Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2015046287A1 - タッチ式入力装置 - Google Patents

タッチ式入力装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015046287A1
WO2015046287A1 PCT/JP2014/075354 JP2014075354W WO2015046287A1 WO 2015046287 A1 WO2015046287 A1 WO 2015046287A1 JP 2014075354 W JP2014075354 W JP 2014075354W WO 2015046287 A1 WO2015046287 A1 WO 2015046287A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
detection signal
touch
deformation
input device
control unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/075354
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
安藤正道
加納英和
北田宏明
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to JP2015525335A priority Critical patent/JP5796695B2/ja
Priority to CN201480004893.5A priority patent/CN104919406B/zh
Publication of WO2015046287A1 publication Critical patent/WO2015046287A1/ja
Priority to US14/751,428 priority patent/US10120507B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/0485—Scrolling or panning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106—Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/048—Indexing scheme relating to G06F3/048
    • G06F2203/04806—Zoom, i.e. interaction techniques or interactors for controlling the zooming operation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/048—Indexing scheme relating to G06F3/048
    • G06F2203/04808—Several contacts: gestures triggering a specific function, e.g. scrolling, zooming, right-click, when the user establishes several contacts with the surface simultaneously; e.g. using several fingers or a combination of fingers and pen

Definitions

  • the present invention relates to a touch input device that detects a user's touch operation.
  • touch-type input devices equipped with a capacitance sensor have become widespread as devices that detect user touch operations.
  • the touch type input device detects a position where the touch operation is performed when the detection capacity of the capacitance sensor exceeds a predetermined threshold, and detects a position where the touch operation is performed, and outputs a position detection signal indicating the detected position. Output.
  • a touch input device has been proposed that can detect a position where a touch operation is performed and also detect a pressing operation on the touch panel (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • Patent Document 3 a touch input device that can detect a bending operation and a twisting operation has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
  • the position detection signal of the touch input device is received by a predetermined host device and used by application software executed by the host device.
  • an operating system hereinafter referred to as an OS
  • the OS cannot accept signals (hereinafter referred to as deformation detection signals) corresponding to the above-described pressing operation, bending operation, and twisting operation.
  • deformation detection signals signals
  • an object of the present invention is to provide a touch input device that allows a host device that cannot accept a deformation detection signal to accept the deformation detection signal.
  • the touch input device of the present invention converts the deformation detection signal into a position detection signal and outputs the position detection signal
  • the host device that can only accept the position detection signal can receive the deformation detection signal.
  • a host device that executes application software that performs imaging when a touch operation is received for example, if a deformation detection signal of a bending operation is converted into a position detection signal of a touch operation and output, the deformation detection signal of the bending operation is received. Even a host device that cannot be used can instruct photographing by a bending operation.
  • control unit of the touch input device of the present invention can convert the deformation detection signal into a position detection signal corresponding to an operation for changing the touch position and output the position detection signal.
  • the deformation detection signal of the twist operation is sent to the position of the swipe operation. If converted into a detection signal and output, even a host device that cannot accept a deformation detection signal of a twisting operation can execute a process of changing an image by the twisting operation.
  • a host device that grips the case with both hands such as a tablet PC
  • the touch-type input device of the present invention the image can be changed by performing a twisting operation while being held with both hands.
  • control unit of the touch input device can also convert the deformation detection signal into a position detection signal corresponding to a pinch operation that is an operation for changing the distance between a plurality of touch positions, and output the position detection signal. It is.
  • a host device that performs processing for enlarging or reducing an image by a pinch operation
  • the deformation detection signal of the pressing operation can be received.
  • the host device is a smartphone
  • the user needs to perform a pinch operation with one hand while holding the housing with one hand, and perform a pinch operation while holding the housing with one hand It is difficult.
  • the touch-type input device of the present invention since the pressing operation is converted into a pinch operation, the same operation as the pinch operation can be realized only by performing the pressing operation with the thumb of the hand holding the casing.
  • control unit of the touch input device detects the deformation when the position detection signal corresponding to an operation of changing the touch position by the touch sensor is output after detecting the deformation detection signal. It is also possible to convert the signal into a position detection signal corresponding to a pinch operation, which is an operation for changing the distance between a plurality of touch positions, and output the signal.
  • a pinch-out position detection signal is output when an operation of shifting a finger upward while detecting a pressing operation is detected
  • a pinch-in position detection signal is output when an operation of shifting a finger downward is detected.
  • the user can give an instruction for enlargement by shifting his / her finger upward while performing the pressing operation and reduction by moving his / her finger downward.
  • the deformation detection sensor may further detect a deformation amount, and the control unit may control a distance change amount in the pinch operation according to the deformation amount detected by the deformation detection sensor. In addition, the control unit may control the amount of change in distance in the pinch operation according to the length of detection time of the deformation detection signal.
  • the deformation detection sensor can be configured to detect a deformation operation on the operation surface, or can be configured to detect a deformation operation on the housing.
  • the deformation detection sensor preferably includes a piezoelectric film made of a chiral polymer.
  • a piezoelectric film made of a chiral polymer By providing a piezoelectric film made of a chiral polymer, a highly transparent pressure sensor can be obtained.
  • the chiral polymer is more preferably polylactic acid. Since polylactic acid generates piezoelectricity by molecular orientation treatment such as stretching, it is not necessary to perform poling treatment unlike other polymers such as PVDF and piezoelectric ceramics. In addition, since polylactic acid does not have pyroelectricity, a deformation detection sensor can be disposed at a position close to the operation surface.
  • a device that cannot accept a deformation detection signal can be made to accept the deformation detection signal.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of a control unit according to application example 1.
  • 10 is a flowchart illustrating an operation of a control unit according to application example 2.
  • 14 is a side cross-sectional view of a display device according to application example 3.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of a control unit according to application example 3.
  • FIG. 11A is a diagram showing an external perspective view when the touch input device is a touch pad
  • FIG. 11B is an external perspective view when the touch input device is an external touch pad.
  • FIG. It is side surface sectional drawing of the display apparatus which detects a bending operation or a twist operation.
  • It is a block diagram which shows the structure of the display apparatus 1B.
  • 14A is a plan view of the displacement sensor 10C
  • FIG. 14B is a side view
  • FIG. 14C is a back view.
  • FIG. 15A is a diagram showing a schematic side shape of the displacement sensor 10C when the bending displacement is zero
  • FIG. 15B is a schematic side shape of the displacement sensor 10C when a predetermined bending displacement is generated.
  • FIG. FIG. 16A is a diagram showing a schematic perspective shape of the displacement sensor 10C
  • FIG. 16B shows a schematic perspective shape of the displacement sensor 10C in a state where a predetermined torsional displacement has occurred.
  • the display device 1 includes a rectangular parallelepiped casing 50 and a flat panel 40 disposed in an opening on the upper surface of the casing 50 in appearance.
  • the panel 40 functions as an operation surface on which a user performs a touch operation using a finger or a pen.
  • the width direction (lateral direction) of the casing 50 is the X direction
  • the length direction (vertical direction) is the Y direction
  • the thickness direction is the Z direction.
  • a capacitance sensor 11 ⁇ / b> D, a press sensor 11 ⁇ / b> P, a display unit 30, and a control circuit module 52 are arranged inside the housing 50.
  • the touch input device 45 is configured by the panel 40, the capacitance sensor 11D, and the pressure sensor 11P.
  • a circuit board (not shown) is disposed between the bottom surface of the housing 50 and the display unit 30, and a control circuit module 52 is mounted on the circuit board.
  • the control circuit module 52 is a module that implements the control unit 20, the processing unit 22, and the program storage unit 23 illustrated in FIG.
  • the control unit 20 is connected to a capacitance sensor 11D, a pressure sensor 11P, and a processing unit 22.
  • a control unit 20, a program storage unit 23, and a display unit 30 are connected to the processing unit 22.
  • the display device 1 includes a touch input device 45 and a host device 47, and the capacitance sensor 11D, the pressure sensor 11P, and the control unit 20 constitute the touch input device 45.
  • the processing unit 22, the program storage unit 23, and the display unit 30 constitute a host device 47.
  • the control unit 20 of the touch input device 45 and the processing unit 22 and the program storage unit 23 of the host device 47 are implemented by the same control circuit module 52, but are different. It may be an embodiment realized by a control circuit module.
  • the capacitance sensor 11D corresponds to the touch sensor of the present invention, and outputs a position detection signal D sd corresponding to the position of the touch operation on the panel 40 that is the operation surface.
  • the control unit 20 outputs the position detection signal D sd output from the capacitance sensor 11D to the processing unit 22 as it is.
  • the processing unit 22 includes a CPU and controls the host device 47 in an integrated manner. That is, the processing unit 22 reads the operation program stored in the program storage unit 23 and performs various processes. For example, the processing unit 22 controls the display unit 30 to display an image, determines operation input contents according to the position detection signal input from the control unit 20, and changes the displayed image.
  • the press sensor 11P outputs a deformation detection signal Dsp corresponding to a pressing operation on the panel 40 that is an operation surface.
  • Control unit 20 outputs a deformation detection signal D sp outputted from the pressing sensor 11P is converted to the position detection signal D sd to the processing unit 22.
  • the control unit 20 converts the position detection signal Dsd corresponding to a pinch operation, which is an operation of changing the distance between a plurality of touch positions, and outputs the position detection signal Dsd.
  • the processing unit 22 performs, for example, enlargement processing of the displayed image in accordance with the position detection signal corresponding to the input pinch operation.
  • the display unit 30 includes a liquid crystal display element, for example.
  • the display unit 30 includes a liquid crystal panel 301, a front polarizing plate 302, a back polarizing plate 303, and a backlight 304.
  • the front polarizing plate 302 and the back polarizing plate 303 are arranged so as to sandwich the liquid crystal panel 301 therebetween.
  • the backlight 304 is disposed on the opposite side of the liquid crystal panel 301 with the back polarizing plate 303 interposed therebetween.
  • the capacitance sensor 11D includes a flat insulating substrate 11D1, a plurality of capacitance detection electrodes 11D2, and a plurality of capacitance detection electrodes 11D3.
  • the insulating substrate 11D1 is made of a transparent material, for example, a film made of PET or COP (cycloolefin polymer), a sheet or plate made of PC or PMMA (acrylic resin), or 0.1 mm to 0.7 mm. Made of thin glass.
  • a plurality of capacitance detection electrodes 11D2 are formed on one main surface of the insulating substrate 11D1. As shown in FIG. 3A, the plurality of capacitance detection electrodes 11D2 have a rectangular shape that is long in one direction when seen in a plan view, and are arranged so that the longitudinal direction is parallel to the Y direction. . Such a plurality of capacitance detection electrodes 11D2 are arranged at predetermined intervals along the X direction.
  • the plurality of capacitance detection electrodes 11D2 and the plurality of capacitance detection electrodes 11D3 are all made of a material having transparency, and have, for example, indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), or polythiophene as a main component. Use materials.
  • ITO indium tin oxide
  • ZnO zinc oxide
  • polythiophene polythiophene
  • the capacitance sensor 11D detects a change in capacitance that occurs when a user's finger approaches or comes into contact with the capacitance detection electrode 11D2 and the capacitance detection electrode 11D3.
  • a position detection signal D sd based on the detection is output to the control unit 20.
  • the arrangement of the capacitance detection 11D2 and the capacitance electrode 11D3 is not limited to this example.
  • the pressure detection electrode 11P2 and the pressure detection electrode 11P3 are all made of a transparent material, and for example, a material mainly composed of indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), or polythiophene is used.
  • ITO indium tin oxide
  • ZnO zinc oxide
  • polythiophene polythiophene
  • the piezoelectric film 11P1 is bent in the normal direction when the user presses the panel 40, and generates electric charges. Thereby, the deformation detection signal Dsp corresponding to the pressing operation is output to the control unit 20.
  • a highly transparent chiral polymer for the piezoelectric film 11P1. More preferably, it is uniaxially stretched polylactic acid (PLA), more preferably L-type polylactic acid (PLLA).
  • PLA uniaxially stretched polylactic acid
  • PLLA L-type polylactic acid
  • a chiral polymer has a helical structure in its main chain, and has a piezoelectric property when oriented uniaxially and molecules are oriented. The amount of charge generated by the uniaxially stretched chiral polymer is uniquely determined by the amount of displacement of the panel 40 in the normal direction.
  • the piezoelectric constant of uniaxially stretched PLLA belongs to a very high class among polymers. That is, it is possible to detect a pressing operation with high sensitivity and to output a deformation detection signal corresponding to the pressing amount with high accuracy.
  • the piezoelectric film 11P1 is arranged such that the uniaxial stretching direction 900 forms an angle of about 45 ° with respect to the X direction and the Y direction. By performing such an arrangement, the pressing operation can be detected with higher sensitivity.
  • the draw ratio is preferably about 3 to 8 times.
  • the same effect as uniaxial stretching can be obtained by varying the stretching ratio of each axis. For example, when a certain direction is set as the X-axis, the uniaxial stretching is performed about 4 times in the X-axis direction when the X-axis direction is 8 times and the Y-axis direction orthogonal to the X-axis is doubled. The same effect as the case can be obtained.
  • a film that is simply uniaxially stretched easily tears along the direction of the stretch axis, and thus the strength can be increased somewhat by performing biaxial stretching as described above.
  • the pressure sensor is not limited to the piezoelectric sensor as shown in the present embodiment, but a slight pressure on the panel 40 can be detected with the piezoelectric sensor.
  • the piezoelectric film 11P1 is not limited to an embodiment using PLLA, and a material with low transparency such as PVDF can be used. When a material with low transparency is used, the pressure sensor 11P is disposed on the lower surface side of the backlight 304. In this case, as the pressure detection electrode 11P2 and the pressure detection electrode 11P3, an electrode formed of silver paste, or a metal-based conductor formed by vapor deposition, sputtering, plating, or the like can be used.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the concept of converting the deformation detection signal Dsp into the position detection signal Dsd
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the control unit 20.
  • the control unit 20 first acquires the position detection signal D sd from the capacitance sensor 11D (S101). When it is determined that the level of the position detection signal D sd is equal to or lower than the threshold value TH Sd (S102: NO), the control unit 20 repeats the process of S101. When it is determined that the level of the position detection signal D sd exceeds the threshold value TH Sd (S102: YES), the control unit 20 detects the touch operation and its position (S103). As shown in FIG. 5A, when the user brings a finger close to or touches the panel 40, the position (X1, Y1) where the touch operation is performed is detected.
  • control unit 20 deformation detection signal D sp obtained from pressing sensor 11P (S104).
  • Control unit 20 when the level variation detection signal D sp is equal to or less than the threshold value TH sp (S105: NO), and outputs a position detection signal D sd inputted from the capacitance sensor 11D to the processing unit 22 (S106). That is, the control unit 20 outputs the position detection signal D sd indicating the position (X1, Y1) to the processing unit 22 on the assumption that a touch operation has been performed at the detected position (X1, Y1).
  • control unit 20 when the level variation detection signal D sp is determined to have exceeded the threshold value TH sp (S105: YES), outputs a position detection signal D sd corresponding to pinch operation to the processing section 22 (S107) .
  • the pinch operation is an operation for changing the distance between a plurality of touch positions.
  • the control unit 20 virtually operates at the position (X1, Y1) detected in S103 and a position (X2, Y2) different from the position (x1, Y1).
  • the position detection signal D sd is processed so that the two touch positions (X1, Y1) and (X2, Y2) are separated from each other with the position (X1, Y1) as the center.
  • the control unit 20 outputs the position detection signal D sd corresponding to the pinch out operation to the processing unit 22.
  • the position (X2, Y2) where the virtual touch operation is performed may be any position, and the separation direction may be any direction.
  • Position detection signal D sd corresponding to the pinch-out operation during the deformation detection signal D sp that exceeds the threshold value TH sp is inputted, continuously outputs. Thereby, while the user continues the pressing operation, the position detection signal D sd corresponding to the pinch-out operation is continuously output.
  • the control unit 20 may control the amount of change in distance according to the level of the deformation detection signal Dsp (the amount of displacement Z1 in the normal direction of the panel 40).
  • control unit 20 changes the distance between the two touch positions in proportion to a change in the level of the deformation detection signal Dsp (a displacement amount Z1 in the normal direction of the panel 40).
  • control unit 20 controls the change speed of the two touch positions in proportion to the change in the level of the deformation detection signal Dsp (the displacement Z1 in the normal direction of the panel 40).
  • the processing unit 22 receives a pinch-out operation and executes a process according to the pinch-out operation. For example, when the processing unit 22 performs a process of enlarging the image displayed on the display unit 30 when a pinch-out operation is received, if the user performs a pressing operation on the panel 40, the image is enlarged. Processing will be executed. While the user continues to press the panel 40, the position detection signal D sd corresponding to the pinch-out operation is continuously output, so the enlargement process is continued. In this case, the host device 47 is equivalent to receiving the deformation detection signal Dsp of the pressing operation and executing the image enlargement process according to the deformation detection signal Dsp of the pressing operation.
  • the control unit 20 may output the position detection signal D sd corresponding to the pinch-in operation to the processing unit 22 instead of the pinch-out operation in the process of S107 of FIG. In this case, the control unit 20 assumes that the touch operation is virtually performed at the position (X1, Y1) detected first and the position (X2, Y2) different from the position (X1, Y1). A position detection signal D sd is output to the processing unit 22 so that the two touch positions (X1, Y1) and (X2, Y2) approach each other around the position (X1, Y1).
  • the position (X2, Y2) where the virtual touch operation is performed may be any position, and the approaching direction may be any direction.
  • the position detection signal D sd corresponding to pinch-in operation for the duration of deformation detection signal D sp that exceeds the threshold value TH sp is inputted, continuously outputs. Further, the control unit 20 may control the change amount of the distance according to the level of the deformation detection signal Dsp (the displacement amount Z1 in the normal direction of the panel 40).
  • the processing unit 22 receives a pinch-in operation and executes a process according to the pinch-in operation. For example, when the processing unit 22 performs a process of reducing an image displayed on the display unit 30 when a pinch-in operation is received, if the user performs a pressing operation on the panel 40, the process of reducing the image is performed. Will be executed. While the user continues to press the panel 40, the position detection signal D sd corresponding to the pinch-in operation is continuously output, so the reduction process is continued. In this case, the host apparatus 47 accepts the modification detection signal D sp of the pressing operation, and thus is equivalent to executing the processing of reducing the image in accordance with the deformation detection signal D sp of the pressing operation.
  • the touch input device 45 in order to converts the deformation detection signal D sp of the pressing operation to the position detection signal D sd pinch operation, accepting a deformation detection signal D sp to the host device 47 side processing It is not necessary to add special software (driver) that can be performed, and the deformation detection signal Dsp can be received and processed. Therefore, even when the OS of the host device 47 is equipped with an OS that does not allow the addition of a special driver, the deformation detection signal Dsp can be received and processed.
  • driver special software
  • the user can also pinch the panel 40 with the other hand while holding the casing 50 with one hand, or the user can hold the panel with the thumb of the hand holding the casing 50.
  • the same operation as the pinch operation can be realized only by performing a pressing operation on 40.
  • the display device 1 is a smartphone
  • the user needs to perform a pinch operation with the other hand while holding the housing 50 with either hand. That is, it is difficult to perform a pinch operation while holding the housing 50 with one hand.
  • the pressing operation is converted into a pinch operation by applying the touch input device of the present invention, the user can perform the pinching operation only by performing the pressing operation with the thumb of the hand holding the housing 50. The same operation can be realized.
  • the position (X2, Y2) where the virtual touch operation is performed may be set as follows. That is, the control unit 20, when the level variation detection signal D sp is determined to have exceeded the threshold value TH sp (S105: YES), ( apart for example, about 5mm) in the vicinity of the first detected position (X1, Y1) Assuming that the touch operation is virtually performed at the position (X2, Y2), the two touch positions (X1, Y1) and (X2, Y2) are separated from each other with the position (X1, Y1) as the center.
  • the position detection signal D sd that is (or approaches) is output to the processing unit 22 for a very short time (for example, 50 ms).
  • control unit 20 the threshold value TH in the case where sp more than deformation detection signal D sp is inputted continuously, near (e.g., away about 5mm) position of the first detected position again (X1, Y1) (X2 , Y2), the two touch positions (X1, Y1) and (X2, Y2) are separated from (or approach) each other with the position (X1, Y1) as the center.
  • the position detection signal D sd is output to the processing unit 22 for a very short time (for example, 50 ms).
  • Control unit 20, during the deformation detection signal D sp that exceeds the threshold value TH sp is inputted continuously, repeatedly outputs such a signal.
  • the processing unit 22 when the processing unit 22 is executing application software that does not require a pinch operation, when the position detection signal D sd corresponding to the pinch operation is input, the touch panel is moved in the vertical direction or the horizontal direction while performing a touch operation. It may be accepted as a swipe operation and image scrolling may be performed.
  • the control unit 20 outputs a signal similar to that obtained by performing a pinch operation for a very short distance in the vicinity of the first detected position (X1, Y1). The image will not scroll by simply tapping.
  • the processing unit 22 is executing application software that requests a pinch operation (for example, enlarges or reduces an image)
  • a pinch operation for example, enlarges or reduces an image
  • the same operation as that performed by the pinch operation is performed.
  • the enlargement or reduction process is executed.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the control unit 20 according to the application example 1.
  • the processes common to those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the control unit 20 according to the application example 1 executes either the enlargement mode or the reduction mode. During the execution of the enlargement mode, the position detection signal D sp corresponding to the pinch-out operation is used as the deformation detection signal Dsp for the pressing operation. and outputs to the processing unit 22 as sd, during the reduced mode execution, outputs to the processing unit 22 the deformation detection signal D sp of the pressing operation as a position detection signal D sd corresponding to the pinch-in operation.
  • Switching between the enlargement mode and the reduction mode is performed, for example, when a position detection signal D sd corresponding to a predetermined number of times (for example, 3 times) of touch operations is input from the capacitance sensor 11D within a predetermined time (for example, 1 second). Do.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of the control unit 20 according to the application example 2.
  • the processes common to those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • Control unit 20 according to the application example 1 when the level variation detection signal D sp is determined to have exceeded the threshold value TH sp (S105: YES), whether the touch position is changed from the first detected position (X1, Y1) It is determined whether or not (S301). When the touch position does not change, that is, when the user only performs a pressing operation, the control unit 20 repeats the process from S101.
  • the control unit 20 determines whether or not the moving direction is upward. Judgment is made (S302).
  • the upward direction is the Y direction of the panel 40, and when the Y coordinate of the position (X1, Y1) changes to the positive side, it is determined that the panel 40 has moved upward. If the control unit 20 determines that there has been a change in the upward direction (S302: YES), it outputs a position detection signal Dsd corresponding to the pinch-out operation to the processing unit 22 (S303).
  • the control unit 20 determines whether or not the movement direction is the downward direction (S304).
  • the downward direction is the ⁇ Y direction of the panel 40.
  • the control unit 20 repeats the process from S101.
  • the control unit 20 determines that there is a change in the downward direction (S304: YES)
  • the control unit 20 outputs a position detection signal D sd corresponding to the pinch-in operation to the processing unit 22 (S305). Thereby, the user can instruct
  • FIG. 9 is a side sectional view of the display device 1A according to the application example 3, and FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of the control unit 20 according to the application example 3.
  • FIG. 9 the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIG. 10 processes that are the same as those in FIG.
  • a pressure sensor 11 ⁇ / b> P ′ for detecting a pressing operation to the rear surface side of the housing 50 is further provided on the rear surface side of the housing 50.
  • Other configurations are the same as those of the display device 1.
  • the control unit 20, and a deformation detection signal D sp that outputs of the pressure sensor 11P of the back side of the deformation detection signal D sp and the housing 50 to the output of the press sensor 11P of the panel 40 side 'respectively entered individually.
  • Control unit 20 as shown in FIG.
  • control unit 20 determines that the pressing operation on the back side of the housing 50 is performed instead of the pressing operation on the panel 40 (display unit 30) side (S401: NO), the position corresponding to the pinch-in operation.
  • the detection signal D sd is output to the processing unit 22 (S403). Also in this case, the user can instruct enlargement or reduction by an intuitive operation.
  • a mode of detecting a pressing operation with respect to the panel 40 (display unit 30) that is built in the display device 1 is shown, but as shown in FIG. It is good also as an aspect which provides the touchpad 451 different from the panel 40, and detects pressing operation with respect to the said touchpad 451.
  • FIG. 11B a mode in which a pressing operation on the external touch pad 452 is detected as the external touch pad 452 is also possible.
  • FIG. 12 is a side sectional view of the display device 1B that detects a bending operation or a twisting operation
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of the display device 1B.
  • a displacement sensor 10C that can individually detect a bending operation or a twisting operation on the casing 50 is provided on the back side of the casing 50.
  • the control unit 20 inputs a deformation detection signal D sb corresponding to a bending operation and a deformation detection signal D st corresponding to a torsion operation from the displacement sensor 10C.
  • Other configurations are the same as those of the display device 1.
  • a displacement sensor 10C on the panel 40 side it is also possible to provide a displacement sensor 10C on the panel 40 side to detect a bending operation or twisting operation on the panel 40.
  • FIG. 14 (A) is a plan view of the displacement sensor 10C
  • FIG. 14 (B) is a side view
  • FIG. 14 (C) is a back view.
  • the displacement sensor 10 ⁇ / b> C includes an elastic body 300, a first piezoelectric element 35 attached to one main surface of the elastic body 300, and a second piezoelectric element 36 attached to the other main surface of the elastic body 300.
  • the first piezoelectric element 35 includes a rectangular piezoelectric sheet 350.
  • the piezoelectric sheet 350 is made of the above-described chiral polymer (particularly PLLA).
  • the piezoelectric sheet 350 is formed such that the uniaxial stretching direction and the longitudinal direction form 45 °. Electrodes 351 and 352 are formed on substantially the entire surface of both main surfaces of the piezoelectric sheet 350, respectively.
  • the second piezoelectric element 36 includes a rectangular piezoelectric sheet 360.
  • the first piezoelectric element 35 can detect a bending operation as shown in FIG.
  • FIG. 15A is a diagram showing a schematic side shape of the displacement sensor 10C when the bending displacement is zero
  • FIG. 15B is a schematic side shape of the displacement sensor 10C when a predetermined bending displacement is generated.
  • the elastic body 300 when the bending displacement is 0, that is, when a force causing bending to the housing 50 (displacement sensor 10C) is not applied from the outside, the elastic body 300 has a main surface. It becomes a flat state. In this case, the first piezoelectric element 35 and the second piezoelectric element 36 do not expand and contract and no voltage is generated.
  • the bending displacement is a predetermined value, that is, when a force causing bending to the displacement sensor 10C is applied from the outside
  • the elastic body 300 moves in the longitudinal direction of the main surface as shown in FIG. It will be in the state curved along. In this case, the first piezoelectric element 35 extends along the longitudinal direction according to the amount of bending.
  • the displacement sensor 10C can detect the expansion of the first piezoelectric element 35, that is, the bending operation and the amount of bending of the displacement sensor 10C.
  • FIG. 16A is a diagram illustrating a schematic perspective shape of the displacement sensor 10C
  • FIG. 16B illustrates a schematic perspective shape of the displacement sensor 10C in a state where a predetermined torsional displacement has occurred.
  • FIGS. 16A and 16B show an example in which only the second piezoelectric element 36 is disposed for the purpose of explanation.
  • the elastic body 300 when the torsional displacement is 0, that is, when a force that causes torsion is not applied to the housing 50 (displacement sensor 10C) from the outside, the elastic body 300 has a main surface. It becomes a flat state. In this case, the second piezoelectric element 36 does not expand and contract, and no voltage is generated between the electrodes on both sides of the second piezoelectric element 36.
  • the torsional displacement is a predetermined value, that is, when the elastic body 300 is twisted by applying a force that causes torsion to the elastic body 300 from the outside, the elastic body 300 is fixed as shown in FIG.
  • the corner C and the corner D facing the corner A and the fixed corner B are in a state of being separated by a predetermined distance in the normal direction. At this time, the corner portion C and the corner portion D move in directions opposite to each other with respect to the main surface.
  • the second piezoelectric element 36 extends in the direction of + 45 ° with respect to the uniaxial stretching direction at the corner portion D and its vicinity, and is ⁇ 45 ° with respect to the uniaxial stretching direction at the corner portion C and its vicinity. Shrink in the direction. Accordingly, contraction or expansion occurs along the directions of ⁇ 45 ° and + 45 ° with respect to the uniaxial stretching direction of the piezoelectric sheet 360 constituting the second piezoelectric element 36 (see the solid line thick arrow symbol in FIG. 16B). Therefore, a voltage corresponding to the amount of contraction or expansion is generated between the electrode 361 and the electrode 362 constituting the second piezoelectric element 36.
  • the displacement sensor 10C can detect the twist operation and the amount of twist by detecting this voltage.
  • the corner C and the corner D are displaced by the same amount in opposite directions, so that the voltage generated according to the bending operation as shown in FIG. 15 is canceled out, and the deformation is detected by the bending operation.
  • the signal D st is not output.
  • the piezoelectric sheet 350 of the first piezoelectric element 35 is formed so that the uniaxial stretching direction and the longitudinal direction are 45 °, the deformation detection signal D sb is output by the twisting operation. There is no. Therefore, the displacement sensor 10C can individually detect the bending operation and the twisting operation with high accuracy.
  • the control unit 20 converts the deformation detection signal D sb corresponding to the bending operation output from the displacement sensor 10C and the deformation detection signal D st corresponding to the torsion operation into the position detection signal D sd , respectively, to the processing unit 22. Output.
  • the control unit 20 converts the deformation detection signal D sb of the bending operation into the position detection signal D sd of the touch operation and outputs it.
  • the processing unit 22 is executing application software that performs imaging when a touch operation is received, the user can instruct imaging by a bending operation.
  • the host device 47 side can accept an instruction for photographing by a bending operation without the need to add a special driver.
  • the processing unit 22 receives a swipe operation that moves in the horizontal direction while performing a touch operation, and executes application software that changes the image on the display unit 30 when the swipe operation is received, the control unit 20 Then, the deformation detection signal D st for the twist operation is converted into a position detection signal D sd for the swipe operation and output. Then, the user can give an instruction to change the image by a twisting operation.
  • the host device 47 side can accept an image change instruction by a twist operation without adding a special driver. For example, in a device that grips the case with both hands, such as a tablet PC, when it is desired to change the image, it is necessary to remove either hand from the case and perform a swipe operation with a finger. By applying the touch-type input device of the present invention, it is possible to execute image change processing by a twisting operation while holding it with both hands without adding a special driver to the device side.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

　制御部（２０）は、変形検出信号（Ｄｓｐ）のレベルが閾値（ＴＨＳｄ）を超えたと判断した場合、最初に検出した位置（Ｘ１，Ｙ１）と、当該位置（Ｘ１，Ｙ１）とは別の位置（Ｘ２，Ｙ２）で仮想的にタッチ操作がなされたものとして、当該位置（Ｘ１，Ｙ１）を中心として、２つのタッチ位置（Ｘ１，Ｙ１）および（Ｘ２，Ｙ２）が互いに離間していくような位置検出信号（Ｄｓｄ）を処理部（２２）に出力する。このようにして、制御部（２０）は、変形検出信号（Ｄｓｐ）をピンチアウト操作に対応する位置検出信号（Ｄｓｄ）に変換して処理部（２２）に出力する。

Description

タッチ式入力装置
　本発明は、利用者のタッチ操作を検出するタッチ式入力装置に関する。
　近年、利用者のタッチ操作を検出するものとして、静電容量センサを備えたタッチ式入力装置が普及している。タッチ式入力装置は、静電容量センサの検出容量が所定の閾値を超えた場合にタッチ操作がなされたものとして、当該タッチ操作がなされた位置を検出し、検出した位置を示す位置検出信号を出力する。
　また、タッチ操作がなされた位置を検出するとともに、タッチパネルに対する押圧操作を検出することができるタッチ式入力装置も提案されている（例えば特許文献１、２を参照）。
　また、曲げ操作およびねじり操作を検出することができるタッチ式入力装置も提案されている（例えば特許文献３を参照）。
国際公開第２０１３／２１８３５号公報 特開平５－６１５９２号公報 国際公開第２０１３／１２２０７０号公報
　タッチ式入力装置の位置検出信号は、所定のホスト装置で受け付けられ、当該ホスト装置で実行されるアプリケーションソフトウェアで利用される。しかし、ホスト装置に搭載されるオペレーティングシステム（以下、ＯＳと言う。）は、静電容量センサによる位置検出信号を処理することしか想定していない場合がある。この場合、ＯＳは、上述の押圧操作、曲げ操作、およびねじり操作に対応する信号（以下、変形検出信号と言う。）を受け付けることができない。例えば、ＯＳとしてＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）を搭載したホスト装置では、タッチ式入力装置から上記位置検出信号しか受け付けることができず、変形検出信号を受け付けることができない。
　このようなＯＳを搭載したホスト装置に対して変形検出信号を受け付けさせるためには、例えば当該変形検出信号を受け付けて処理することが可能である特殊なソフトウェア（ドライバ）を追加することが考えられる。しかし、このような特殊なドライバを開発するには時間および費用が多大に必要となる。また、このような特殊なドライバを追加することが認められていないＯＳもある。ドライバの追加が認められていないＯＳを搭載したホスト装置では、変形検出信号を受け付けることができない。
　そこで、本発明の目的は、変形検出信号を受け付けることができないホスト装置に対して、当該変形検出信号を受け付けさせることができるタッチ式入力装置を提供することにある。
　本発明のタッチ式入力装置は、操作面と、前記操作面に対するタッチ操作および当該タッチ操作がなされた位置を検出し、検出した位置に対応する位置検出信号を出力するタッチセンサと、を備えている。そして、タッチ式入力装置は、該タッチ式入力装置に対する変形操作を検出する変形検出センサと、前記変形検出センサが検出した前記変形操作に対応する変形検出信号を、前記位置検出信号に変換して出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
　このように、本発明のタッチ式入力装置は、変形検出信号を位置検出信号に変換して出力するため、位置検出信号しか受け付けることができないホスト装置に対して変形検出信号を受け付けさせることができる。例えば、タッチ操作を受け付けた時に撮影を行うアプリケーションソフトウェアを実行するホスト装置において、例えば曲げ操作の変形検出信号をタッチ操作の位置検出信号に変換して出力すれば、曲げ操作の変形検出信号を受け付けることができないホスト装置であっても、曲げ操作によって撮影の指示を行うことができる。
　また、本発明のタッチ式入力装置の制御部は、前記変形検出信号を、タッチ位置を変化させる操作に対応する位置検出信号に変換して出力することも可能である。
　例えば、タッチパネルをタッチ操作しながら横方向に移動させるスワイプ操作を受け付け、当該スワイプ操作を受け付けたときに表示画像を変更する処理を実行するホスト装置において、ねじり操作の変形検出信号をスワイプ操作の位置検出信号に変換して出力すれば、ねじり操作の変形検出信号を受け付けることができないホスト装置であっても、ねじり操作によって画像を変更する処理を実行させることができる。例えば、タブレット型ＰＣのように両手で筐体を把持するホスト装置においては、画像の変更を行いたい場合に、いずれかの手を筐体から一旦離して指でスワイプ操作を行う必要があったが、本発明のタッチ式入力装置を適用することで、両手で把持したままねじり操作を行うことにより、画像の変更を行うことができる。
　また、本発明のタッチ式入力装置の制御部は、前記変形検出信号を、複数のタッチ位置間の距離を変化させる操作であるピンチ操作に対応する位置検出信号に変換して出力することも可能である。
　例えば、ピンチ操作により画像の拡大または縮小の処理を実行するホスト装置において、押圧操作の変形検出信号をピンチ操作の位置検出信号に変換して出力すれば、押圧操作の変形検出信号を受け付けることができないホスト装置であっても、押圧操作によって画像の拡大または縮小の処理を実行させることができる。例えば、ホスト装置がスマートフォンである場合、利用者は、いずれか一方の手で筐体を把持しながら他方の手でピンチ操作を行う必要があり、片手で筐体を把持しながらピンチ操作を行うことは困難である。しかし、本発明のタッチ式入力装置では、押圧操作がピンチ操作に変換されるため、筐体を把持した手の親指で押圧操作を行うだけで、ピンチ操作と同じ操作を実現することができる。
　また、本発明のタッチ式入力装置の制御部は、前記変形検出信号を検出した後、前記タッチセンサでタッチ位置を変化させる操作に対応する位置検出信号の出力があった場合に、前記変形検出信号を、複数のタッチ位置間の距離を変化させる操作であるピンチ操作に対応する位置検出信号に変換して出力することも可能である。
　この場合、利用者は、押圧操作を行ったまま、所定の方向に指をずらすと拡大または縮小の処理が実行されることになる。例えば、押圧操作を行ったまま上方向に指をずらす操作を検出した場合にピンチアウトの位置検出信号を出力し、下方向に指をずらす操作を検出した場合にピンチインの位置検出信号を出力すれば、利用者は、押圧操作を行ったまま上方向に指をずらせば拡大、下方向に指をずらせば縮小の指示を行うことができる。
　なお、前記変形検出センサは、変形量をさらに検出し、前記制御部は、前記変形検出センサが検出した前記変形量に応じて、前記ピンチ操作における距離の変化量を制御する態様とすることも可能であるし、前記制御部は、前記変形検出信号の検出時間の長さに応じて、前記ピンチ操作における距離の変化量を制御する態様とすることも可能である。
　なお、変形検出センサは、操作面に対する変形操作を検出する態様とすることも可能であるし、筐体に対する変形操作を検出する態様とすることも可能である。
　また、変形検出センサは、キラル高分子からなる圧電フィルムを備えていることが好ましい。キラル高分子からなる圧電フィルムを備えることで、透明性の高い押圧センサとすることができる。また、キラル高分子は、ポリ乳酸であることがより好ましい。ポリ乳酸は、延伸等による分子の配向処理で圧電性が生じるため、ＰＶＤＦ等の他のポリマーや圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。また、ポリ乳酸は、焦電性がないため、操作面に近い位置に変形検出センサを配置することができる。
　この発明によれば、変形検出信号を受け付けることができない装置に対して、当該変形検出信号を受け付けさせることができる。
表示装置の外観斜視図である。 表示装置の側面断面図である。 静電容量センサおよび押圧検出センサの平面図である。 表示装置のブロック図である。 変形検出信号を位置検出信号に変換する概念を示した図である。 制御部の動作を示したフローチャートである。 応用例１に係る制御部の動作を示したフローチャートである。 応用例２に係る制御部の動作を示したフローチャートである。 応用例３に係る表示装置の側面断面図である。 応用例３に係る制御部の動作を示したフローチャートである。 図１１（Ａ）は、タッチ式入力装置をタッチパッドとした場合の外観斜視図を示す図であり、図１１（Ｂ）は、タッチ式入力装置を外付タッチパッドとした場合の外観斜視図を示す図である。 曲げ操作またはねじり操作を検出する表示装置の側面断面図である。 表示装置１Ｂの構成を示すブロック図である。 図１４（Ａ）は変位センサ１０Ｃの平面図であり、図１４（Ｂ）は側面図であり、図１４（Ｃ）は裏面図である。 図１５（Ａ）は曲げ変位が０の状態での変位センサ１０Ｃの概略側面形状を示す図であり、図１５（Ｂ）は所定の曲げ変位が生じた状態での変位センサ１０Ｃの概略側面形状を示す図である。 図１６（Ａ）は、変位センサ１０Ｃの概略斜視形状を示す図であり、図１６（Ｂ）は所定のねじれ変位が生じた状態での変位センサ１０Ｃの概略斜視形状を示している。
　以下、図面を参照して、本発明のタッチ式入力装置を備えた表示装置について説明する。
　図１の外観斜視図に示すように、表示装置１は、外観上、直方体形状の筐体５０と、筐体５０の上面の開口部に配置された平面状のパネル４０と、を備えている。パネル４０は、利用者が指やペン等を用いてタッチ操作を行う操作面として機能する。
　なお、本実施形態では、筐体５０の幅方向（横方向）をＸ方向とし、長さ方向（縦方向）をＹ方向とし、厚み方向をＺ方向とする。
　図２に示すように、筐体５０の内部には、静電容量センサ１１Ｄ、押圧センサ１１Ｐ、表示部３０、および制御回路モジュール５２が配置されている。パネル４０、静電容量センサ１１Ｄ、および押圧センサ１１Ｐによりタッチ式入力装置４５が構成されている。
　各構成部は、筐体５０の開口部（パネル４０）側から順にＺ方向に沿って、静電容量センサ１１Ｄ、押圧センサ１１Ｐ、表示部３０、および制御回路モジュール５２の順で配置される。静電容量センサ１１Ｄ、押圧センサ１１Ｐ、および表示部３０は、平板状であり、それぞれ筐体５０の開口部（パネル４０）と平行になるように、筐体５０の内部に配置されている。
　筐体５０の底面と表示部３０との間には、回路基板（不図示）が配置されており、当該回路基板に制御回路モジュール５２が実装されている。制御回路モジュール５２は、図４に示す制御部２０、処理部２２、およびプログラム記憶部２３を実現するモジュールである。
　制御部２０には、静電容量センサ１１Ｄ、押圧センサ１１Ｐ、および処理部２２が接続される。処理部２２には、制御部２０、プログラム記憶部２３、および表示部３０が接続される。
　表示装置１は、タッチ式入力装置４５およびホスト装置４７からなり、静電容量センサ１１Ｄ、押圧センサ１１Ｐ、および制御部２０は、タッチ式入力装置４５を構成する。処理部２２、プログラム記憶部２３、および表示部３０は、ホスト装置４７を構成する。なお、この例では、タッチ式入力装置４５の制御部２０と、ホスト装置４７の処理部２２およびプログラム記憶部２３と、が同じ制御回路モジュール５２により実現されている例を示しているが、異なる制御回路モジュールにより実現される態様であってもよい。
　静電容量センサ１１Ｄは、本発明のタッチセンサに相当し、操作面であるパネル４０に対するタッチ操作の位置に応じた位置検出信号Ｄｓｄを出力する。制御部２０は、静電容量センサ１１Ｄから出力された位置検出信号Ｄｓｄをそのまま処理部２２に出力する。
　処理部２２は、ＣＰＵを含み、ホスト装置４７を統括的に制御する。すなわち、処理部２２は、プログラム記憶部２３に記憶されている動作用プログラムを読み出して各種処理を行う。例えば、処理部２２は、表示部３０を制御して画像を表示させるとともに、制御部２０から入力された位置検出信号に応じて操作入力内容を決定し、表示されている画像を変更する。
　押圧センサ１１Ｐは、操作面であるパネル４０に対する押圧操作に応じた変形検出信号Ｄｓｐを出力する。制御部２０は、押圧センサ１１Ｐから出力された変形検出信号Ｄｓｐを位置検出信号Ｄｓｄに変換して処理部２２に出力する。例えば、制御部２０は、所定レベル以上の変形検出信号Ｄｓｐが入力されたとき、複数のタッチ位置間の距離を変化させる操作であるピンチ操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄに変換して出力する。これにより、処理部２２は、入力されたピンチ操作に対応する位置検出信号に応じて、例えば表示されている画像の拡大処理を行う。
　表示部３０は、例えば液晶表示素子からなる。この例では、表示部３０は、液晶パネル３０１、表面偏光板３０２、裏面偏光板３０３、およびバックライト３０４を備えている。
　表面偏光板３０２および裏面偏光板３０３は、液晶パネル３０１を挟むように配置されている。バックライト３０４は、裏面偏光板３０３を挟んで、液晶パネル３０１と反対側に配置されている。
　バックライト３０４から出力された光は、裏面偏光板３０３で偏光され、液晶パネル３０１を経て表面偏光板３０２に達する。液晶パネル３０１は、制御部２０の制御に応じて画素毎に偏光状態を変化させ、表面偏光板３０２を通過する光量を変化させる。表面偏光板３０２から出力された光は、押圧センサ１１Ｐおよび静電容量センサ１１Ｄを経てパネル４０に出力される。これにより、パネル４０に各種画像が表示される。
　静電容量センサ１１Ｄは、平板状の絶縁性基板１１Ｄ１、複数の静電容量検出用電極１１Ｄ２、および複数の静電容量検出用電極１１Ｄ３を備えている。絶縁性基板１１Ｄ１は、透明性を有する材料からなり、例えばＰＥＴやＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等からなるフィルム、ＰＣやＰＭＭＡ（アクリル樹脂）等からなるシートやプレート、或いは０．１ｍｍ～０．７ｍｍ程度の薄いガラスからなる。
　絶縁性基板１１Ｄ１の一方の主面には、複数の静電容量検出用電極１１Ｄ２が形成されている。図３（Ａ）に示すように、複数の静電容量検出用電極１１Ｄ２は、平面視して一方向に長い長方形状であり、長尺方向がＹ方向に平行になるように配置されている。このような複数の静電容量検出用電極１１Ｄ２は、Ｘ方向に沿って所定の間隔で配置されている。
　また、絶縁性基板１１Ｄ１の他方の主面には、複数の静電容量検出用電極１１Ｄ３が形成されている。図３（Ａ）に示すように、複数の静電容量検出用電極１１Ｄ３も、平面視して一方向に長い長方形状である。複数の静電容量検出用電極１１Ｄ３は、長尺方向がＸ方向に平行になるように配置されている。このような複数の静電容量検出用電極１１Ｄ３は、Ｙ方向に沿って所定の間隔で配置されている。
　複数の静電容量検出用電極１１Ｄ２および複数の静電容量検出用電極１１Ｄ３は、全て透明性を有する材料からなり、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ポリチオフェンを主成分とする材料を用いる。
　静電容量センサ１１Ｄは、利用者の指が近接したり、接触したりした際に生じる静電容量の変化を、静電容量検出用電極１１Ｄ２および静電容量検出用電極１１Ｄ３で検出し、この検出に基づく位置検出信号Ｄｓｄを制御部２０へ出力する。
　なお、静電容量検出用１１Ｄ２および静電容量電極１１Ｄ３の配置態様は、この例に限るものではない。
　押圧センサ１１Ｐは、平膜状の圧電フィルム１１Ｐ１を備える。圧電フィルム１１Ｐ１の一方の主面には、押圧検出電極１１Ｐ２が形成され、他方の主面には、押圧検出電極１１Ｐ３が形成されている。図３（Ｂ）に示すように、押圧検出電極１１Ｐ２および押圧検出電極１１Ｐ３は、圧電フィルム１１Ｐ１の主面の略全面に形成されている。
　押圧検出電極１１Ｐ２および押圧検出電極１１Ｐ３は、全て透明性を有する材料からなり、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ポリチオフェンを主成分とする材料を用いる。
　圧電フィルム１１Ｐ１は、利用者がパネル４０を押圧することで法線方向に撓み、電荷を発生する。これにより、押圧操作に対応した変形検出信号Ｄｓｐが制御部２０に出力される。
　このような圧電フィルム１１Ｐ１には、透明性の高いキラル高分子を用いることが好ましい。より好ましくは、一軸延伸されたポリ乳酸（ＰＬＡ）、さらにはＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）であることが好ましい。キラル高分子は、主鎖が螺旋構造を有し、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を有する。そして、一軸延伸されたキラル高分子が発生する電荷量は、パネル４０が法線方向へ変位する変位量によって一意的に決定される。
　一軸延伸されたＰＬＬＡの圧電定数は、高分子中で非常に高い部類に属する。すなわち、押圧操作を高感度に検出し、押圧量に応じた変形検出信号を高精度に出力することができる。
　また、キラル高分子は、延伸等による分子の配向処理で圧電性が生じるため、ＰＶＤＦ等の他のポリマーや圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。このため、ＰＬＬＡの圧電定数は経時的に変動することがなく、極めて安定している。さらに、ポリ乳酸は、焦電性がないため、操作面に近い位置に押圧センサを配置し、利用者の指等の熱が伝わる場合であっても、検出される電荷量が変化することがない。本実施形態では、図３（Ｂ）に示すように、圧電フィルム１１Ｐ１は、Ｘ方向およびＹ方向に対して、一軸延伸方向９００が略４５°の角度を成すように配置されている。このような配置を行うことで、より高感度に押圧操作を検出できる。
　なお、延伸倍率は３～８倍程度が好適である。延伸後に熱処理を施すことにより、ポリ乳酸の延びきり鎖結晶の結晶化が促進され圧電定数が向上する。また、二軸延伸した場合はそれぞれの軸の延伸倍率を異ならせることによって一軸延伸と同様の効果を得ることが出来る。例えば、ある方向をＸ軸としてＸ軸方向に８倍、Ｘ軸に直交するＹ軸方向に２倍の延伸を施した場合、圧電定数に関してはおよそＸ軸方向に４倍の一軸延伸を施した場合とほぼ同等の効果が得られる。単純に一軸延伸したフィルムは延伸軸方向に沿って裂け易いため、前述したような二軸延伸を行うことにより幾分強度を増すことができる。
　なお、押圧センサとしては、本実施形態に示すような圧電センサに限るものではないが、圧電センサであれば、パネル４０に対するわずかな押圧も検出することができる。なお、圧電フィルム１１Ｐ１についても、ＰＬＬＡを用いる態様に限るものではなく、ＰＶＤＦ等の透明性の低い材料を用いることが可能である。透明性の低い材料を用いる場合には、バックライト３０４よりも下面側に押圧センサ１１Ｐを配置する。この場合、押圧検出電極１１Ｐ２および押圧検出電極１１Ｐ３には銀ペーストにより形成された電極や、蒸着やスパッタ、あるいはメッキなどにより形成された金属系の導体を用いることもできる。
　ここで、制御部２０は、押圧センサ１１Ｐから入力された変形検出信号Ｄｓｐを位置検出信号Ｄｓｄに変換して処理部２２に出力する。図５は、変形検出信号Ｄｓｐを位置検出信号Ｄｓｄに変換する概念を示した図であり、図６は、制御部２０の動作を示すフローチャートである。
　図６において、制御部２０は、まず静電容量センサ１１Ｄから位置検出信号Ｄｓｄを取得する（Ｓ１０１）。制御部２０は、位置検出信号Ｄｓｄのレベルが閾値ＴＨＳｄ以下であると判断した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０１の処理を繰り返す。制御部２０は、位置検出信号Ｄｓｄのレベルが閾値ＴＨＳｄを超えたと判断した場合に（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、タッチ操作およびその位置を検出する（Ｓ１０３）。図５（Ａ）に示すように、利用者がパネル４０に指を近接させたり、接触させたりすると、タッチ操作がなされた位置（Ｘ１，Ｙ１）が検出される。
　次に、制御部２０は、押圧センサ１１Ｐから変形検出信号Ｄｓｐ取得する（Ｓ１０４）。制御部２０は、変形検出信号Ｄｓｐのレベルが閾値ＴＨｓｐ以下であると判断した場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、静電容量センサ１１Ｄから入力された位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する（Ｓ１０６）。すなわち、制御部２０は、検出された位置（Ｘ１，Ｙ１）においてタッチ操作がなされたものとして、位置（Ｘ１，Ｙ１）を示す位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する。
　一方、制御部２０は、変形検出信号Ｄｓｐのレベルが閾値ＴＨｓｐを超えたと判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ピンチ操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する（Ｓ１０７）。ピンチ操作とは、複数のタッチ位置間の距離を変化させる操作である。
　ここでは、制御部２０は、図５（Ｂ）に示すように、Ｓ１０３で検出した位置（Ｘ１，Ｙ１）と、当該位置（ｘ１，Ｙ１）とは別の位置（Ｘ２，Ｙ２）で仮想的にタッチ操作がなされたものとして、当該位置（Ｘ１，Ｙ１）を中心として、２つのタッチ位置（Ｘ１，Ｙ１）および（Ｘ２，Ｙ２）が互いに離間していくような位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する。このように、制御部２０は、ピンチアウト操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する。
　なお、仮想的なタッチ操作がなされた位置（Ｘ２，Ｙ２）は、どの位置であってもよいし、離間方向はどの方向であってもよい。ピンチアウト操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄは、閾値ＴＨｓｐを超える変形検出信号Ｄｓｐが入力されている期間中、続けて出力される。これにより、利用者が押圧操作を続けている間は、ピンチアウト操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄが出力され続ける。なお、制御部２０は、変形検出信号Ｄｓｐのレベル（パネル４０の法線方向の変位量Ｚ１）に応じて距離の変化量を制御してもよい。例えば、制御部２０は、変形検出信号Ｄｓｐのレベル（パネル４０の法線方向の変位量Ｚ１）変化に比例して、２つのタッチ位置の距離を変化させる。また、制御部２０は、変形検出信号Ｄｓｐのレベル（パネル４０の法線方向の変位量Ｚ１）変化に比例して、２つのタッチ位置の変化速度を制御させる。
　そして、処理部２２は、ピンチアウト操作を受け付け、ピンチアウト操作に応じた処理を実行する。例えば、処理部２２がピンチアウト操作を受け付けたときに表示部３０に表示している画像の拡大の処理を実行する場合、利用者がパネル４０に対して押圧操作を行うと、画像の拡大の処理を実行されることになる。利用者がパネル４０に対して押圧操作を続けている間は、ピンチアウト操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄが続けて出力されるため、拡大処理が続けてなされる。この場合、ホスト装置４７としては、押圧操作の変形検出信号Ｄｓｐを受け付けて、当該押圧操作の変形検出信号Ｄｓｐに応じて画像の拡大の処理を実行したことと等価となる。
　なお、制御部２０は、図６のＳ１０７の処理において、ピンチアウト操作ではなく、ピンチイン操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する態様としてもよい。この場合、制御部２０は、最初に検出した位置（Ｘ１，Ｙ１）と、当該位置（Ｘ１，Ｙ１）とは別の位置（Ｘ２，Ｙ２）で仮想的にタッチ操作がなされたものとして、当該位置（Ｘ１，Ｙ１）を中心として、２つのタッチ位置（Ｘ１，Ｙ１）および（Ｘ２，Ｙ２）が互いに近づくような位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する。
　この場合も、仮想的なタッチ操作がなされた位置（Ｘ２，Ｙ２）は、どの位置であってもよいし、近づく方向はどの方向であってもよい。また、ピンチイン操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄは、閾値ＴＨｓｐを超える変形検出信号Ｄｓｐが入力されている期間中、続けて出力される。また、制御部２０は、変形検出信号Ｄｓｐのレベル（パネル４０の法線方向の変位量Ｚ１）に応じて距離の変化量を制御してもよい。
　この場合、処理部２２は、ピンチイン操作を受け付け、ピンチイン操作に応じた処理を実行する。例えば、処理部２２がピンチイン操作を受け付けたときに表示部３０に表示している画像の縮小の処理を実行する場合、利用者がパネル４０に対して押圧操作を行うと、画像の縮小の処理を実行されることになる。利用者がパネル４０に対して押圧操作を続けている間は、ピンチイン操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄが続けて出力されるため、縮小処理が続けてなされる。この場合、ホスト装置４７としては、押圧操作の変形検出信号Ｄｓｐを受け付けて、当該押圧操作の変形検出信号Ｄｓｐに応じて画像の縮小の処理を実行したことと等価となる。
　このように、タッチ式入力装置４５は、押圧操作の変形検出信号Ｄｓｐをピンチ操作の位置検出信号Ｄｓｄに変換して出力するため、ホスト装置４７側に変形検出信号Ｄｓｐを受け付けて処理することが可能である特殊なソフトウェア（ドライバ）を追加する必要はなく、当該変形検出信号Ｄｓｐを受け付けて処理させることが可能になる。したがって、ホスト装置４７のＯＳが、特殊なドライバの追加が認められていないＯＳを搭載している場合であっても、当該変形検出信号Ｄｓｐを受け付けて処理させることが可能になる。
　また、利用者は、いずれか一方の手で筐体５０を把持しながら他方の手でパネル４０に対してピンチ操作を行うことも可能であるし、筐体５０を把持した手の親指でパネル４０に対して押圧操作を行うだけで、ピンチ操作と同じ操作を実現することができる。
　例えば、表示装置１がスマートフォンである場合、従来の装置では、利用者は、いずれか一方の手で筐体５０を把持しながら他方の手でピンチ操作を行う必要がある。すわなち、片手で筐体５０を把持しながらピンチ操作を行うことは困難である。しかし、本発明のタッチ式入力装置を適用することで、押圧操作がピンチ操作に変換されるため、利用者は、筐体５０を把持した手の親指で押圧操作を行うだけで、ピンチ操作と同じ操作を実現することができる。
　なお、仮想的なタッチ操作がなされた位置（Ｘ２，Ｙ２）は、以下のように設定してもよい。すなわち、制御部２０は、変形検出信号Ｄｓｐのレベルが閾値ＴＨｓｐを超えたと判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、最初に検出した位置（Ｘ１，Ｙ１）の近傍の（例えば５ｍｍ程度離れた）位置（Ｘ２，Ｙ２）で仮想的にタッチ操作がなされたものとして、当該位置（Ｘ１，Ｙ１）を中心として、２つのタッチ位置（Ｘ１，Ｙ１）および（Ｘ２，Ｙ２）が互いに離間していく（または近づく）ような位置検出信号Ｄｓｄをごく短時間（例えば５０ｍｓ）だけ処理部２２に出力する。そして、制御部２０は、閾値ＴＨｓｐを超える変形検出信号Ｄｓｐが続けて入力されている場合に、再び最初に検出した位置（Ｘ１，Ｙ１）の近傍（例えば５ｍｍ程度離れた）位置（Ｘ２，Ｙ２）で仮想的にタッチ操作がなされたものとして、当該位置（Ｘ１，Ｙ１）を中心として、２つのタッチ位置（Ｘ１，Ｙ１）および（Ｘ２，Ｙ２）が互いに離間していく（または近づく）ような位置検出信号Ｄｓｄをごく短時間（例えば５０ｍｓ）だけ処理部２２に出力する。制御部２０は、閾値ＴＨｓｐを超える変形検出信号Ｄｓｐが続けて入力されている期間中、繰り返しこのような信号を出力する。
　例えば処理部２２がピンチ操作を要求しないアプリケーションソフトを実行している場合に、ピンチ操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄが入力されると、タッチパネルをタッチ操作しながら縦方向または横方向に移動させるスワイプ操作として受け付け、画像のスクロール処理を行う場合がある。ここで、利用者がパネル４０を強くタップすると、押圧操作が検出されて、ピンチ操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄが入力され、意図せずに画像がスクロールしてしまう場合がある。しかし、上述の例では、制御部２０は、最初に検出した位置（Ｘ１，Ｙ１）の近傍で微少な距離だけごく短時間のピンチ操作を行ったものと同様の信号を出力するため、パネル４０を強くタップしただけでは画像がスクロールすることがない。一方で、処理部２２がピンチ操作を要求する（例えば画像の拡大または縮小を行う）アプリケーションソフトを実行している場合に利用者が実際に押圧操作を行うと、ピンチ操作を行ったものと同様の信号が繰り返し出力されるため、拡大または縮小の処理が実行されることになる。
　次に、図７は、応用例１に係る制御部２０の動作を示すフローチャートである。図６と共通する処理については同一の符号を付し、説明を省略する。応用例１に係る制御部２０は、拡大モードと縮小モードとのいずれかを実行し、拡大モードの実行中には、押圧操作の変形検出信号Ｄｓｐをピンチアウト操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄとして処理部２２に出力し、縮小モードの実行中には、押圧操作の変形検出信号Ｄｓｐをピンチイン操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄとして処理部２２に出力する。
　この場合、制御部２０は、変形検出信号Ｄｓｐのレベルが閾値ＴＨｓｐを超えたと判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、現在のモードが拡大モードであるか否かを判断する（Ｓ２０１）。制御部２０は、拡大モードの実行中であると判断した場合には（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、ピンチアウト操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する（Ｓ２０２）。一方、制御部２０は、拡大モードの実行中ではない、すなわち縮小モードの実行中であると判断した場合には（Ｓ２０１：ＮＯ）、ピンチイン操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する（Ｓ２０３）。
　拡大モードと縮小モードとの切り替えは、例えば静電容量センサ１１Ｄから所定時間（例えば１秒）以内に所定回数（例えば３回）のタッチ操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄが入力された場合に行う。
　次に、図８は、応用例２に係る制御部２０の動作を示すフローチャートである。図６と共通する処理については同一の符号を付し、説明を省略する。応用例１に係る制御部２０は、変形検出信号Ｄｓｐのレベルが閾値ＴＨｓｐを超えたと判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、最初に検出した位置（Ｘ１，Ｙ１）からタッチ位置が変化したか否かを判断する（Ｓ３０１）。制御部２０は、タッチ位置が変化しない場合、すなわち、利用者が押圧操作を行っただけである場合には、Ｓ１０１から処理を繰り返す。一方で、制御部２０は、タッチ位置が変化した場合、すなわち、利用者が押圧操作を行いながら指をいずれかの方向に移動させた場合、さらにその移動方向が上方向であるか否かを判断する（Ｓ３０２）。ここで言う上方向とは、パネル４０のＹ方向であり、上記位置（Ｘ１，Ｙ１）のＹ座標が正側に変化した場合に、上方向に移動したと判断する。そして、制御部２０は、上方向に変化があったと判断した場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、ピンチアウト操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する（Ｓ３０３）。一方、制御部２０は、上方向に変化があったと判断した場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、さらにその移動方向が下方向であるか否かを判断する（Ｓ３０４）。下方向とは、パネル４０の－Ｙ方向であり、上記位置（Ｘ１，Ｙ１）のＹ座標が負側に変化した場合に、下方向に移動したと判断する。制御部２０は、上方向にも下方向にも変化がない場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、Ｓ１０１から処理を繰り返す。制御部２０は、下方向に変化があったと判断した場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、ピンチイン操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する（Ｓ３０５）。これにより、利用者は、直感的な操作で拡大または縮小の指示を行うことができる。
　次に、図９は、応用例３に係る表示装置１Ａの側面断面図であり、図１０は、応用例３に係る制御部２０の動作を示すフローチャートである。図９においては、図２と共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。図１０においては、図６と共通する処理については同一の符号を付し、説明を省略する。
　応用例３に係る表示装置１Ａでは、図９に示すように、筐体５０の裏面側に、当該筐体５０の裏面側への押圧操作を検出するための押圧センサ１１Ｐ’がさらに設けられている。その他の構成は、表示装置１と同様である。ただし、制御部２０は、パネル４０側の押圧センサ１１Ｐの出力する変形検出信号Ｄｓｐと筐体５０の裏面側の押圧センサ１１Ｐ’の出力する変形検出信号Ｄｓｐとをそれぞれ個別に入力する。制御部２０は、図１０に示すように、変形検出信号Ｄｓｐのレベルが閾値ＴＨｓｐを超えたと判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、パネル４０側の押圧センサ１１Ｐの出力する変形検出信号Ｄｓｐが閾値ＴＨｓｐを超えたか否か、すなわち、パネル４０（表示部３０）側に対する押圧操作がなされたか否かを判断する（Ｓ４０１）。制御部２０は、パネル４０（表示部３０）側に対する押圧操作がなされたと判断した場合には（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、ピンチアウト操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する（Ｓ４０２）。一方、制御部２０は、パネル４０（表示部３０）側に対する押圧操作ではなく、筐体５０の裏面側に対する押圧操作がなされたと判断した場合には（Ｓ４０１：ＮＯ）、ピンチイン操作に対応する位置検出信号Ｄｓｄを処理部２２に出力する（Ｓ４０３）。この場合も、利用者は、直感的な操作で拡大または縮小の指示を行うことができる。
　なお、上述においては、タッチ式入力装置の例として、表示装置１に内蔵され、パネル４０（表示部３０）に対する押圧操作を検出する態様を示したが、図１１（Ａ）に示すように、パネル４０とは別のタッチパッド４５１を設け、当該タッチパッド４５１に対する押圧操作を検出する態様としてもよい。また、図１１（Ｂ）に示すように、外付けのタッチパッド４５２として、外付けのタッチパッド４５２に対する押圧操作を検出する態様も可能である。
　なお、上述の例では、変形操作として、押圧操作を検出する場合を示したが、曲げ操作またはねじり操作を検出することも可能である。図１２は、曲げ操作またはねじり操作を検出する表示装置１Ｂの側面断面図であり、図１３は、表示装置１Ｂの構成を示すブロック図である。図１２においては、図２と共通する構成については同一の符号を付し、説明を省略する。図１３においては、図４と共通する処理については同一の符号を付し、説明を省略する。
　表示装置１Ｂでは、図１２に示すように、筐体５０の裏面側に、当該筐体５０に対する曲げ操作またはねじり操作を個別に検出することができる変位センサ１０Ｃが設けられている。図１３に示すように、制御部２０は、変位センサ１０Ｃから曲げ操作に対応する変形検出信号Ｄｓｂおよびねじり操作に対応する変形検出信号Ｄｓｔを入力する。その他の構成は、表示装置１と同様である。なお、筐体５０に対する曲げ操作またはねじり操作を検出するのではなく、パネル４０側に変位センサ１０Ｃを設けて、パネル４０に対する曲げ操作またはねじり操作を検出することも可能である。
　図１４（Ａ）は、変位センサ１０Ｃの平面図であり、図１４（Ｂ）は側面図であり、図１４（Ｃ）は裏面図である。
　変位センサ１０Ｃは、弾性体３００と、弾性体３００の一方の主面に取り付けられた第１圧電素子３５と、弾性体３００の他方の主面に取り付けられた第２圧電素子３６を備えている。第１圧電素子３５は、矩形状の圧電性シート３５０を備えている。圧電性シート３５０は、上述したキラル高分子（特にＰＬＬＡ）により構成されている。圧電性シート３５０は、一軸延伸方向と長手方向とが４５°を成すように形成されている。圧電性シート３５０の両主面にはそれぞれ電極３５１および電極３５２が略全面に形成されている。
　第２圧電素子３６は、矩形状の圧電性シート３６０を備える。圧電性シート３６０は、キラル高分子（特にＰＬＬＡ）により構成されている。ただし、圧電性シート３６０は、一軸延伸方向と長手方向とが平行（成す角＝０°）になるように形成されている。圧電性シート３６０の両主面にはそれぞれ電極３６１および電極３６２が略全面に形成されている。
　第１圧電素子３５は、図１５に示すように、曲げ操作を検出できる。図１５（Ａ）は曲げ変位が０の状態での変位センサ１０Ｃの概略側面形状を示す図であり、図１５（Ｂ）は所定の曲げ変位が生じた状態での変位センサ１０Ｃの概略側面形状を示す図である。
　図１５（Ａ）に示すように、曲げ変位が０の場合、すなわち筐体５０（変位センサ１０Ｃ）に対して曲げを生じさせる力が外部から加わっていない場合、弾性体３００は、主面が平坦な状態となる。この場合、第１圧電素子３５および第２圧電素子３６は伸縮せず、電圧が生じない。そして、曲げ変位が所定値の場合、すなわち変位センサ１０Ｃに対して曲げを生じさせる力が外部から加わった場合、弾性体３００は、図１５（Ｂ）に示すように、主面の長手方向に沿って湾曲した状態となる。この場合、第１圧電素子３５は、曲げ量に応じて長手方向に沿って伸びる。これにより、第１圧電素子３５の電極３５１および電極３５２間に、伸張量に応じた電圧が発生する。変位センサ１０Ｃは、この電圧を検出することで、第１圧電素子３５の伸張、すなわち変位センサ１０Ｃの曲げ操作およびその曲げ量を検出することができる。
　一方、図１６（Ａ）は、変位センサ１０Ｃの概略斜視形状を示す図であり、図１６（Ｂ）は所定のねじれ変位が生じた状態での変位センサ１０Ｃの概略斜視形状を示している。ただし、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）においては、説明のために第２圧電素子３６のみを配置した例を示している。
　図１６（Ａ）に示すように、ねじれ変位が０の場合、すなわち筐体５０（変位センサ１０Ｃ）に対してねじれを生じさせる力が外部から加わっていない場合、弾性体３００は、主面が平坦な状態となる。この場合、第２圧電素子３６は伸縮せず、第２圧電素子３６の両面の電極間に電圧が生じない。そして、ねじれ変位が所定値の場合、すなわち弾性体３００に対してねじれを生じさせる力が外部から加わって弾性体３００がねじれる場合、弾性体３００は、図１６（Ｂ）に示すように、固定角部Ａおよび固定角部Ｂに対向する角部Ｃおよび角部Ｄが平坦状態と比較して、法線方向へ所定距離離間した状態となる。この際、角部Ｃおよび角部Ｄは、主面を基準として、互いに逆方向へ移動する。
　この場合、第２圧電素子３６は、角部Ｄおよびその付近においては一軸延伸方向に対して＋４５°の方向へ伸張し、角部Ｃおよびその付近においては一軸延伸方向に対して－４５°の方向へ収縮する。したがって、第２圧電素子３６を構成する圧電性シート３６０の一軸延伸方向に対して－４５°および＋４５°の方向に沿って収縮または伸張（図１６（Ｂ）の実線太矢印記号参照）が発生するので、この収縮または伸張の量に応じた電圧が、第２圧電素子３６を構成する電極３６１および電極３６２間に発生する。変位センサ１０Ｃは、この電圧を検出することで、ねじれ操作およびそのねじれ量を検出することができる。
　なお、この構成においては、角部Ｃと角部Ｄとが互いに逆方向へ等量変位するため、図１５に示したような曲げ操作に応じて発生した電圧は相殺され、曲げ操作によって変形検出信号Ｄｓｔが出力されることはない。また、逆に、第１圧電素子３５の圧電性シート３５０は、一軸延伸方向と長手方向とが４５°になるように形成されているため、ねじり操作によって変形検出信号Ｄｓｂが出力されることはない。したがって、変位センサ１０Ｃは、曲げ操作および捩り操作を個別に、高精度に検出することができる。
　そして、制御部２０は、変位センサ１０Ｃから出力される曲げ操作に対応する変形検出信号Ｄｓｂおよびねじり操作に対応する変形検出信号Ｄｓｔをそれぞれ位置検出信号Ｄｓｄに変換して処理部２２に出力する。例えば、制御部２０は、曲げ操作の変形検出信号Ｄｓｂをタッチ操作の位置検出信号Ｄｓｄに変換して出力する。この場合、例えば、処理部２２がタッチ操作を受け付けた時に撮影を行うアプリケーションソフトウェアを実行していれば、利用者は、曲げ操作によって撮影の指示を行うことができる。この場合も、ホスト装置４７側は、特殊なドライバを追加する必要なく、曲げ操作による撮影の指示を受け付けることができる。
　また、例えば、処理部２２がタッチ操作しながら横方向に移動させるスワイプ操作を受け付け、当該スワイプ操作を受け付けたときに表示部３０の画像を変更するアプリケーションソフトウェアを実行する場合において、制御部２０が、ねじり操作の変形検出信号Ｄｓｔをスワイプ操作の位置検出信号Ｄｓｄに変換して出力する。すると、利用者は、ねじり操作によって画像を変更する指示を行うことができる。この場合も、ホスト装置４７側は、特殊なドライバを追加することなく、ねじり操作による画像変更の指示を受け付けることができる。例えば、タブレット型ＰＣのように両手で筐体を把持する装置においては、画像の変更を行いたい場合に、いずれかの手を筐体から一旦離して指でスワイプ操作を行う必要があったが、本発明のタッチ式入力装置を適用することで、装置側に特殊なドライバを追加することなく、両手で把持したままのねじり操作によって画像変更の処理を実行させることができる。
１…表示装置
１１Ｄ…静電容量センサ
１１Ｐ…押圧センサ
２０…制御部
２２…処理部
２３…プログラム記憶部
３０…表示部
４０…パネル
４５…タッチ式入力装置
４７…ホスト装置
５０…筐体
５２…制御回路モジュール

Claims (11)

  1. 　操作面と、
    　前記操作面に対するタッチ操作および当該タッチ操作がなされた位置を検出し、検出した位置に対応する位置検出信号を出力するタッチセンサと、
    　を備えたタッチ式入力装置であって、
    　該タッチ式入力装置に対する変形操作を検出する変形検出センサと、
    　前記変形検出センサが検出した前記変形操作に対応する変形検出信号を、前記位置検出信号に変換して出力する制御部と、
    　を備えたタッチ式入力装置。
  2. 　前記制御部は、前記変形検出信号を、タッチ位置を変化させる操作に対応する位置検出信号に変換して出力する請求項１に記載のタッチ式入力装置。
  3. 　前記制御部は、前記変形検出信号を、複数のタッチ位置間の距離を変化させる操作であるピンチ操作に対応する位置検出信号に変換して出力する請求項１または請求項２に記載のタッチ式入力装置。
  4. 　前記制御部は、前記変形検出信号を検出した後、前記タッチセンサでタッチ位置を変化させる操作に対応する位置検出信号の出力があった場合に、前記変形検出信号を、複数のタッチ位置間の距離を変化させる操作であるピンチ操作に対応する位置検出信号に変換して出力する請求項３に記載のタッチ式入力装置。
  5. 　前記変形検出センサは、変形量をさらに検出し、
    　前記制御部は、前記変形検出センサが検出した前記変形量に応じて、前記ピンチ操作における距離の変化量を制御する請求項３または請求項４に記載のタッチ式入力装置。
  6. 　前記制御部は、前記変形検出信号の検出時間の長さに応じて、前記ピンチ操作における距離の変化量を制御する請求項３または請求項４に記載のタッチ式入力装置。
  7. 　前記変形操作は、押圧操作、曲げ操作、またはねじり操作である請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のタッチ式入力装置。
  8. 　前記変形検出センサは、前記操作面に対する変形操作を検出する請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のタッチ式入力装置。
  9. 　前記操作面を保持する筐体を備え、
    　前記変形検出センサは、前記筐体に対する変形操作を検出する請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のタッチ式入力装置。
  10. 　前記変形検出センサは、キラル高分子からなる圧電フィルムを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のタッチ式入力装置。
  11. 　前記キラル高分子は、ポリ乳酸からなることを特徴とする請求項１０に記載のタッチ式入力装置。
PCT/JP2014/075354 2013-09-27 2014-09-25 タッチ式入力装置 WO2015046287A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015525335A JP5796695B2 (ja) 2013-09-27 2014-09-25 タッチ式入力装置
CN201480004893.5A CN104919406B (zh) 2013-09-27 2014-09-25 触摸式输入装置
US14/751,428 US10120507B2 (en) 2013-09-27 2015-06-26 Touch type input device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013202197 2013-09-27
JP2013-202197 2013-09-27

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/751,428 Continuation US10120507B2 (en) 2013-09-27 2015-06-26 Touch type input device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015046287A1 true WO2015046287A1 (ja) 2015-04-02

Family

ID=52743421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/075354 WO2015046287A1 (ja) 2013-09-27 2014-09-25 タッチ式入力装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10120507B2 (ja)
JP (1) JP5796695B2 (ja)
CN (1) CN104919406B (ja)
WO (1) WO2015046287A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019150468A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 三菱電機株式会社 タッチパネル装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015053247A1 (ja) * 2013-10-08 2015-04-16 株式会社村田製作所 触覚提示装置
CN108139821A (zh) * 2015-10-29 2018-06-08 惠普发展公司，有限责任合伙企业 触摸设备
CN105607775A (zh) * 2016-01-18 2016-05-25 京东方科技集团股份有限公司 压力触摸显示装置及压力触控的方法
KR102482574B1 (ko) 2016-04-29 2022-12-28 엘지디스플레이 주식회사 원칩 터치 패널 구동장치, 이를 포함하는 터치 패널 장치, 및 그의 구동 방법
CN110462358B (zh) * 2017-07-26 2021-05-28 株式会社村田制作所 电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63219030A (ja) * 1986-10-08 1988-09-12 Pfu Ltd カ−ソル制御方式
JP2011053974A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Sony Corp 操作制御装置、操作制御方法およびコンピュータプログラム
EP2624107A2 (en) * 2012-02-03 2013-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd Method of operating multi-touch panel and terminal supporting the same

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561592A (ja) 1991-09-04 1993-03-12 Yamaha Corp タツチ入力装置
JP4434609B2 (ja) * 2002-03-29 2010-03-17 株式会社東芝 表示入力システム
US9019209B2 (en) * 2005-06-08 2015-04-28 3M Innovative Properties Company Touch location determination involving multiple touch location processes
JP2008305174A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Sony Corp 情報処理装置、情報処理方法、プログラム
US8681104B2 (en) * 2007-06-13 2014-03-25 Apple Inc. Pinch-throw and translation gestures
JP2010157060A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Sony Corp 表示装置
WO2010104196A1 (ja) * 2009-03-13 2010-09-16 三井化学株式会社 高分子圧電材料、及びその製造方法、並びに、圧電素子
KR101035967B1 (ko) * 2009-04-01 2011-05-23 주식회사 애트랩 접촉센서 장치
TWI402737B (zh) * 2009-05-04 2013-07-21 Mitac Int Corp Multi - touch device and its method
US9740340B1 (en) * 2009-07-31 2017-08-22 Amazon Technologies, Inc. Visually consistent arrays including conductive mesh
US8432368B2 (en) * 2010-01-06 2013-04-30 Qualcomm Incorporated User interface methods and systems for providing force-sensitive input
US20120260220A1 (en) * 2011-04-06 2012-10-11 Research In Motion Limited Portable electronic device having gesture recognition and a method for controlling the same
JP5518009B2 (ja) * 2011-08-03 2014-06-11 シャープ株式会社 画像形成装置、画像編集方法、コンピュータプログラム及び記録媒体
CN103858079B (zh) 2011-08-11 2016-12-14 株式会社村田制作所 触摸面板
KR20130043526A (ko) * 2011-10-20 2013-04-30 삼성전자주식회사 플렉시블 표시장치
WO2013077359A1 (ja) * 2011-11-25 2013-05-30 シャープ株式会社 電子機器、電子機器の操作方法及びプログラム
WO2013122070A1 (ja) * 2012-02-15 2013-08-22 株式会社村田製作所 タッチ式入力端末
JP5979916B2 (ja) * 2012-03-07 2016-08-31 キヤノン株式会社 情報処理装置およびその制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63219030A (ja) * 1986-10-08 1988-09-12 Pfu Ltd カ−ソル制御方式
JP2011053974A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Sony Corp 操作制御装置、操作制御方法およびコンピュータプログラム
EP2624107A2 (en) * 2012-02-03 2013-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd Method of operating multi-touch panel and terminal supporting the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019150468A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 三菱電機株式会社 タッチパネル装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104919406A (zh) 2015-09-16
CN104919406B (zh) 2019-08-06
US20150301657A1 (en) 2015-10-22
JP5796695B2 (ja) 2015-10-21
US10120507B2 (en) 2018-11-06
JPWO2015046287A1 (ja) 2017-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5796695B2 (ja) タッチ式入力装置
US9798408B2 (en) Electronic device
RU2632413C2 (ru) Гибкое устройство и способ управления им
US9146638B2 (en) Electronic device, unlocking method thereof, and zooming and toggling control method thereof
US10007386B2 (en) Input device and program
KR20160113684A (ko) 가요성 센서
JP6292344B2 (ja) タッチ式入力装置
US20120274600A1 (en) Portable Electronic Device and Method for Controlling the Same
JP6015866B2 (ja) 携帯端末用表示装置
WO2015064489A1 (ja) タッチ式入力装置及び携帯型表示装置
JP5976662B2 (ja) 電子機器及び電子機器の制御方法
WO2019069728A1 (ja) 操作検出装置および表示装置
JP4616378B2 (ja) タッチパネル
WO2015076320A1 (ja) 表示装置及びプログラム
JP6132076B2 (ja) 押圧検知タッチパネルおよび表示装置
TWM369505U (en) Resistance touch panel
WO2015064488A1 (ja) タッチ式入力装置
EP4060471A1 (en) Electronic device comprising touch sensor
US20160041749A1 (en) Operating method for user interface
KR20160129996A (ko) 가요성 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법
JP5971430B2 (ja) タッチ式入力装置
CN107209589B (zh) 触控屏的触控交互方法及电子终端
WO2015068619A1 (ja) 表示装置
US20230359278A1 (en) Tactile Feedback
TWI622918B (zh) 觸控面板

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015525335

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14847513

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14847513

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1