音波が受振素子に入るのを指などで遮断また
は減衰させてその操作位置を検出する超音波式のタッチ
パネル、(3) 静電容量の変化によって指などが触れた位
置を検出する静電容量式のタッチパネル、などであって
もよい。The touch panel 10T is not limited to a resistive type, and (1) a photoelectric type that detects or attenuates the incidence of data light from a light emitting element to a light receiving element with a finger or the like to detect its operation position. Touch panel, (2) Ultrasonic touch panel that detects or attenuates the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic oscillation element to enter the vibration receiving element with a finger or the like, and detects the operation position, (3) Due to the change in capacitance A capacitive touch panel that detects a position touched by a finger or the like may be used.
【０１３５】タッチパネル支持板４２はタッチパネル１
０Ｔの補強のためのものであり、図示例のようにタッチ
パネル１０Ｔに対応する部分をくり抜いて枠体形状にす
る場合には不透明部材であってもよい。枠体形状にせず
に平板状にする場合には透明または半透明部材で形成す
ることが好ましい。また、タッチパネル１０Ｔ自身が押
し込み操作によっても変形しない程度の強度を有してい
る場合には、このタッチパネル支持板４２を設けなくて
もよい。[0135] The touch panel support plate 42 is
This is for reinforcing 0T, and may be an opaque member when a portion corresponding to the touch panel 10T is hollowed out to have a frame shape as in the illustrated example. In the case of forming a flat plate instead of a frame shape, it is preferable to form a transparent or translucent member. If the touch panel 10T has such a strength that the touch panel 10T does not deform even by the pressing operation, the touch panel support plate 42 may not be provided.
【０１３６】図１５の表示操作部ＤＰの残余の構成は図
３のものと同様であるが、この図１５の表示操作部ＤＰ
では操作位置の検出はタッチパネル１０Ｔが行い、圧電
素子Ｅ1〜Ｅ4は操作面１１への操作力の検出と、操作面
１１への力学的駆動との目的で使用される。The remaining configuration of the display operation unit DP of FIG. 15 is the same as that of FIG.
The touch panel 10T detects the operation position, and the piezoelectric elements E1 to E4 are used for the purpose of detecting the operation force applied to the operation surface 11 and for mechanically driving the operation surface 11.
【０１３７】図１６は、図１５の表示操作部ＤＰを利用
する場合の制御回路部ＣＴの構成図であり、図７と同様
にハード回路として記載されているが、それらの機能は
ソフト的に実現することもできる。この図１６の制御回
路部ＣＴの多くの要素は図７の場合と同じ構成と機能を
有しており、以下では図１６と図７とを比較しつつ図７
と異なる部分について説明する。FIG. 16 is a block diagram of the control circuit section CT when the display operation section DP of FIG. 15 is used, and is described as a hardware circuit as in FIG. It can also be achieved. Many elements of the control circuit unit CT of FIG. 16 have the same configuration and functions as those of FIG. 7, and the following description will be made by comparing FIG. 16 with FIG.
A description will be given of different parts.
【０１３８】図１６において、タッチパネル１０Ｔの操
作位置が操作位置特定部５１Ｔで特定される。ただし、
タッチパネル１０ＴがＭ行Ｎ列のマトリクス配列である
ことから、この操作位置を示す操作位置信号ＳＰはタッ
チパネル１０Ｔの各セルのサイズを単位とした値とな
る。In FIG. 16, the operation position of touch panel 10T is specified by operation position specifying section 51T. However,
Since the touch panel 10T has a matrix arrangement of M rows and N columns, the operation position signal SP indicating the operation position is a value in units of the size of each cell of the touch panel 10T.
【０１３９】この操作位置信号ＳＰが操作領域Ｒ1〜Ｒ7
のいずれに相当するかは領域判定部５２によって判定さ
れるが、この領域判定部５２の構成と動作は図７のもの
と基本的に同一である。The operation position signal SP is applied to the operation areas R1 to R7.
Is determined by the area determination unit 52, and the configuration and operation of the area determination unit 52 are basically the same as those in FIG.
【０１４０】一方、圧電素子Ｅ1〜Ｅ4のそれぞれの端子
電圧ｅk（ｋ＝１〜４）は演算部５１Ｆに並列的に与え
られるが、この演算部５１Ｆは図８の構成から位置演算
部５１ｂを省略したものに相当する。すなわち、この第
２実施形態における操作位置の特定はタッチパネル１０
Ｔを使用して行うため、圧電素子Ｅ1〜Ｅ4の出力電圧か
らはトータルな操作力Ｆだけを演算すればよい。On the other hand, the respective terminal voltages e k (k = 1 to 4) of the piezoelectric elements E1 to E4 are given in parallel to the calculating section 51F. This calculating section 51F is different from the position calculating section 51b in FIG. Is equivalent to omitting. That is, the operation position in the second embodiment is specified by the touch panel 10.
Since this is performed using T, only the total operating force F needs to be calculated from the output voltages of the piezoelectric elements E1 to E4.
【０１４１】演算部５１Ｆの出力である操作力信号ＳＦ
は操作力判定部５４に出力されて、その操作力Ｆがいず
れの操作力区分Ｆ0〜Ｆ4（図１１）のうちのいずれに属
するかが判定される。The operation force signal SF output from the calculation unit 51F
Is output to the operation force determination unit 54 to determine which of the operation force categories F0 to F4 (FIG. 11) the operation force F belongs to.
【０１４２】以後の構成および動作は第１実施形態と同
様である。この第２実施形態では第１実施形態の装置に
おける利点のほか、操作位置の検出における誤差が特に
少ないという利点がある。すなわち、圧電素子Ｅ1〜Ｅ4
の端子電圧ｅk（ｋ＝１〜４）によって操作位置を特定
する場合は、既述したように操作パネル１０の自重など
の影響がある。操作領域Ｒ1〜Ｒ7のそれぞれを比較的大
きくとっている場合には、この誤差はほとんど問題にな
らないが、操作領域のそれぞれの面積を特に小さくした
い場合にはより正確な操作位置検出が求められる。この
ような場合は第２実施形態のようにタッチパネル１０Ｔ
を使用することが好ましい。The subsequent configuration and operation are the same as in the first embodiment. In the second embodiment, in addition to the advantages of the device of the first embodiment, there is an advantage that errors in detecting the operation position are particularly small. That is, the piezoelectric elements E1 to E4
When the operation position is specified by the terminal voltage e k (k = 1 to 4), there is an influence of the own weight of the operation panel 10 as described above. When each of the operation regions R1 to R7 is relatively large, this error hardly causes a problem. However, when it is desired to particularly reduce the area of each of the operation regions, more accurate operation position detection is required. In such a case, as in the second embodiment, the touch panel 10T
It is preferred to use
【０１４３】また、タッチパネル１０Ｔを利用すると、
端子電圧ｅk（ｋ＝１〜４）からの位置演算が不要にな
るため、操作領域の特定を高速で行うことができるとい
う利点もある。When the touch panel 10T is used,
Since the position calculation from the terminal voltage e k (k = 1 to 4) becomes unnecessary, there is an advantage that the operation region can be specified at high speed.
【０１４４】＜3. 第３実施形態＞図１７はこの発明の
第３実施形態にかかる情報表示装置２００の外観斜視図
であり、図１８はその正面図である。この情報表示装置
２００は可搬型の情報表示装置の１例としての液晶表示
型のゲーム機となっている。この情報表示装置２００は
箱形のハウジング２０１の主面ＭＳに操作面１１が露出
している。この操作面は図３の操作パネル１０または図
１５のタッチパネル１０Ｔの表面に相当する。この操作
面１１から奥の表示操作部や制御回路部は、第１実施形
態または第２実施形態の表示操作部ＤＰと同様に構成さ
れている。<3. Third Embodiment> FIG. 17 is an external perspective view of an information display device 200 according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 18 is a front view thereof. The information display device 200 is a liquid crystal display game machine as an example of a portable information display device. The operation surface 11 of the information display device 200 is exposed on the main surface MS of the box-shaped housing 201. This operation surface corresponds to the surface of operation panel 10 in FIG. 3 or touch panel 10T in FIG. The display operation unit and the control circuit unit at the back of the operation surface 11 are configured similarly to the display operation unit DP of the first or second embodiment.
【０１４５】図１７の操作面１１には、液晶表示パネル
で表示した操作領域Ｒ1〜Ｒ4が透過して見えている。こ
れらの操作領域Ｒ1〜Ｒ4は、典型的には両側部に沿って
表示される。操作者はハウジング２０１の両側を図１７
に破線で示すように両手で握り、親指によってこれらの
操作領域Ｒ1〜Ｒ4を押圧して操作する。この押圧操作の
位置が検知されるとともに、所定の閾値より大きな押圧
力であればその操作入力が受け付けられて画面中の表示
対象物２１０（図１８）が変化するとともに、操作面１
１が所定のモードで振動または微少変位する。このあた
りの動作は第１および第２実施形態と同様である。On the operation surface 11 of FIG. 17, the operation areas R1 to R4 displayed on the liquid crystal display panel are seen through. These operation areas R1 to R4 are typically displayed along both sides. The operator holds both sides of the housing 201 in FIG.
As shown by a broken line, the user holds the camera with both hands and presses these operation areas R1 to R4 with his thumb to perform an operation. The position of this pressing operation is detected, and if the pressing force is larger than a predetermined threshold value, the operation input is received, the display object 210 (FIG. 18) on the screen changes, and the operation surface 1 is changed.
1 is vibrated or slightly displaced in a predetermined mode. The operation around this is the same as in the first and second embodiments.
【０１４６】一方、この情報表示装置２００では、ハウ
ジング２０１の側面に固定操作ボタン２０３を設けてい
る。また、図１９に背面図として示すように、ハウジン
グ２０１の裏面２２０にも電池ケースカバー２２４を避
けて固定操作ボタン２２１，２２２および十字操作ボタ
ン２２３が配置されている。これらの固定ボタン２０
３，２２１〜２２３はたとえば、ゲームの開始／終了、
画面の表示内容の切り替え、画面中のオブジェクトの移
動や操作などに割り当てることができる。典型的には、
これらの固定ボタン２０３，２２１〜２２３はハウジン
グ２０１を握った指のうち親指以外の指で操作する。On the other hand, in the information display device 200, a fixed operation button 203 is provided on a side surface of the housing 201. 19, fixed operation buttons 221 and 222 and a cross operation button 223 are also arranged on the back surface 220 of the housing 201, avoiding the battery case cover 224. These fixed buttons 20
3,221 to 223 are, for example, start / end of a game,
It can be assigned to switching of display contents of the screen, movement and operation of objects in the screen, and the like. Typically,
These fixed buttons 203, 221 to 223 are operated by fingers other than the thumb among the fingers holding the housing 201.
【０１４７】従来のこの種の装置では液晶表示画面は表
示のみの機能を有するとともに、固定ボタンが主面ＭＳ
に配置されているために液晶表示面の面積が狭くなって
いた。しかしながら、この実施形態の情報表示装置２０
０では液晶表示画面上の操作面１１でも操作入力が可能
であるから、固定ボタンをハウジング２０１の主面以外
の面に移すことにより、主面ＭＳの多くの面積を表示操
作面として利用できる。In this type of conventional device, the liquid crystal display screen has a function of displaying only, and the fixed button is provided on the main surface MS.
, The area of the liquid crystal display surface has been reduced. However, the information display device 20 of this embodiment
In the case of 0, since the operation input can be performed on the operation surface 11 on the liquid crystal display screen, a large area of the main surface MS can be used as the display operation surface by moving the fixing button to a surface other than the main surface of the housing 201.
【０１４８】さらに、従来の装置では固定ボタンだけが
設けられていたが、この実施形態の装置においては操作
領域Ｒ1〜Ｒ4の表示内容および位置が可変であるため、
種々の状況に応じて多彩な操作入力が可能になる。Further, in the conventional apparatus, only the fixed button is provided. However, in the apparatus of this embodiment, since the display contents and positions of the operation areas R1 to R4 are variable,
Various operation inputs can be performed according to various situations.
【０１４９】なお、図１７に示すようにハウジング２０
１の天井面には電源スイッチ２０２があり、このような
電源スイッチ２０２や音声ボリューム調整ダイアルは従
来の装置でも主面ＭＳ以外の面に配置されていた。しか
しながら、この実施形態の装置における固定ボタン２０
３，２２１〜２２３は、情報表示面の表示内容に応じた
操作を受け付けるための操作スイッチであるという点
で、電源スイッチや音声ボリューム調整ダイアルとは性
質が異なるものである。ゲーム機の例で言えば、これら
の固定ボタン２０３，２２１〜２２３はゲーム内容に関
連するボタンである。It should be noted that, as shown in FIG.
A power switch 202 is provided on the ceiling surface of No. 1 and such a power switch 202 and an audio volume adjustment dial are arranged on a surface other than the main surface MS in a conventional apparatus. However, the fixed button 20 in the device of this embodiment
3, 221 to 223 are operation switches for receiving an operation corresponding to the display content of the information display surface, and are different from the power switch and the audio volume adjustment dial in properties. In the case of a game machine, these fixed buttons 203, 221-223 are buttons related to the game content.
【０１５０】このようなゲーム機や携帯型の情報表示端
末（いわゆるモバイル機器）にこの発明を応用した場
合、操作面１１の振動によって単に操作感を与えるだけ
でなく、ゲームなどの臨場感を高めることもできる。す
なわち、画面上の表示対象物（たとえばキャャラクタ
ー）の動きに合わせて操作面１１に振動を与えることも
できるし、音声に同期して操作面１１を振動させること
もできる。When the present invention is applied to such a game machine or a portable information display terminal (a so-called mobile device), the vibration of the operation surface 11 not only gives an operational feeling but also enhances the realism of a game or the like. You can also. That is, the operation surface 11 can be vibrated in accordance with the movement of a display object (for example, a character) on the screen, or the operation surface 11 can be vibrated in synchronization with voice.
【０１５１】また、圧電素子Ｅ1〜Ｅ4に与える高周波の
位相を異なるものとすれば、操作面１１の一端から他端
に向けて進む進行波のような振動を与えることも可能で
あり、それによってゲームなどの興味がさらに増加する
ことになる。If the phases of the high-frequency waves applied to the piezoelectric elements E1 to E4 are different, it is possible to apply vibration such as a traveling wave traveling from one end of the operation surface 11 to the other end. Interest in games and the like will further increase.
【０１５２】＜4. 他の実施形態＞図２０はこの発明の
情報表示装置として利用可能な他の例を示す図であり、
情報表示面２１およびその上に重なった操作面１１の一
部を示している。この例ではオーディオ機器のボリュー
ムコントロールつまみ部分を液晶表示パネルに表示し、
それを操作者の指で操作させるように構成されている。
具体的には、音域ごとのスライド型ボリュームつまみ３
０１を表示し、その上に指３０３を置いて押圧力を加え
つつ、ボリューム調整ライン３０２に沿って「Ｈ」また
は「Ｌ」の方向に指３０３を移動させると、このボリュ
ームつまみ３０１の表示がそれにつれて移動しつつ実際
の音量が変化する。それとともに、操作面１１が振動す
ることにより操作中であることを操作者に伝える。<4. Other Embodiments> FIG. 20 is a diagram showing another example usable as an information display device of the present invention.
The information display surface 21 and a part of the operation surface 11 overlaid thereon are shown. In this example, the volume control knob of the audio device is displayed on the LCD panel,
It is configured to operate it with the operator's finger.
Specifically, slide type volume knobs 3 for each range
01 is displayed, and the finger 303 is moved in the “H” or “L” direction along the volume adjustment line 302 while applying the pressing force by placing the finger 303 thereon, and the display of the volume knob 301 is displayed. The actual volume changes while moving. At the same time, the operation surface 11 is vibrated to inform the operator that the operation is being performed.
【０１５３】また、その振動振幅は、その時点において
操作しているボリュームつまみ３０１の位置によって変
化するようになっている。たとえば、そのボリュームつ
まみ３０１が区間ＹL内にあるときには小振幅で、区間
ＹM内にあるときには中振幅で、区間ＹH内にあるときに
は大振幅で操作面１１を振動させる。これによって、操
作者は現在の音量に応じた触感を得ることができる。ま
た、ボリュームつまみ３０１のＹ座標に応じて連続的に
振幅を増大させるようにすることもできる。The vibration amplitude changes according to the position of the volume knob 301 which is being operated at that time. For example, a small amplitude when its volume knob 301 is in the interval Y L, a medium amplitude when in the interval Y M, to vibrate the operation surface 11 with a large amplitude when it is in the interval Y H. Thereby, the operator can obtain a tactile sensation according to the current volume. Further, the amplitude can be continuously increased according to the Y coordinate of the volume knob 301.
【０１５４】図２２はこのような機能を実現するための
具体的構成例を示している。この図２２は、第１実施形
態の図７あるいは第２実施形態の図１６の一部の変形部
分を示しており、情報処理部６０からは、その時点での
操作中のボリュームつまみ３０１について表示中のＹ座
標が区間ＹL、ＹM、およびＹHのいずれに属するかを示
す情報ｙDが駆動モード選択部７２に伝達されてくる。
この駆動モード選択部７２内のテーブル７２ａは、この
Ｙ座標識別値ｙDに応じて駆動モードを選択するような
関係がテーブル形式で記憶されており、Ｙ座標識別値ｙ
Dが大きければ大振幅の振動モードが、小さければ小振
幅の振動モードが駆動モード記憶部７３から選択される
ようになっている。駆動モード記憶部７３には大振幅、
中振幅、小振幅のそれぞれの振動モードが記憶されてい
る。FIG. 22 shows a specific configuration example for realizing such a function. FIG. 22 shows a partially modified part of FIG. 7 of the first embodiment or FIG. 16 of the second embodiment, and the information processing unit 60 displays a volume knob 301 being operated at that time. Y coordinate interval Y L in, Y M, and Y data y D indicating one of whether belongs H come is transmitted to the drive mode selector 72.
Table 72a of the drive mode selection section 72, are stored in a table format relationship as to select the drive mode according to the Y coordinate identification value y D, Y coordinate identification value y
If D is large, the vibration mode with a large amplitude is selected from the drive mode storage unit 73, and if D is small, the vibration mode with a small amplitude is selected. The drive mode storage 73 has a large amplitude,
Each vibration mode of medium amplitude and small amplitude is stored.
【０１５５】また、連続的に振幅を変化させたいときに
は、ボリュームつまみ３０１について表示中のＹ座標の
値そのものをＹ座標識別情報ｙDとして駆動モード選択
部７２に与え、このＹ座標識別情報ｙDの増加関数を使
用して振動振幅を決めるようにしてもよい。[0155] Also, when you want continuously varying the amplitude gives the value itself of the Y coordinates in the display for the volume knob 301 on the drive mode selection section 72 as the Y-coordinate identification information y D, the Y-coordinate identification information y D May be used to determine the vibration amplitude.
【０１５６】いずれの場合も、臨場感あふれるつまみ操
作を実現できる。In any case, a knob operation full of a sense of reality can be realized.
【０１５７】図２１は図２０と類似の使用例を示す図で
ある。この図２１の例では指３０３は低音量側の押しボ
タン表示３０４Ｌと、高音量側の押しボタン表示３０４
Ｈとを押圧操作できるようになっている。たとえば、高
音量側の押しボタン表示３０４Ｈを押圧操作するとスラ
イド表示３０５がボリューム調整ライン３０２に沿って
移動して音量が大きくなるとともに、操作面１１の振動
振幅も増大する。この場合には、図２２の情報ｙDとし
て、その時点での操作中のボリュームつまみ３０３につ
き、スライド表示３０１のＹ座標そのものか、あるい
は、そのＹ座標が区間ＹL、ＹM、およびＹHのいずれに
属するかを示す情報を使用する。FIG. 21 is a diagram showing an example of use similar to that of FIG. In the example of FIG. 21, the finger 303 has a low-volume side push button display 304L and a high-volume side push button display 304L.
H can be pressed. For example, when the push button display 304H on the high volume side is pressed, the slide display 305 moves along the volume adjustment line 302 to increase the volume, and the vibration amplitude of the operation surface 11 also increases. In this case, as the information y D in FIG. 22, per volume knob 303 during operation at that time, the Y coordinate or itself slide display 301, or the Y coordinate interval Y L, Y M, and Y H Is used to indicate to which of the above.
【０１５８】その他の構成と動作とは第１実施形態や第
２実施形態の装置と同様である。Other configurations and operations are the same as those of the devices of the first and second embodiments.
【０１５９】＜5. 変形例＞ ＜5-1. 双方向機能手段＞この発明で利用する双方向機
能手段ないしはその構成要素としての単位機能手段とし
ては、圧電素子、電磁ソレノイドとプランジャーと
の組合せ、電磁石と永久磁石の組合せ、など種々のも
のが使用可能である。これらのうち、やのように電
磁的作用を利用するものでは、操作面への押圧力が磁束
分布の変化を生じさせてコイルの端子間に電圧を誘起す
る。そして、その電圧を増幅することにより、押圧力の
大きさを判定することができる。すなわち、これらが変
位センサと電磁駆動手段との双方の機能を備えているこ
とを利用したものである。<5. Modifications><5-1. Bi-directional function means> The bi-directional function means used in the present invention or a unit function means as a component thereof includes a piezoelectric element, an electromagnetic solenoid, and a plunger. Various things such as combinations, combinations of electromagnets and permanent magnets, and the like can be used. Among these, in the case of using an electromagnetic action like the above, the pressing force on the operation surface causes a change in the magnetic flux distribution and induces a voltage between the terminals of the coil. Then, by amplifying the voltage, the magnitude of the pressing force can be determined. In other words, they utilize the fact that they have the functions of both the displacement sensor and the electromagnetic driving means.
【０１６０】圧電素子を利用する場合においてもセラミ
ック系の圧電素子のほか、圧電フィルムなどを使用して
もよい。図２３は圧電フィルム３１０を利用した例を示
す部分図である。この例では操作パネル１０またはタッ
チパネル１０Ｔの四隅付近の下に圧電フィルム３１０を
配置し、これらの圧電フィルム３１０をバネやゴムなど
の弾性体３１１で支持する。画面の表示は、既述した各
実施形態のように操作パネル１０またはタッチパネル１
０Ｔの下に配置した液晶表示パネル（図示せず）によっ
て行われる。操作者が操作パネル１０またはタッチパネ
ル１０Ｔの所望の箇所を押圧すると、その押圧力および
押圧位置に応じて弾性体３１１が収縮するともに圧電フ
ィルム３１０のそれぞれの表裏に電圧が生じ、それを検
出することにより押圧力や押圧位置を検出することがで
きる。When a piezoelectric element is used, a piezoelectric film or the like may be used in addition to a ceramic piezoelectric element. FIG. 23 is a partial view showing an example in which the piezoelectric film 310 is used. In this example, the piezoelectric films 310 are arranged below four corners of the operation panel 10 or the touch panel 10T, and these piezoelectric films 310 are supported by an elastic body 311 such as a spring or rubber. The screen is displayed on the operation panel 10 or the touch panel 1 as in each of the above-described embodiments.
This is performed by a liquid crystal display panel (not shown) arranged below 0T. When the operator presses a desired portion of the operation panel 10 or the touch panel 10T, the elastic body 311 contracts in accordance with the pressing force and the pressing position, and a voltage is generated on each of the front and back sides of the piezoelectric film 310. Thus, the pressing force and the pressing position can be detected.
【０１６１】＜5-2. 操作入力装置への拡張＞図２４は
この発明の基本原理を最もシンプルに実現した操作入力
装置の例としてのスイッチを示す断面図である。このス
イッチはケース３２１の底部に圧電素子ＥSを配置し、
その上に記銘板３２２と透明または半透明の操作板３２
３を配置している。操作板３２３の上面が操作面３２４
となる。<5-2. Extension to Operation Input Device> FIG. 24 is a cross-sectional view showing a switch as an example of an operation input device which realizes the basic principle of the present invention most simply. In this switch, a piezoelectric element ES is arranged at the bottom of the case 321.
A name plate 322 and a transparent or translucent operation plate 32 are further placed thereon.
3 are arranged. The upper surface of the operation plate 323 is the operation surface 324
Becomes
【０１６２】圧電素子ＥSからは配線３２７が伸びてお
り、この配線３２７は押圧検出部３２５と駆動部３２６
とに接続されている。押圧検出部３２５は圧電素子ＥS
の端子電圧を低域フィルタなどを介して検知することに
より、操作者による操作面２３４の押圧を検知する。こ
の押圧検知部３２５は、圧電素子ＥSの端子電圧が所定
の閾値より大きいときに外部機器にスイッチング信号を
送出するともに圧電素子駆動部３２６へ検知指令信号を
送出し、それによって圧電素子駆動部３２６は所定の振
動パターンの高周波を発生して圧電素子ＥSに送出して
圧電素子ＥSを振動させる。それにより記銘板３２２を
介して操作面３２４が振動し、操作者に操作入力が受け
付けられた旨を指示する触感を与える。A wiring 327 extends from the piezoelectric element ES, and the wiring 327 is connected to the pressing detection unit 325 and the driving unit 326.
And connected to. The pressure detection unit 325 is a piezoelectric element ES
Of the operation surface 234 by the operator is detected by detecting the terminal voltage through the low-pass filter or the like. When the terminal voltage of the piezoelectric element ES is higher than a predetermined threshold value, the pressing detecting section 325 sends a switching signal to an external device and also sends a detection command signal to the piezoelectric element driving section 326, whereby the piezoelectric element driving section 326 Generates a high frequency having a predetermined vibration pattern and sends it to the piezoelectric element ES to vibrate the piezoelectric element ES. As a result, the operation surface 324 vibrates via the name plate 322, and gives the operator a tactile sensation indicating that the operation input has been accepted.
【０１６３】このように、この発明の原理に従えば、可
変の表示面を持たないスイッチについても、押圧操作の
検知と操作面への振動の付与とのために別の手段を準備
することなく、１つのの圧電素子ＥSまたは１セットの
圧電素子だけで実現可能である。As described above, according to the principle of the present invention, even for a switch having no variable display surface, there is no need to prepare another means for detecting a pressing operation and applying vibration to the operation surface. It can be realized with only one piezoelectric element ES or one set of piezoelectric elements.
【０１６４】図２４のスイッチにおける記銘板３２２は
なくてもよい。この場合は操作板３２４自身の表面に固
定表示を行ってもよく、このスイッチ外に表示を行って
も良い。すなわち、この発明は、それ自身が表示面を持
たない操作入力装置にも拡張することができる。The name plate 322 in the switch shown in FIG. 24 may not be provided. In this case, the display may be fixed on the surface of the operation plate 324 itself, or may be displayed outside the switch. That is, the present invention can be extended to an operation input device having no display surface.
【０１６５】＜6. 他の変形例＞この発明の実施形態お
よび変形例として説明した各構成以外に以下のような変
形も可能である。<6. Other Modifications> In addition to the configurations described as the embodiments and the modifications of the present invention, the following modifications are possible.
【０１６６】第１実施形態のように操作パネルの操作位
置を複数の単位機能手段（圧電素子など）によって検出
する場合、３以上の単位機能手段を２次元的に分散配置
することが好ましい。それは、３点以上で押圧力を検出
することにより、２次元的な面内での操作位置を正確に
特定することができるからである。When the operation position of the operation panel is detected by a plurality of unit function means (such as piezoelectric elements) as in the first embodiment, it is preferable that three or more unit function means are two-dimensionally dispersed. This is because an operation position in a two-dimensional plane can be accurately specified by detecting the pressing force at three or more points.
【０１６７】その一方で、操作領域の場所が１次元的に
並んでいるような使い方だけをするものであれば、対向
する２辺のそれぞれに圧電素子を配置すれば、操作位置
を１次元的に特定可能である。したがって、典型的には
３点以上、好ましくは矩形の操作パネルおいて４点また
はそれ以上の位置に単位機能手段を配置するが、操作パ
ネルなどの形状や使用の態様に応じて単位機能手段の数
は増減可能である。On the other hand, if the operation area is only used one-dimensionally, the piezoelectric element is disposed on each of the two opposing sides, so that the operation position can be one-dimensionally arranged. Can be specified. Therefore, the unit function means is typically arranged at three or more points, preferably at four or more positions in a rectangular operation panel. However, the unit function means may be arranged in accordance with the shape of the operation panel or the like and the mode of use. The number can be increased or decreased.
【０１６８】操作面に力学的反応を与えるモードとして
は、操作パネルを１ショットだけ横スライドさせる、
操作パネルを急に横スライドさせて操作面１１を押し
ている間はこれを保持する、操作パネルを１ショット
だけ下げる、操作パネルを急に下げて操作面１１を押
している間はこれを保持する、操作パネルを１ショッ
トだけ上げる（図１４(f)と等価）、操作パネルを急
に上げて操作面１１を押している間はこれを保持する、
などもあり、これらを図１４の駆動モード記憶部７３に
記憶させておくことができる。As a mode for giving a dynamic response to the operation surface, the operation panel is slid horizontally by one shot.
The operation panel is suddenly slid horizontally to hold the operation surface 11 while the operation panel 11 is pressed, the operation panel is lowered by one shot, and the operation panel 11 is held down while the operation panel 11 is suddenly lowered and the operation surface 11 is pressed. The operation panel is raised by one shot (equivalent to FIG. 14 (f)), and while the operation panel is suddenly raised and the operation surface 11 is pressed, this is held.
These can be stored in the drive mode storage unit 73 in FIG.
【０１６９】これらのうち、，，はパルス的な駆
動信号を生成すればいが、，，は直流的な駆動信
号であるため、操作面１１を押圧することによって圧電
素子Ｅ1〜Ｅ4に生じる端子電圧ｅk（直流）を検出する
にあたって、駆動信号を拾ってしまうことを防止する必
要がある。このうち上記，の場合は圧電素子の変位
方向が操作力による変位方向（操作面から下向き）と異
なるから、駆動信号を与える端子位置と信号ｅkを取り
出す端子位置とを異なる場所にするとともに配線も別の
ものにすれば、圧電素子の駆動信号と、操作力による端
子電圧とを相互に分離できる。Among these, it is only necessary to generate a pulse-like drive signal, but since is a DC drive signal, the terminal voltage generated on the piezoelectric elements E1 to E4 when the operation surface 11 is pressed. In detecting ek (direct current), it is necessary to prevent a drive signal from being picked up. Among above, since the displacement direction of the piezoelectric element is different from the displacement due to the operating force direction (downward from the operating surface) in the case of the wiring supplies a drive signal and a terminal position to take out the terminal position and the signal e k while in different locations If a different one is used, the drive signal for the piezoelectric element and the terminal voltage due to the operation force can be separated from each other.
【０１７０】これに対しての場合は駆動信号による電
圧と操作力による端子電圧とが圧電素子の同じ部位に現
れるため、それらを相互に区別する必要がある。これ
は、たとえば直流的な駆動電圧の値よりも、操作力に対
する最小閾値Ｆh1を大きく設定することによって解決す
ることができる。In this case, since the voltage based on the driving signal and the terminal voltage based on the operating force appear in the same portion of the piezoelectric element, they need to be distinguished from each other. This can be solved by, for example, setting the minimum threshold value Fh1 for the operating force to be larger than the value of the DC drive voltage.
【０１７１】この発明では操作パネル１０またはタッチ
パネル１０Ｔと圧電素子Ｅ1〜Ｅ4との間に他の部材が介
挿されていてもよい。すなわち、操作部と双方向変換機
能手段との結合は直接であるか間接であるかを問わな
い。In the present invention, another member may be interposed between the operation panel 10 or the touch panel 10T and the piezoelectric elements E1 to E4. That is, it does not matter whether the connection between the operation unit and the bidirectional conversion function unit is direct or indirect.
【０１７２】可変情報表示手段としては、液晶表示パネ
ルに限らず、ＥＬ（エレクトロルミネッセント）ディス
プレイ、プラズマディスプレイ、薄型ＣＲＴ、ＬＥＤア
レイ、液晶シャッターとそれを照らす発光体や反射板と
の組合せ、などを使用することもできる。The variable information display means is not limited to a liquid crystal display panel, but may be an EL (electroluminescent) display, a plasma display, a thin CRT, an LED array, a combination of a liquid crystal shutter and a luminous body or reflector illuminating the same, Etc. can also be used.
【０１７３】固定表示手段を用いる場合も、記銘板では
なく、紙やシートを貼り付けてもよい。When the fixed display means is used, paper or a sheet may be attached instead of the nameplate.
【０１７４】情報表示面を持たない操作入力装置として
この発明を実施する場合において、第１実施形態のよう
に複数の単位機能手段を２次元的に分散配置し、それら
からの各出力に基づいて操作位置を検出するような機能
を持たせてもよい。このような操作入力装置は、たとえ
ば携帯型パーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パ
ソコン）のポインティングデバイスの１種であるスライ
ディングパッドとして利用することができる。このよう
な場合の操作面上の指の動きは、パソコンの液晶ディス
プレイなどの画面上のカーソルの動きとして視認できる
ため、操作入力装置自身が表示機能を持たなくてもよい
わけである。In the case where the present invention is embodied as an operation input device having no information display surface, a plurality of unit function means are two-dimensionally dispersed as in the first embodiment, and based on each output from them. A function for detecting the operation position may be provided. Such an operation input device can be used, for example, as a sliding pad which is a kind of pointing device of a portable personal computer (so-called notebook personal computer). In such a case, the movement of the finger on the operation surface can be visually recognized as the movement of a cursor on a screen such as a liquid crystal display of a personal computer. Therefore, the operation input device itself does not need to have a display function.
【０１７５】また、このような場合に操作力の閾値を複
数設定しておき、最小閾値〜最大閾値の範囲内の操作力
の場合はカーソルの移動指令として取り込み、また最大
閾値以上の操作力の場合はマウスのクリックと同じ操作
として取り込むようにすることもできる。このようにす
れば、ノート型パソコンの本体上にクリック用のボタン
を別途に設ける必要がなく、またクリック用ボタンを別
途に設けた場合にも、スライディングパッドだけで容易
にクリック操作もできることになる。In such a case, a plurality of operating force thresholds are set, and if the operating force is within the range from the minimum threshold to the maximum threshold, the operation force is captured as a cursor movement command. In that case, it can be taken as the same operation as a mouse click. By doing so, there is no need to separately provide a click button on the main body of the notebook computer, and even when a separate click button is provided, the click operation can be easily performed only with the sliding pad. .
【０１７６】さらに、この発明を操作の有無の検出だけ
に使用する場合の機能手段や、操作位置の検出だけに適
用する場合の単位機能手段としては、導電ゴムやロード
セルなどを利用することも可能である。Further, as the functional means when the present invention is used only for detecting the presence or absence of an operation, and as the unit functional means when applied only to the detection of the operation position, a conductive rubber or a load cell can be used. It is.
【０１７７】[0177]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜請求項
１２の発明によれば、力学的作用と電気信号とを双方向
で変換可能な双方向機能手段を利用することにより、操
作面に加えられた操作力を検知できるとともに、操作信
号に応答して双方向機能手段に電気的駆動信号を与える
ことにより操作面が力学的に作動し、操作者に操作感を
与えることができる。As described above, according to the first to twelfth aspects of the present invention, the operation surface can be improved by utilizing the bidirectional function means capable of bidirectionally converting a mechanical action and an electric signal. In addition to detecting the operation force exerted on the bidirectional function means in response to the operation signal, the operation surface dynamically operates to give the operator a sense of operation.
【０１７８】このため、操作手段が実質的な押し込みス
トロークを持たなくても確実な操作感を与えることがで
きる。この操作感は触覚的なものであり、視覚や聴覚を
利用しないため、周囲に騒音がある場合や周囲が暗い場
合でも知覚可能である。視覚障害者や聴覚障害者におい
ても明確に操作面の力学的反応を知覚可能である。For this reason, a reliable operation feeling can be given even if the operating means does not have a substantial pushing stroke. Since this operation feeling is tactile and does not use sight or hearing, it can be perceived even when there is noise around or when the surroundings are dark. Even visually impaired and hearing impaired persons can clearly perceive the dynamic response of the operation surface.
【０１７９】また、操作力の検知と操作面の力学作用と
をひとつの手段で実現できるため、情報表示面や操作面
の付近の部品点数を減少させたシンプルな情報表示装置
となる。Further, since the detection of the operation force and the mechanical action of the operation surface can be realized by one means, a simple information display device in which the number of parts near the information display surface and the operation surface is reduced is obtained.
【０１８０】請求項２の発明によれば、操作信号が所定
の閾値を越えるときに双方向機能手段に駆動信号を与え
るようにしているため、微少な押圧力だけでは駆動信号
は発生せず、なぞり操作が可能になり、目的の操作領域
で実際に押圧操作を行うまでは装置側が誤った反応を示
さない。According to the second aspect of the present invention, when the operation signal exceeds the predetermined threshold value, the drive signal is given to the bidirectional function means. Therefore, the drive signal is not generated only by a small pressing force. The tracing operation can be performed, and the apparatus does not respond erroneously until the pressing operation is actually performed in the target operation area.
【０１８１】請求項３の発明によれば、操作信号の大き
さに応じて駆動信号のモードを変更するため、操作感を
多彩なものとすることができる。According to the third aspect of the present invention, the mode of the drive signal is changed according to the magnitude of the operation signal, so that the operation feeling can be varied.
【０１８２】請求項４の発明によれば、双方向機能手段
を構成する複数の単位機能手段によって操作面上の操作
位置を表現した位置信号を生成することが可能であり、
操作面上の操作位置を特定するために他の手段を追加す
る必要がない。According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to generate a position signal representing an operation position on the operation surface by a plurality of unit function units constituting the bidirectional function unit.
It is not necessary to add another means for specifying the operation position on the operation surface.
【０１８３】請求項５の発明によれば、３以上の単位機
能手段によって平面的な操作面上の操作位置を検出可能
である。According to the fifth aspect of the present invention, an operation position on a planar operation surface can be detected by three or more unit function means.
【０１８４】特に、請求項６の発明によれば、利用範囲
が広い矩形の操作面を使用して、その操作面上の操作位
置を検出可能である。In particular, according to the invention of claim 6, it is possible to detect an operation position on the operation surface using a rectangular operation surface having a wide use range.
【０１８５】請求項７の発明によれば、タッチパネルに
よって操作位置を特定するため、操作位置の特定精度が
高く、位置特定に要する時間も短い。According to the invention of claim 7, since the operation position is specified by the touch panel, the operation position specification accuracy is high and the time required for position specification is short.
【０１８６】請求項８の発明によれば、操作位置によっ
て操作力の閾値が変更されるため、押圧操作した位置に
応じて感度を変化させることができ、操作感を多彩なも
のとすることができる。According to the eighth aspect of the invention, since the threshold value of the operation force is changed depending on the operation position, the sensitivity can be changed in accordance with the position where the pressing operation is performed, and the operation feeling can be varied. it can.
【０１８７】請求項９の発明によれば、操作位置によっ
て駆動信号のモードが変更されるため、やはり操作感を
多彩なものとすることができる。According to the ninth aspect of the present invention, since the mode of the drive signal is changed depending on the operation position, the operation feeling can also be varied.
【０１８８】請求項１０の発明によれば、操作力が所定
の閾値を越えるときに位置信号を実質的に有効にするた
め、なぞり操作によって誤入力がなされることはない。According to the tenth aspect, when the operating force exceeds the predetermined threshold value, the position signal is made substantially effective, so that an erroneous input is not made by the tracing operation.
【０１８９】請求項１１の発明によれば、操作力の検出
や操作面への力学的作用を与えるための機能手段を圧電
素子で構成するため、装置を小型化しやすいとともに高
精度で操作力の検出が可能になる。According to the eleventh aspect of the present invention, since the functional means for detecting the operation force and giving a mechanical action to the operation surface is constituted by the piezoelectric element, the device can be easily miniaturized, and the operation force can be precisely controlled. Detection becomes possible.
【０１９０】請求項１２の発明によれば、上記の情報表
示装置をハウジングに収容して可搬型としているため、
情報表示面を有効に利用しつつ十分な操作感を与えるこ
とができる。According to the twelfth aspect of the present invention, since the information display device is housed in a housing and is portable,
A sufficient operational feeling can be given while effectively using the information display surface.
【０１９１】請求項１３の発明によれば、可搬型の情報
表示装置において情報表示面の表示内容に応じた操作を
受け付ける１または複数の操作スイッチをハウジングの
主面以外の面に設けているため、ハウジングの主面の多
くの部分を情報表示面およびそれと重なった操作面に利
用することができる。According to the thirteenth aspect of the present invention, in the portable information display device, one or a plurality of operation switches for receiving an operation corresponding to the display contents of the information display surface are provided on a surface other than the main surface of the housing. Many parts of the main surface of the housing can be used for the information display surface and the operation surface overlapping therewith.
【０１９２】そして、その操作面においても操作入力が
可能であるため、ハウジングの主面を有効に利用しつ
つ、主面以外の操作スイッチとあわせて種々の操作入力
が可能となる。Since the operation input can be performed on the operation surface, various operation inputs can be performed together with operation switches other than the main surface while effectively using the main surface of the housing.
【０１９３】請求項１４の発明によれば、複数の単位機
能手段のそれぞれの出力信号によって操作位置を特定す
るため、タッチパネルを用いることなく操作位置を特定
可能である。タッチパネルは表面の汚れなどによって誤
動作する場合もあるが、この発明では押圧力を電気信号
に変換するためにそのような誤動作のおそれも少ない。According to the fourteenth aspect, since the operation position is specified by the output signals of the plurality of unit function means, the operation position can be specified without using the touch panel. The touch panel may malfunction due to dirt on the surface, but in the present invention, since the pressing force is converted into an electric signal, such a malfunction is less likely to occur.
【０１９４】請求項１５の発明によれば、上記の発明の
基本原理を拡張して操作入力装置が構成されており、ス
トロークなしで確実な操作感が得られるとともに、部品
点数も少ない操作入力装置となっている。According to the fifteenth aspect of the present invention, the operation input device is constructed by extending the basic principle of the above-mentioned invention, and a reliable operation feeling can be obtained without a stroke and the number of parts is small. It has become.
【０１９５】さらに、請求項１６の発明は、請求項１４
の発明の利点と請求項１５の発明の利点とをあわせ持つ
ものとなっている。Further, the invention of claim 16 is the invention of claim 14
The present invention has the advantages of the invention of claim 15 and the advantages of the invention of claim 15.
【図１】この発明の第１実施形態の情報表示装置１００
を組み込んだシステム例を示す図である。FIG. 1 is an information display device 100 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a system in which is incorporated.
【図２】図１の情報表示装置１００の外観図である。FIG. 2 is an external view of the information display device 100 of FIG.
【図３】図２のIII−III断面のうち表示操作部ＤＰに相
当する部分を示す一部省略断面図である。FIG. 3 is a partially omitted cross-sectional view showing a portion corresponding to a display operation unit DP in the cross section taken along the line III-III of FIG. 2;
【図４】図４は図３のIV方向から見た透視平面図であ
る。FIG. 4 is a perspective plan view seen from a direction IV in FIG. 3;
【図５】押圧した操作領域を圧電素子を用いて検知する
原理を説明するための一般的モデル図である。FIG. 5 is a general model diagram for explaining a principle of detecting a pressed operation region using a piezoelectric element.
【図６】第１実施形態において押圧した操作領域を圧電
素子を用いて検知する原理を説明するためのモデル図で
ある。FIG. 6 is a model diagram for describing a principle of detecting a pressed operation area using a piezoelectric element in the first embodiment.
【図７】第１実施形態における制御回路部ＣＴのブロッ
ク図である。FIG. 7 is a block diagram of a control circuit unit CT according to the first embodiment.
【図８】演算部５１の内部ブロック図である。FIG. 8 is an internal block diagram of a calculation unit 51.
【図９】操作領域の頂点座標の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of vertex coordinates of an operation area.
【図１０】比較判定部５２ａの内部ブロック図である。FIG. 10 is an internal block diagram of a comparison / determination unit 52a.
【図１１】操作力区分Ｆ0〜Ｆ4の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of operation force divisions F0 to F4.
【図１２】操作力判定部５４の内部ブロック図である。FIG. 12 is an internal block diagram of the operation force determination unit 54.
【図１３】駆動モード選択部７２の内部ブロック図であ
る。FIG. 13 is an internal block diagram of a drive mode selection unit 72.
【図１４】駆動モード記憶部７３に記憶されている種々
の振動モードを模式的に示す図である。14 is a diagram schematically showing various vibration modes stored in a drive mode storage unit 73. FIG.
【図１５】この発明の第２実施形態である情報表示装置
の表示操作部ＤＰに相当する部分を示す一部省略断面図
である。FIG. 15 is a partially omitted cross-sectional view showing a portion corresponding to a display operation unit DP of the information display device according to the second embodiment of the present invention.
【図１６】図１５の表示操作部ＤＰを利用する場合の制
御回路部ＣＴの構成図である。16 is a configuration diagram of a control circuit unit CT when the display operation unit DP of FIG. 15 is used.
【図１７】この発明の第３実施形態にかかる情報表示装
置２００の外観斜視図である。FIG. 17 is an external perspective view of an information display device 200 according to a third embodiment of the present invention.
【図１８】情報表示装置２００の正面図である。18 is a front view of the information display device 200. FIG.
【図１９】情報表示装置２００の背面図である。19 is a rear view of the information display device 200. FIG.
【図２０】この発明の情報表示装置として利用可能な他
の例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing another example usable as the information display device of the present invention.
【図２１】図２０と類似の使用例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a usage example similar to that of FIG. 20;
【図２２】図２０の装置における機能を実現するための
部分ブロック図である。FIG. 22 is a partial block diagram for realizing the functions of the device of FIG. 20;
【図２３】圧電フィルム３１０を利用した例を示す部分
図である。FIG. 23 is a partial view showing an example using a piezoelectric film 310.
【図２４】この発明の操作入力装置の例としてのスイッ
チを示す断面図である。FIG. 24 is a sectional view showing a switch as an example of the operation input device of the present invention.
Ｅ1〜Ｅ4 圧電素子（単位機能手段） ｅk ｋ番目の圧電素子の端子電圧 Ｒ1〜Ｒ7 操作領域 Ｐ（ｘ，ｙ） 操作位置 Ｒ 操作中の領域 Ｆ 操作力 ＳＦ 操作力信号 ＳＰ 操作位置信号 ＦＣ 操作有効信号 ＦＤ 操作力判定信号 Ｇ ゲート信号 Ｖ 駆動モードのパラメータ信号 Ｆ1〜Ｆ4 操作力区間 Ｆh1〜Ｆh4 操作力閾値 Ｆh1 操作力の最小閾値 ＤＰ 表示操作部 ＣＴ 制御回路部 ＭＳ ハウジングの主面 １０ 操作パネル １０Ｔ タッチパネル １１ 操作面 ２０ 液晶表示パネル ２１ 表示面（情報表示面） ３０ 双方向変換機能手段 ５１ 演算部 ５２ 領域判定部 ５４ 操作力判定部（操作信号判定手段） ５６ ゲート回路 ５７ 論理積回路 ６０ 情報処理部 ７２ 振動モード選択部 ７３ 振動モード記憶部 ７５ 圧電素子駆動部 １００，２００ 情報表示装置 １０１，２０１ ハウジングE1~E4 piezoelectric element (unit function unit) e k k-th terminal voltage R1~R7 operation area P (x, y) of the piezoelectric element operating position region in the R operation F operating force SF operation force signal SP operation position signal FC Operation valid signal FD Operation force determination signal G Gate signal V Drive mode parameter signal F1 to F4 Operation force section Fh1 to Fh4 Operation force threshold Fh1 Minimum threshold of operation force DP Display / operation unit CT Control circuit unit MS Main surface of housing 10 Operation Panel 10T Touch panel 11 Operation surface 20 Liquid crystal display panel 21 Display surface (information display surface) 30 Bidirectional conversion function means 51 Operation unit 52 Area determination unit 54 Operation force determination unit (operation signal determination unit) 56 Gate circuit 57 Logical product circuit 60 Information processing unit 72 Vibration mode selection unit 73 Vibration mode storage unit 75 Piezoelectric element driving unit 100, 200 Information display device 10 1,201 housing
フロントページの続き (72)発明者 三輪 高仁 大阪市淀川区西宮原１丁目７番31号 和泉 電気株式会社内Continuation of front page (72) Inventor Takahito Miwa 1-7-131 Nishimiyahara, Yodogawa-ku, Osaka City Izumi Electric Co., Ltd.
Claims (16)
れた透明または半透明の操作部と、 (c) 前記操作部と結合し、力学的作用と電気信号とを
双方向で変換可能な双方向機能手段と、 (d) 前記操作面に与えられた操作力によって前記双方
向機能手段から発生する電気信号を操作信号として取出
す操作信号取出し手段と、 (e) 前記操作信号に応答して前記双方向機能手段に電
気的な駆動信号を送出する駆動制御手段と、 を備え、 前記駆動信号によって前記双方向機能手段で生ずる力学
的反応が前記操作面に伝達されて操作者の触感として感
得されることを特徴とする情報表示装置。1. An information display device, comprising: (a) an information display surface; and (b) a transparent or translucent operation portion having a predetermined operation surface and disposed on the information display surface. c) a bidirectional function unit coupled to the operation unit and capable of bidirectionally converting a mechanical action and an electric signal; and (d) generated from the bidirectional function unit by an operation force applied to the operation surface. An operation signal extraction unit that extracts an electric signal as an operation signal; and (e) a drive control unit that sends an electric drive signal to the bidirectional function unit in response to the operation signal. An information display device, wherein a mechanical reaction generated by the bidirectional function means is transmitted to the operation surface and sensed as a tactile sensation of the operator.
作信号が前記閾値を越えるときに前記駆動信号を前記双
方向機能手段に送出する操作信号判定手段、を有するこ
とを特徴とする情報表示装置。2. The information display device according to claim 1, wherein the drive control means compares (e-1) the operation signal with a predetermined threshold value, and when the operation signal exceeds the threshold value, An information display device, comprising: operation signal determination means for transmitting a drive signal to the bidirectional function means.
て前記駆動信号のモードを変更することを特徴とする情
報表示装置。3. The information display device according to claim 2, wherein the operation signal determination unit changes a mode of the drive signal according to a magnitude of the operation signal.
報表示装置であって、 前記双方向機能手段は、 (c-1) 空間的に相互に離れて配置され、それぞれが力
学的作用と電気信号とを双方向で変換可能な複数の単位
機能手段、を有するとともに、 前記情報表示装置が、さらに、 (f) 前記操作部に与えられた操作力によって前記複数
の単位機能手段から発生する複数の電気信号に基づい
て、前記操作面上の操作位置を表現した位置信号を生成
する位置信号発生手段、を備えることを特徴とする情報
表示装置。4. The information display device according to claim 1, wherein said bidirectional function means are (c-1) spatially separated from each other, and each of said two-way function means has a dynamic action. And a plurality of unit function means capable of bidirectionally converting the signal and the electric signal, and the information display device further comprises: (f) generating from the plurality of unit function means by an operation force applied to the operation unit. An information display device, comprising: a position signal generating unit that generates a position signal representing an operation position on the operation surface based on a plurality of electric signals to be performed.
れた３以上の単位機能手段を有することを特徴とする情
報表示装置。5. The information display device according to claim 4, wherein the plurality of unit function units include three or more unit function units that are two-dimensionally distributed.
隅に配置された４個の単位機能手段を有することを特徴
とする情報表示装置。6. The information display device according to claim 5, wherein the operation surface is a substantially rectangular surface, and the plurality of unit function units are substantially four of the substantially rectangular surface.
An information display device comprising four unit function means arranged at corners.
報表示装置であって、 前記操作手段は、 (b-1) 前記操作面上の操作位置に応じた位置信号を生
成するタッチパネル、を有することを特徴とする情報表
示装置。7. The information display device according to claim 1, wherein the operation unit includes: (b-1) a touch panel that generates a position signal corresponding to an operation position on the operation surface; An information display device comprising:
報表示装置であって、 前記駆動制御手段は、前記位置信号に応じて前記操作信
号についての前記閾値を変更することを特徴とする情報
表示装置。8. The information display device according to claim 4, wherein said drive control means changes said threshold value for said operation signal according to said position signal. Information display device.
報表示装置であって、 前記駆動制御手段は、前記位置信号に応じて前記駆動信
号のモードを変更することを特徴とする情報表示装置。9. The information display device according to claim 4, wherein the drive control means changes a mode of the drive signal in accordance with the position signal. apparatus.
情報表示装置であって、 (g) 前記操作信号が前記閾値を越えるときに前記位置
信号の発生を所定の情報処理手段に伝達する論理ゲート
手段、をさらに備えることを特徴とする情報表示装置。10. The information display device according to claim 2, wherein (g) transmitting the generation of the position signal to a predetermined information processing means when the operation signal exceeds the threshold value. An information display device, further comprising logic gate means.
の情報表示装置であって、 前記双方向機能手段は、圧電素子を含むことを特徴とす
る情報表示装置。11. The information display device according to claim 1, wherein the bidirectional function unit includes a piezoelectric element.
ングに収容され、操作面が前記主面に露出して可搬型と
された請求項１ないし請求項１０のいずれかの情報表示
装置。12. The information display device according to claim 1, wherein the information display device is housed in a portable housing having a predetermined main surface, and the operation surface is exposed to the main surface to be portable.
れ、前記表示面の表示内容に応じた操作を受け付ける１
または複数の操作スイッチ、をさらに備えることを特徴
とする情報表示装置。13. The information display device according to claim 12, wherein the information display device is fixedly arranged on a surface other than the main surface of the housing, and receives an operation according to display contents on the display surface.
Alternatively, an information display device further comprising a plurality of operation switches.
れた透明または半透明の操作部と、 (c) 前記操作部と結合する範囲内で空間的に分布配置
され、それぞれが力学的作用を電気信号に変換可能な複
数の単位機能手段と、 (d) 前記操作面に与えられた操作力によって前記複数
の単位機能手段から発生する電気信号を複数の操作信号
として取出す操作信号取出し手段と、 (e) 前記複数の操作信号に基づいて、前記操作面上の
操作位置を表現した位置信号を生成する位置信号発生手
段と、を備えることを特徴とする情報表示装置。14. An information display device, comprising: (a) an information display surface; and (b) a transparent or translucent operation unit having a predetermined operation surface and disposed on the information display surface. c) a plurality of unit function means that are spatially distributed and arranged within a range coupled with the operation unit, each of which can convert a mechanical action into an electric signal, and (d) an operation force given to the operation surface. Operation signal extracting means for extracting electric signals generated from the plurality of unit function means as a plurality of operation signals; and (e) generating a position signal representing an operation position on the operation surface based on the plurality of operation signals. An information display device comprising:
双方向で変換可能な双方向機能手段と、 (c) 前記操作面に与えられた押圧力によって前記双方
向機能手段から発生する電気信号を操作信号として取出
す操作信号取出し手段と、 (d) 前記操作信号に応答して前記双方向機能手段に駆
動信号を送出する駆動制御手段と、 を備え、 前記駆動信号による前記双方向機能手段の力学的反応が
前記操作面に伝達されて操作者の触感として感得される
ことを特徴とする操作入力装置。15. An operation input device, comprising: (a) an operation unit having a predetermined operation surface; and (b) both coupled to the operation unit and capable of bidirectionally converting a mechanical action and an electric signal. Operation signal extracting means for extracting an electric signal generated from the bidirectional function means by a pressing force applied to the operation surface as an operation signal; and (d) responding to the operation signal. And a drive control means for sending a drive signal to the bidirectional function means, wherein a dynamic reaction of the bidirectional function means by the drive signal is transmitted to the operation surface to be sensed as a tactile sensation of the operator. Operation input device characterized.
置され、それぞれが力学的作用を電気信号に変換可能な
複数の単位機能手段、を備え、 前記操作信号が、前記複数の単位機能手段のそれぞれか
ら生成される複数の単位操作信号として得られるととも
に、 前記操作入力装置が、 (e) 前記複数の単位操作信号に基づいて、前記操作面
上の操作位置を表現した位置信号を生成する位置信号発
生手段、をさらに備えることを特徴とする操作入力装
置。16. The operation input device according to claim 15, wherein the bidirectional function means is (b-1) spatially distributed and arranged within a range where the two-way function means is coupled to the operation unit, and each of the two-way function means has a dynamic action. A plurality of unit function means that can be converted to an electric signal, and the operation signal is obtained as a plurality of unit operation signals generated from each of the plurality of unit function means, and the operation input device includes: An operation input device, further comprising: a position signal generating unit that generates a position signal representing an operation position on the operation surface based on the plurality of unit operation signals.
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