專利名稱：輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有觸摸傳感器的輸入裝置。
技術(shù)背景
近年來，存在采用具有諸如觸摸板、觸摸開關(guān)等的觸摸傳感器的輸入裝置的移動終端，例如移動電話，這些諸如操作單元、開關(guān)等的輸入裝置被配置成接收用戶的輸入操作。這種具有觸摸傳感器的輸入裝置不僅普遍被移動終端采用，而且還被諸如信息設(shè)備 (如計算器)、自動售票機(jī)、家電產(chǎn)品(如微波爐)、電視機(jī)、照明設(shè)備、工業(yè)設(shè)備(FA設(shè)備) 等采用。
已知存在多種類型的觸摸傳感器，例如，電阻膜型、電容型、光學(xué)型等。然而，這些類型中的任意一類觸摸傳感器接收通過手指或手寫筆進(jìn)行的觸摸輸入，而且與按鈕式開關(guān)不同，當(dāng)被觸摸時這些觸摸傳感器本身沒有物理上的移動。
由于被觸摸時觸摸傳感器本身沒有物理上的移動，所以即使接收到觸摸輸入，操作者也不能獲得對輸入的反饋。由于感覺到“已按壓或者已取消向下按壓”的操作不能在操作輸入中獲得，所以操作者不能感知觸摸傳感器是否檢測到操作輸入。因此，操作者可能多次重復(fù)輸入相同的點(diǎn)，這對于操作者而言可能會有壓力。
為了防止這些不必要的重復(fù)輸入，存在這樣一種已知的輸入裝置，其允許根據(jù)輸入位置，通過例如在檢測觸摸輸入時產(chǎn)生聲音或者通過改變顯示單元上描述的顯示狀態(tài) (例如，輸入按鈕的輸入對象的顏色等)，視覺地或聽覺地確認(rèn)輸入操作。
然而，在嘈雜的環(huán)境中難以確認(rèn)這種聽覺反饋，并且當(dāng)所使用的設(shè)備處于靜音模式下時這種聽覺反饋是不適用的。此外，當(dāng)使用這種視覺反饋時，如果在顯示單元上顯示的輸入對象較小，那么操作者可能不能確認(rèn)顯示狀態(tài)的改變，這是因?yàn)檩斎雽ο蟮囊晥D被手指阻擋，特別是當(dāng)操作者正在用手指進(jìn)行輸入時。
為了應(yīng)對這種問題，還建議了一種既不依賴于聽覺也不依賴于視覺感覺而是通過當(dāng)觸摸傳感器檢測輸入時振動觸摸傳感器以在操作者的指尖產(chǎn)生觸感的反饋方法(例如， 參見專利文獻(xiàn)1、2)。
相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1 日本專利公開第2003-288158號
專利文獻(xiàn)2 日本專利公開第2008-130055號發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
根據(jù)在以上專利文獻(xiàn)1和2中公開的技術(shù)，當(dāng)對觸摸傳感器的操作輸入被檢測到時可以通過操作者指尖處的振動來提供觸感。因此，在通過這種輸入裝置進(jìn)行輸入時，操作者能夠憑觸感感知輸入裝置檢測到對觸摸傳感器的操作輸入。
此外，對輸入裝置應(yīng)用這種技術(shù)能夠根據(jù)來自觸摸傳感器的位置信息，僅在與顯示單元上從圖形上描繪的諸如輸入按鈕等的輸入對象對應(yīng)的位置處存在對觸摸傳感器的輸入時提供觸感。也就是說，采用上述技術(shù)的輸入裝置在顯示單元上顯示例如按鍵和按鈕的輸入對象的同時，不是響應(yīng)于對應(yīng)于不存在按鍵的位置處對觸摸傳感器的觸摸輸入來提供觸感，而是響應(yīng)于對應(yīng)于存在按鍵的位置處對觸摸傳感器的觸摸輸入來提供觸感。
然而，在以上專利文獻(xiàn)1和2中公開的技術(shù)僅當(dāng)觸摸傳感器檢測到輸入時響應(yīng)該輸入來振動觸摸傳感器。因此，尤其在使用具有觸摸傳感器上從圖形上描繪的按鈕開關(guān)，例如，機(jī)械按鈕式開關(guān)(按壓式按鈕開關(guān))的輸入裝置中，當(dāng)手指等輕微接觸(觸摸)觸摸傳感器時會提供觸感。由于這種輸入裝置響應(yīng)于操作者按壓觸摸傳感器之前的輕微接觸 (觸摸)，所以會導(dǎo)致錯誤操作。此外，由于即使操作者不打算按壓從圖形上描繪的按鈕開關(guān)(即使操作者沒有施加壓力)，這種輸入操作也會響應(yīng)于操作者按壓觸摸傳感器之前的輕微接觸(觸摸)來提供觸感，所以向操作者提供奇怪的感覺。
順便地，存在作為輸入方法的所謂的滑動輸入，其特征在于利用觸摸傳感器的輸入模式。滑動輸入是在保持對觸摸傳感器的觸摸面的輕微接觸(觸摸)的同時移動觸摸位置的一種輸入，其類似于手指等在觸摸面上的輕微拖動的操作。
當(dāng)具有觸摸傳感器的輸入裝置采用上述傳統(tǒng)的方案提供如同當(dāng)操作機(jī)械按鈕式開關(guān)獲得的感覺的觸感時引起問題。更具體地，例如，當(dāng)觸摸傳感器檢測到從對應(yīng)于不存在按鍵的位置到對應(yīng)于存在按鍵的位置的滑動輸入時，該輸入裝置認(rèn)為按鍵被向下按壓并提供觸感。由于即使操作者輕微拖動手指等而沒有按壓從圖形上描繪為對象的按鈕開關(guān)也會提供觸感，所以導(dǎo)致給操作者帶來奇怪感覺的操作。
在操作機(jī)械按鈕式開關(guān)時，當(dāng)操作者在施加一定壓力的同時將按壓位置從不具有開關(guān)的位置移動到具有開關(guān)的位置時，操作者期望提供按壓開關(guān)的觸感(在下文中稱為點(diǎn)擊感覺)。類似地，在操作機(jī)械按鈕式開關(guān)時，當(dāng)操作者在施加一定壓力的同時將按壓位置從具有開關(guān)的位置移動到不具有開關(guān)的位置時，操作者期望提供將所按壓的開關(guān)恢復(fù)至原來未被按壓狀態(tài)的另一觸感(在下文中稱為釋放感覺)。另外，在操作機(jī)械按鈕式開關(guān)時， 當(dāng)操作者在施加極輕壓力的同時將按壓位置從不具有開關(guān)的位置移動到具有開關(guān)的位置時，操作者期望既不提供點(diǎn)擊感覺也不提供釋放感覺，反之亦然。
然而，以上描述的傳統(tǒng)的輸入裝置響應(yīng)于觸摸傳感器上的滑動輸入根據(jù)來自觸摸傳感器的位置信息確定是否提供觸感，而且不管滑動輸入的壓力強(qiáng)度而均勻地提供觸感。 因此，甚至當(dāng)操作者在觸摸傳感器上拖動手指等以施加極輕的壓力而不打算按壓觸摸傳感器時，這個動作也被檢測為滑動輸入。如果在對應(yīng)于輸入對象的位置處進(jìn)行這種滑動輸入， 那么應(yīng)該認(rèn)為按鍵被向下按壓并且提供了觸感。因此，操作者因意外提供了觸感而導(dǎo)致在操作中具有奇怪的感覺。此外，在這種情況下，基于使用者的無意識的輸入的操作被執(zhí)行， 這向操作者強(qiáng)加了額外的操作以便取消操作或重新輸入。
因此，考慮到這些情況，本發(fā)明的目的是提供一種輸入裝置，其能夠通過觸摸傳感器提供如同操作由機(jī)械開關(guān)構(gòu)成的按鍵等時獲得的感覺的觸感。
解決向題的技術(shù)方案
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的輸入裝置包括
觸摸傳感器，被配置成檢測接觸；
負(fù)荷檢測單元，被配置成檢測所述觸摸傳感器的觸摸面上的壓力負(fù)荷；
觸感提供單元，被配置成使所述觸摸面振動；以及
控制單元，被配置成當(dāng)由所述觸摸傳感器檢測到的所述接觸的位置移動進(jìn)預(yù)定區(qū)中并且由所述負(fù)荷檢測單元檢測到的所述壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，控制所述觸感提供單元的驅(qū)動，以便向按壓所述觸摸面的對象提供觸感。
本發(fā)明的第二方面在于根據(jù)第一方面的輸入裝置，其中當(dāng)由所述觸摸傳感器檢測到的所述接觸的位置移出預(yù)定區(qū)并且由所述負(fù)荷檢測單元檢測到的所述壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，所述控制單元控制所述觸感提供單元的驅(qū)動，以便向按壓所述觸摸面的所述對象提供觸感。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)對觸摸傳感器的接觸的位置移動進(jìn)預(yù)定區(qū)中并且壓力負(fù)荷滿足標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷時，向按壓觸摸面的對象提供觸感。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以通過觸摸傳感器提供如同操作由機(jī)械開關(guān)構(gòu)成的按鍵等時獲得的感覺的觸感。由此，可以使操作者在沒有奇怪感覺的情況下感覺到例如操作機(jī)械按鈕式開關(guān)時獲得的感覺的逼真感覺。另外，由于避免了操作者根據(jù)無意識的輸入的操作，所以為操作者消除了重復(fù)輸入等負(fù)擔(dān)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置的示意性構(gòu)成的方框圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置的示例性外殼結(jié)構(gòu)；
圖3是示出當(dāng)接觸的位置移動進(jìn)按鍵區(qū)時通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置進(jìn)行操作的流程圖4是示出當(dāng)接觸的位置移動出按鍵區(qū)時通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置進(jìn)行操作的流程圖5示出了通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置進(jìn)行的操作以及所接收的壓力負(fù)荷的實(shí)施例；
圖6示出了通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置進(jìn)行的操作以及所接收的壓力負(fù)荷的一些實(shí)施例；
圖7示出了通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置進(jìn)行的操作以及所接收的壓力負(fù)荷的另一些實(shí)施例；
圖8示出了通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置進(jìn)行的操作以及所接收的壓力負(fù)荷的另一些實(shí)施例；
圖9示出了通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置進(jìn)行的操作以及所接收的壓力負(fù)荷的另一些實(shí)施例；以及
圖10示出了通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置進(jìn)行的操作以及所接收的壓力負(fù)荷的另一些實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置的示意性構(gòu)造的方框圖。根據(jù)本實(shí)施方式，任何輸入裝置均是適用的，只要其通過利用觸摸傳感器接收操作者的觸摸輸入。這些輸入裝置可以被安裝在例如用于輸入字符和數(shù)字的移動終端、銀行的ATM機(jī)以及火車站的售票機(jī)上。
如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1具有觸摸傳感器11、負(fù)荷檢測單元12、 觸感提供單元13、顯示單元14以及被配置成控制總體操作的控制單元15。
觸摸傳感器11通常放置在顯示單元14的前面，以使得觸摸傳感器11的觸摸面檢測由操作者的手指等對顯示單元14上顯示的按鍵和按鈕(在下文中，簡單地稱為“按鍵等”)的按壓輸入(接觸)。觸摸傳感器11例如可以通過公知的類型，諸如電阻膜型、電容型、光學(xué)型等來配置。負(fù)荷檢測單元12檢測施加在觸摸傳感器11的觸摸面上的壓力負(fù)荷， 并且負(fù)荷檢測單元12可包括諸如應(yīng)變計傳感器、壓電元件等對負(fù)荷作出線性反應(yīng)的元件。 觸感提供單元13振動觸摸傳感器11并且可包括例如壓電振動器。顯示單元14顯示諸如按鈕式開關(guān)(按壓式按鈕開關(guān))的輸入按鈕等的輸入對象，并且顯示單元14可包括例如液晶顯示面板、有機(jī)EL顯示面板等。
圖2示出了圖1中所示的輸入裝置1的示例性外殼結(jié)構(gòu)；圖2(a)是主要部分的剖面圖，圖2(b)是主要部分的平面圖。顯示單元14容納在外殼21中。觸摸傳感器11通過由彈性部件制成的絕緣裝置22被布置在顯示單元14上。在根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1 中，顯示單元14和觸摸傳感器11在平面視圖中的形狀是矩形。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，觸摸傳感器11通過如圖2(b)中的鏈?zhǔn)诫p劃線所示的設(shè)置在顯示單元14的顯示區(qū)A外的四個角處的絕緣裝置22保持在顯示單元14上。
外殼21設(shè)有上蓋23，上蓋23覆蓋顯示單元14的顯示區(qū)外的觸摸傳感器11的表面區(qū)域。由彈性部件制成的絕緣裝置M設(shè)置在上蓋23與觸摸傳感器11之間。
圖2中所示的觸摸傳感器11例如可包括具有觸摸面Ila并由透明膜或玻璃構(gòu)成的表面部件，以及由玻璃或丙烯醛基構(gòu)成的背面部件。觸摸傳感器11被設(shè)計使得當(dāng)觸摸面 Ila被向下按壓時，被按壓的部分根據(jù)按壓力而略微彎曲(繃緊)或者結(jié)構(gòu)本身略微彎曲。
在觸摸傳感器11的表面接近于由上蓋23覆蓋的每個邊界的位置，提供有、粘附有或以其它方式配置有應(yīng)變計傳感器31，以檢測在觸摸傳感器11上施加的負(fù)荷(按壓力)。 此外，在觸摸傳感器11的背面接近于兩個相對側(cè)中的每一側(cè)上的邊界的位置，提供有、粘附有或以其它方式配置有振動觸摸傳感器11的壓電振動器32。也就是說，圖2中所示的輸入裝置具有圖1中所示的包括四個應(yīng)變計傳感器31的負(fù)荷檢測單元12以及具有包括兩個壓電振動器32的觸感提供單元13。此外，觸感提供單元13振動觸摸傳感器11以使得觸摸面Ila振動。應(yīng)當(dāng)注意，在圖2(b)中省略了圖2(a)中所示的外殼21、上蓋23和絕緣裝置 24。
圖3和圖4是示出根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1的操作的流程圖。當(dāng)通過觸摸傳感器11檢測到的接觸的位置移動進(jìn)對應(yīng)于輸入對象的區(qū)域并且壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1提供觸感。
圖3的流程圖示出了在輸入裝置1檢測到接觸之后，當(dāng)接觸對應(yīng)于按鍵等時，或者當(dāng)接觸的位置移動到對應(yīng)于按鍵等的位置中時，提供觸感的操作。為了開始圖3的流程圖所示的操作，在接收對觸摸傳感器11的觸摸面的接觸前，諸如按鍵等的輸入對象被顯示在輸入裝置1的顯示單元14上。根據(jù)本實(shí)施方式，輸入對象可以是向操作者提示用于接收接觸的區(qū)域的圖形圖像。例如，從圖形上描繪按鍵上部的數(shù)字和字符的圖像作為輸入對象的圖形圖像被顯示在顯示單元14上。
當(dāng)根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1開始操作時，控制單元15監(jiān)控觸摸傳感器11所檢測到的接觸以及負(fù)荷檢測單元12所檢測到的負(fù)荷。在步驟Sll中，當(dāng)觸摸傳感器11檢測到通過諸如操作者的手指、手寫筆等的按壓對象(按壓工具)進(jìn)行的接觸時，控制單元15 進(jìn)行步驟S12。
在步驟S12中，控制單元15判斷由負(fù)荷檢測單元12檢測到的壓力負(fù)荷是否隨著觸摸傳感器11上的壓力增加以及是否滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。負(fù)荷檢測單元12檢測例如來自四個應(yīng)變計傳感器31的平均輸出值的負(fù)荷。在這里，優(yōu)選的是，根據(jù)操作者的通常按壓操作的壓力負(fù)荷，將Pth預(yù)先設(shè)置為例如IN (牛頓)，并且此后可對其重新設(shè)置。此外，為了避免當(dāng)操作者輕微觸摸觸摸傳感器11時接收無意的接觸操作，并且還為了向操作者提供以下描述的逼真觸感的壓感，考慮到操作者打算進(jìn)行的按壓輸入的壓力負(fù)荷(例如，壓力負(fù)荷的平均值)，應(yīng)避免將預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置地過低。即使在步驟Sll中觸摸傳感器11檢測到接觸，如果在步驟S12中由負(fù)荷檢測單元12檢測到的壓力負(fù)荷不滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，那么也不執(zhí)行根據(jù)本實(shí)施方式的操作。
當(dāng)在步驟S12中檢測到滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷時，控制單元15確定由觸摸傳感器11檢測到的接觸的位置是否處于預(yù)定區(qū)內(nèi)(步驟S13)。根據(jù)本實(shí)施方式，“預(yù)定區(qū)”是與顯示單元14顯示諸如按鍵和按鈕的輸入對象以接收輸入的位置對應(yīng)的觸摸傳感器11的區(qū)域。由于“預(yù)定區(qū)”對應(yīng)于按鍵等，所以優(yōu)選在以下描述中適當(dāng)?shù)睾喎Q為“按鍵區(qū)”。
如果在步驟S13中接觸的位置處于按鍵區(qū)內(nèi)，控制單元15改變與顯示單元14上檢測到的接觸的位置對應(yīng)的輸入對象的顯示狀態(tài)(步驟S14)。步驟S14中這種輸入對象的顯示狀態(tài)的改變可以例如為改變從圖形上描繪的對象的狀態(tài)，以使得當(dāng)機(jī)械按鈕式開關(guān)被操作者向下按壓時從圖形上描繪的對象的狀態(tài)看起來像按鍵壓下(在下文中稱為按鍵的 “壓下顯示”)。可選地，還可以通過瞬時改變輸入對象的顏色或亮度來改變輸入對象的顯示狀態(tài)，以便清楚地告知接收到操作者的按壓輸入。
在步驟S14中按鍵的壓下顯示之后，控制單元15以預(yù)定的驅(qū)動信號驅(qū)動觸感提供單元13，以使得觸摸傳感器11以預(yù)定的振動模式振動并提供觸感(步驟SK)。觸感提供單元13例如同相地驅(qū)動兩個電振動器32。如上所述，輸入裝置1接收通過基于操作者的意圖的推進(jìn)操作進(jìn)行的按壓輸入。
另一方面，如果在步驟S13中接觸的位置處于按鍵區(qū)之外，那么控制單元15判斷由觸摸傳感器11檢測到的接觸的位置是否已移動到按鍵區(qū)內(nèi)(步驟S16)。在這種情況下， 即，在壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的同時，控制單元15判斷接觸的位置是否已從按鍵區(qū)外移動到按鍵區(qū)內(nèi)。從操作者進(jìn)行操作的角度來說，這對應(yīng)于在向觸摸傳感器11施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時，操作者將接觸的位置從觸摸傳感器11上與諸如按鍵等的輸入對象不對應(yīng)的位置移動(滑動)到與之對應(yīng)的位置的動作。
當(dāng)在步驟S16中接觸的位置沒有移動到按鍵區(qū)內(nèi)時，控制單元15返回到步驟S11， 并且判斷觸摸傳感器11是否仍檢測接觸。如果觸摸傳感器11不再檢測接觸，則可認(rèn)為操作者已將手指等從觸摸傳感器11移開。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的操作結(jié)束。如果觸摸傳感器11仍檢測到接觸，那么控制單元15執(zhí)行從上述步驟S12開始的操作。
另一方面，如果在步驟S16中接觸的位置移動到按鍵區(qū)內(nèi)，那么控制單元15改變與檢測到的接觸的位置對應(yīng)的輸入對象的顯示狀態(tài)(步驟S14)，并且提供觸感(步驟 S15)。這里，在負(fù)荷檢測單元12檢測到的壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的同時，當(dāng)觸摸傳感器11 檢測到的接觸的位置移動進(jìn)預(yù)定區(qū)時，控制單元15控制觸感提供單元13的驅(qū)動，以向按壓觸摸面的按壓對象提供觸感。
優(yōu)選地，在步驟S15中通過觸感提供單元13向按壓對象提供的觸感是上述的點(diǎn)擊感覺。為了向操作者提供逼真的點(diǎn)擊感覺，輸入裝置1通過以下操作在刺激壓感的同時刺激操作者的觸感。也就是說，輸入裝置1刺激壓感直至觸摸傳感器11上所施加的壓力負(fù)荷滿足提供觸感的標(biāo)準(zhǔn)(例如，1N)，并且當(dāng)壓力負(fù)荷滿足該標(biāo)準(zhǔn)時，通過利用預(yù)定的驅(qū)動信號驅(qū)動壓電元件32來刺激觸感，以使觸摸面Ila振動。因而，輸入裝置1能夠向操作者提供與按壓例如按鈕式開關(guān)(按壓式按鈕開關(guān))的按鈕開關(guān)時獲得的點(diǎn)擊感覺類似的點(diǎn)擊感覺。相應(yīng)地，即使利用從圖形上描繪于觸摸傳感器上的按鈕式開關(guān)，操作者也能夠在感覺到與操作實(shí)際的按鈕式開關(guān)時獲得的點(diǎn)擊感覺類似的逼真點(diǎn)擊感覺的情況下執(zhí)行輸入操作。 因此，操作者不會有奇怪的感覺。此外，由于操作者能夠在感知“已敲擊”觸摸傳感器11的同時執(zhí)行輸入操作，所以防止了因僅進(jìn)行敲擊導(dǎo)致的錯誤輸入。
可以根據(jù)要提供的點(diǎn)擊感覺來適當(dāng)?shù)卦O(shè)置提供上述點(diǎn)擊感覺的驅(qū)動信號，S卩，提供刺激觸感的某一頻率、周期(波長)、波形和振動幅度。例如，為了提供由移動終端采用的金屬彈片開關(guān)所表示的點(diǎn)擊感覺，觸感提供單元13由例如頻率為170Hz的正弦波的驅(qū)動信號驅(qū)動一個周期。觸感提供單元13被上述驅(qū)動信號驅(qū)動，以使得觸摸面Ila在經(jīng)受標(biāo)準(zhǔn)壓力負(fù)荷Pth的情況下具有約15μπι幅度的振動。由此，有可能向操作者提供與向下按壓實(shí)際按鍵時獲得的點(diǎn)擊感覺類似的逼真的點(diǎn)擊感覺。
圖4是示出繼圖3中所示的操作之后的操作的流程圖。由于圖4中示出的流程圖是圖3的操作的繼續(xù)，所以其開始的狀態(tài)為在負(fù)荷檢測單元12檢測滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時，觸摸傳感器11檢測與顯示單元14上顯示的輸入對象對應(yīng)的接觸的位置。也就是說，在圖4中示出的操作的開始處，接觸的位置已處于按鍵區(qū)中，同時，壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。圖4中示出的流程圖是當(dāng)按鍵區(qū)中的接觸的位置移出按鍵區(qū)時執(zhí)行的操作。
當(dāng)圖4的流程圖示出的輸入裝置1的操作開始時，控制單元15首先判斷由負(fù)荷檢測單元12檢測到的壓力負(fù)荷是否仍滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)(步驟S21)。
當(dāng)在步驟S21中確定壓力負(fù)荷不再滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，控制單元15將輸入對象的顯示狀態(tài)從壓下顯示改變?yōu)樵诖酥暗脑硷@示，并且將輸入對象顯示在顯示單元14上(步驟S2!3)。在步驟S23中恢復(fù)輸入對象的顯示狀態(tài)時，可以認(rèn)為當(dāng)機(jī)械按鈕式開關(guān)的壓力被釋放時，對象的圖形圖像從圖3的步驟S14中顯示的壓下顯示改變?yōu)楸硎景存I從被壓下恢復(fù)的顯示。同樣在這種情況下，為了清楚地告知停止接收操作者的按壓輸入，即，按壓輸入被取消，可以顯示例如暫時改變輸入對象的顏色或亮度的顯示狀態(tài)。
在步驟S23中按鍵的顯示狀態(tài)從壓下顯示恢復(fù)之后，控制單元15利用預(yù)定的驅(qū)動信號驅(qū)動觸感提供單元13，以使得觸摸傳感器11以預(yù)定的振動模式振動，并且提供觸感 (步驟S24)。
另一方面，當(dāng)在步驟S21中確定壓力負(fù)荷仍滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，控制單元15確定由觸摸傳感器11檢測到的接觸的位置是否移動到按鍵區(qū)外(步驟S2》。也就是說，在這種情況下，在壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，控制單元15判斷接觸的位置是否從按鍵區(qū)內(nèi)移動到按鍵區(qū)外。從操作者進(jìn)行操作的角度來說，這對應(yīng)于在向觸摸傳感器11施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷時，操作者將接觸的位置從觸摸傳感器11上與諸如按鍵等的輸入對象對應(yīng)的位置移動(滑動)到與之不對應(yīng)的位置的動作。
當(dāng)在步驟S22中接觸的位置沒有移動到按鍵區(qū)外時，控制單元15返回步驟S21，并且判斷觸摸傳感器11是否仍檢測接觸。當(dāng)在步驟S21中確定壓力負(fù)荷不再滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，控制單元15執(zhí)行步驟S23和步驟S24的操作。
另一方面，當(dāng)在步驟S22中接觸的位置移動到按鍵區(qū)外時，控制單元15將輸入對象的顯示狀態(tài)從壓下顯示恢復(fù)到原始顯示(步驟S2!3)，利用預(yù)定的驅(qū)動信號驅(qū)動觸感提供單元13并提供觸感(步驟S24)。在這里，S卩，在負(fù)荷檢測單元12所檢測到的壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的同時，觸摸傳感器11所檢測到的接觸的位置移動到預(yù)定區(qū)外，則控制單元15驅(qū)動觸感提供單元13，以便向按壓觸摸面的按壓對象提供觸感。
優(yōu)選地，在步驟SM中通過觸感提供單元13向按壓對象提供的觸感是上述的釋放感覺。驅(qū)動觸感提供單元13以提供釋放感覺的驅(qū)動信號可以與圖3的步驟S15的按壓中的驅(qū)動信號(用于點(diǎn)擊感覺)相同或者不同。例如，步驟S15中提供觸感的驅(qū)動信號(用于點(diǎn)擊感覺)的頻率可以為170Hz，而釋放時的驅(qū)動信號的頻率可以為125Hz。因而，可以將釋放實(shí)際按鍵時獲得的與點(diǎn)擊感覺不同的逼真的釋放感覺提供給操作者。如上所述，通過采用與按壓時相同的方式，利用預(yù)定的驅(qū)動信號驅(qū)動觸感提供單元13并且使觸摸傳感器11以預(yù)定的振動模式振動，可以在按壓時提供點(diǎn)擊感覺之后提供釋放時的釋放感覺，與點(diǎn)擊感覺對應(yīng)。因此，結(jié)合按壓時的點(diǎn)擊感覺，可以向操作者提供與按鈕式開關(guān)的點(diǎn)擊感覺更類似的點(diǎn)擊感覺。
以下將參照圖5至圖10來描述通過根據(jù)參照圖3和圖4所描述的本實(shí)施方式的輸入裝置1進(jìn)行的操作的實(shí)施例。圖5是示出通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1進(jìn)行操作和接收按壓輸入的壓力負(fù)荷的實(shí)施例的視圖。
圖5(A)是示意性地示出操作者的手指按壓按鍵區(qū)α內(nèi)，然后釋放壓力的狀態(tài)的視圖。在圖5(A)中，按鍵區(qū)α是觸摸傳感器11的區(qū)域，并且對應(yīng)于顯示單元14上顯示接收輸入的例如按鍵和按鈕的輸入對象的位置。在圖5(A)中，省略了負(fù)責(zé)輸入并且通常顯示在輸入對象的按鍵頂部的例如“Α”和“1”的字符。此外，按鍵區(qū)α和操作者的手指的比例不反映實(shí)際的比例，而是為了方便的目的而采用的。
圖5(B)是示出在圖5(A)所示的操作期間由負(fù)荷檢測單元12檢測到的觸摸傳感器11的觸摸面上的壓力負(fù)荷按時間順序變化的視圖。在圖5(B)中，以上闡述的壓力負(fù)荷的“預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)”由Pth表示。此外，加括號的數(shù)字表示經(jīng)過的時間的順序。在以下描述中， 為了解釋的目的，加括號的數(shù)字被稱為“點(diǎn)”。
如圖5(A)所示，點(diǎn)(1)表示操作者將要按壓按鍵區(qū)α內(nèi)的狀態(tài)，點(diǎn)(2)表示操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時正按壓按鍵區(qū)α內(nèi)的狀態(tài)，以及點(diǎn)C3)表示操作者釋放壓力的狀態(tài)。在這種操作中，如圖5(B)所示，負(fù)荷檢測單元12開始檢測點(diǎn)(1)與點(diǎn) (2)之間的壓力負(fù)荷(即，操作者開始按壓觸摸面)，然后在點(diǎn)(2)與點(diǎn)(3)之間停止檢測壓力負(fù)荷(即，操作者釋放觸摸面上的壓力)。此外，在點(diǎn)( 處，負(fù)荷檢測單元12檢測滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷。壓力負(fù)荷稍微在點(diǎn)(2)之前滿足Pth，并且稍微在點(diǎn)(2)之后停止?jié)M足Pth。
如參照圖(3)和圖(4)所描述的那樣，當(dāng)按鍵區(qū)α中檢測到的壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth時，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1提供點(diǎn)擊感覺，當(dāng)按鍵區(qū)α中檢測到的壓力負(fù)荷停止?jié)M足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth時，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1提供釋放感覺。在圖5(B)中， 在壓力負(fù)荷稍微在點(diǎn)( 之前滿足Pth時，在時間軸下方示出的向下指的箭頭表示何時提供作為按鍵壓下感覺的點(diǎn)擊感覺。類似地，在壓力負(fù)荷稍微在點(diǎn)( 之后停止?jié)M足Pth時， 在時間軸下方向上指的箭頭表示何時提供釋放感覺，即，按鍵壓下的恢復(fù)感覺。
根據(jù)本實(shí)施方式，當(dāng)檢測到的壓力負(fù)荷滿足按鍵區(qū)中的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth時，提供點(diǎn)擊感覺；當(dāng)檢測到的壓力負(fù)荷停止?jié)M足按鍵區(qū)中的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth時，提供釋放感覺。也就是說，在以上描述的實(shí)施例中，提供點(diǎn)擊感覺的壓力負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)與提供釋放感覺的壓力負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)具有相同的值Pth。然而，還可以將提供釋放感覺的壓力負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為比按壓時提供觸感的壓力負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)低50-80%。由此，當(dāng)操作者在同一位置(輸入對象)點(diǎn)擊然后釋放壓力時，按壓和釋放壓力的相繼操作與提供觸感的定時自發(fā)地彼此同步，從而在沒有奇怪的感覺的情況下提供逼真的點(diǎn)擊感覺和釋放感覺。
如上所述，當(dāng)觸摸面上所檢測的壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth(步驟Si》并且接觸的位置處于按鍵區(qū)α內(nèi)(步驟Si； )時，輸入裝置1提供點(diǎn)擊感覺(步驟SK)。類似地，即使接觸的位置處于按鍵區(qū)α內(nèi)(圖4中的開始)，當(dāng)觸摸面上所檢測的壓力負(fù)荷停止?jié)M足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth (步驟S21)時，提供釋放感覺(步驟S24)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1，如上所述，當(dāng)在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷的情況下按壓按鍵區(qū)α?xí)r，操作者能夠獲得點(diǎn)擊感覺，然后當(dāng)減少壓力負(fù)荷以停止?jié)M足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth時獲得釋放感覺。由此，操作者能夠獲得如同在操作由機(jī)械開關(guān)構(gòu)成的按鍵等時獲得的感覺的觸感。
圖6是示出通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1進(jìn)行的操作以及通過輸入裝置1接收壓力輸入的壓力負(fù)荷的其它實(shí)施例的視圖。在圖6以及此后的圖中，每個符號等具有與參照圖5所描述的符號等相同的含義。圖6(A)是示意性地示出在壓力負(fù)荷被保持時操作者的手指按壓按鍵區(qū)α內(nèi)，然后移出按鍵區(qū)α，而后壓力被釋放的狀態(tài)的視圖。
如圖6(A)所示，點(diǎn)(1)表示操作者將要按壓按鍵區(qū)α內(nèi)的狀態(tài)，點(diǎn)(2)表示操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時正按壓按鍵區(qū)α內(nèi)的狀態(tài)。點(diǎn)C3)表示，從點(diǎn)(2) 開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)α內(nèi)移動接觸的位置，并移出按鍵區(qū)α的狀態(tài)。點(diǎn)(4)表示，從點(diǎn)( 開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)α內(nèi)移動接觸的位置的狀態(tài)。點(diǎn)(5)表示操作者正釋放壓力的狀態(tài)。
在該操作中，如圖6(B)所示，負(fù)荷檢測單元12開始檢測點(diǎn)⑴與點(diǎn)(2)之間的壓力負(fù)荷(即，操作者開始按壓觸摸面)。在點(diǎn)( 處，負(fù)荷檢測單元12檢測到滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷。在點(diǎn)(2)與點(diǎn)(3)之間，壓力負(fù)荷連續(xù)地滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth(即，操作者在施加滿足Pth的壓力負(fù)荷的同時移動接觸的位置)。在點(diǎn)(3)與點(diǎn)(4)之間，負(fù)荷檢測單元12也連續(xù)檢測到滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷(即，操作者在施加滿足Pth的壓力負(fù)荷的同時移動接觸的位置)。在點(diǎn)(4)處，壓力負(fù)荷停止?jié)M足Pth。接下來，在點(diǎn)(4)與點(diǎn) (5)之間，負(fù)荷檢測單元12停止檢測壓力負(fù)荷(即，操作者釋放觸摸面上的壓力)。
如參照圖3和圖4所描述的，當(dāng)按鍵區(qū)α中檢測到的壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth 時，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1提供點(diǎn)擊感覺；當(dāng)在壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的情況下將接觸的位置移動到按鍵區(qū)α外時，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1提供釋放感覺。
如圖6(B)所示，壓力負(fù)荷在點(diǎn)(2)處滿足Pth時在時間軸下方的向下指的箭頭表示何時提供點(diǎn)擊感覺。類似地，在時間軸下方點(diǎn)( 處示出的向上指的箭頭表示何時提供釋放感覺。盡管壓力負(fù)荷在點(diǎn)(4)處停止?jié)M足Pth，但是既不滿足提供點(diǎn)擊感覺的條件，也不滿足提供釋放感覺的條件。因此，輸入裝置1在這個點(diǎn)處不提供觸感。
如上所述，當(dāng)觸摸面上所檢測的壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth(步驟Si》并且接觸的位置處于按鍵區(qū)α內(nèi)時(步驟S13)，輸入裝置1提供點(diǎn)擊感覺(步驟SK)。另一方面， 在接觸的位置移出按鍵區(qū)α的同時(步驟S2》，當(dāng)壓力負(fù)荷連續(xù)地滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth時 (步驟S21)，輸入裝置1提供釋放感覺(步驟S24)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1，如上所述，當(dāng)在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷的情況下按壓按鍵區(qū)α?xí)r，操作者能夠獲得點(diǎn)擊感覺；當(dāng)在保持滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth 的壓力負(fù)荷的情況下將接觸的位置移出按鍵區(qū)α?xí)r，操作者獲得釋放感覺。由此，在使用觸摸傳感器時，當(dāng)操作者通過移動接觸的位置進(jìn)行輸入時，操作者能夠獲得如同操作由機(jī)械開關(guān)構(gòu)成的按鍵等時獲得的感覺的觸感。
圖7是示出通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1進(jìn)行的操作以及通過輸入裝置1接收壓力輸入的壓力負(fù)荷的另一些實(shí)施例的視圖。圖7(A)是示意性地示出在保持壓力的情況下，操作者的手指在按鍵區(qū)α外進(jìn)行按壓，移動到按鍵區(qū)α內(nèi)，然后釋放壓力的狀態(tài)的視圖。
如圖7㈧所示，點(diǎn)⑴表示操作者將要在按鍵區(qū)α外按壓的狀態(tài)，點(diǎn)⑵表示操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷時在按鍵區(qū)α外按壓的狀態(tài)。點(diǎn)( 表示，從點(diǎn)(2) 開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷時移動按鍵區(qū)α外的接觸的位置，并將接觸的位置移動到按鍵區(qū)α內(nèi)的狀態(tài)。點(diǎn)(4)表示，從點(diǎn)( 開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷時在按鍵區(qū)α內(nèi)移動接觸的位置的狀態(tài)。點(diǎn)( 表示操作者正釋放壓力的狀態(tài)。
在該操作中，如圖7(B)所示，負(fù)荷檢測單元12開始檢測點(diǎn)⑴與點(diǎn)(2)之間的壓力負(fù)荷(即，操作者開始按壓觸摸面)。此外，在點(diǎn)( 處，負(fù)荷檢測單元12檢測到滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷。在點(diǎn)(2)與點(diǎn)(3)之間，壓力負(fù)荷連續(xù)地滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth(即， 操作者在施加滿足Pth的壓力負(fù)荷的同時移動接觸的位置)。在點(diǎn)(3)與點(diǎn)(4)之間，負(fù)荷檢測單元12也連續(xù)地檢測到滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷(即，操作者在施加滿足Pth 的壓力負(fù)荷的同時移動接觸的位置)。在點(diǎn)(4)處，壓力負(fù)荷停止?jié)M足Pth。另外，在點(diǎn)(4) 與點(diǎn)( 之間，負(fù)荷檢測單元12停止檢測壓力負(fù)荷(即，操作者釋放觸摸面上的壓力)。
如參照圖3和圖4所描述的，當(dāng)在壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的情況下接觸的位置移動到按鍵區(qū)α內(nèi)時，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1提供點(diǎn)擊感覺；當(dāng)檢測到的按鍵區(qū) α中的壓力負(fù)荷停止?jié)M足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth時，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1提供釋放感覺。
如圖7(B)所示，在時間軸下方點(diǎn)(3)處示出的向下指的箭頭表示何時提供點(diǎn)擊感覺。類似地，在時間軸下方壓力負(fù)荷停止?jié)M足Pth的點(diǎn)(4)處示出的向上指的箭頭表示何時提供釋放感覺。盡管壓力負(fù)荷在點(diǎn)( 處滿足Pth(步驟SU)，由于接觸的位置處于按鍵區(qū)α外(步驟Si； )并且還未移動到按鍵區(qū)α內(nèi)(步驟S16)，所以既不滿足提供點(diǎn)擊感覺的條件，也不滿足提供釋放感覺的條件。因此，輸入裝置1在這個點(diǎn)處不提供觸感。
如上所述，當(dāng)壓力負(fù)荷滿足預(yù)定的Pth (步驟S12)并且接觸的位置從按鍵區(qū)α外移入按鍵區(qū)α內(nèi)時(步驟S16)，輸入裝置1提供點(diǎn)擊感覺(步驟SK)。另一方面，即使接觸的位置處于按鍵區(qū)α內(nèi)(圖4中的開始)，當(dāng)觸摸面上所檢測的壓力負(fù)荷停止?jié)M足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth時(步驟S21)，輸入裝置1也提供釋放感覺(步驟S24)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1，如上所述，當(dāng)在保持滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷的情況下將接觸的位置移動到按鍵區(qū)α內(nèi)時，操作者可以獲得點(diǎn)擊感覺；當(dāng)減少按鍵區(qū)α上的壓力負(fù)荷以停止?jié)M足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth時，操作者可以獲得釋放感覺。
圖8是示出通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1進(jìn)行的操作和通過輸入裝置 1接收壓力輸入的壓力負(fù)荷的另一些實(shí)施例的視圖。圖8(A)是示意性地示出在保持壓力的情況下，操作者的手指在按鍵區(qū)α外進(jìn)行按壓，移動到按鍵區(qū)α內(nèi)和移出按鍵區(qū)α，然后釋放壓力的狀態(tài)的視圖。
如圖8㈧所示，點(diǎn)⑴表示操作者將要在按鍵區(qū)α外按壓的狀態(tài)，點(diǎn)⑵表示操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)α外進(jìn)行按壓的狀態(tài)。點(diǎn)C3)表示， 從點(diǎn)( 開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)α外移動接觸的位置，并將接觸的位置移動到按鍵區(qū)α內(nèi)的狀態(tài)。點(diǎn)(4)表示，從點(diǎn)(3)開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)α內(nèi)移動接觸的位置并將其移出按鍵區(qū)α的狀態(tài)。點(diǎn)( 表示，從點(diǎn)(4)開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)α 外移動接觸的位置的狀態(tài)。點(diǎn)(6)表示操作者正在釋放壓力的狀態(tài)。
在這個操作中，如圖8(B)所示，負(fù)荷檢測單元12開始檢測點(diǎn)⑴與點(diǎn)(2)之間的壓力負(fù)荷(即，操作者開始按壓觸摸面)。此外，在點(diǎn)( 處，負(fù)荷檢測單元12檢測到滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷。在點(diǎn)( 與點(diǎn)C3)之間，壓力負(fù)荷連續(xù)地滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth(即， 操作者在施加滿足Pth的壓力負(fù)荷的同時移動接觸的位置)。在點(diǎn)(3)與點(diǎn)(4)之間以及在點(diǎn)(4)與點(diǎn)( 之間，負(fù)荷檢測單元12也連續(xù)地檢測到滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷 (即，操作者在施加滿足Pth的壓力負(fù)荷的同時移動接觸的位置)。在點(diǎn)(5)處，壓力負(fù)荷停止?jié)M足Pth。另外，在點(diǎn)( 與點(diǎn)(6)之間，負(fù)荷檢測單元12停止檢測壓力負(fù)荷(即，操作者釋放觸摸面上的壓力)。
如參照圖3和圖4所描述的，當(dāng)在壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的情況下接觸的位置移動到按鍵區(qū)α內(nèi)時，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置1提供點(diǎn)擊感覺。此外，在壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的情況下接觸的位置移動到按鍵區(qū)α外時，輸入裝置1提供釋放感覺。
如圖8(B)所示，在時間軸下方的點(diǎn)(3)處示出的向下指的箭頭表示何時提供點(diǎn)擊感覺。類似地，在時間軸下方的點(diǎn)(4)處示出的向上指的箭頭表示何時提供釋放感覺。盡管壓力負(fù)荷在點(diǎn)(2)處滿足Pth (步驟S12)，由于接觸的位置處于按鍵區(qū)α外(步驟S13)并且還未移動到按鍵區(qū)α內(nèi)(步驟S16)，所以既不滿足提供點(diǎn)擊感覺的條件，也不滿足提供釋放感覺的條件。因此，輸入裝置1在這個點(diǎn)處不提供觸感。此外，盡管壓力負(fù)荷在點(diǎn)(5)處停止?jié)M足Pth，但是既不滿足提供點(diǎn)擊感覺的條件，也不滿足提供釋放感覺的條件。因此， 輸入裝置1在這個點(diǎn)處也不提供觸感。
如上所述，當(dāng)壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth (步驟Si》而且接觸的位置移動到按鍵區(qū)α內(nèi)時(步驟S16)，輸入裝置1提供點(diǎn)擊感覺(步驟S15)。另一方面，當(dāng)壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth (步驟S21)而且接觸的位置移動到按鍵區(qū)α外時(步驟S2》，輸入裝置1提供釋放感覺(步驟S24)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1，如上所述，當(dāng)在保持滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷的情況下將接觸的位置移動到按鍵區(qū)α內(nèi)時，操作者能夠獲得點(diǎn)擊感覺，然后當(dāng)在保持滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷的情況下將接觸的位置移動到按鍵區(qū)α外時，操作者能夠獲得釋放感覺。
圖9是示出通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1進(jìn)行的操作以及通過輸入裝置1接收壓力輸入的壓力負(fù)荷的另一些實(shí)施例的視圖。圖9(A)是示意性地示出在保持壓力的情況下，操作者的手指在按鍵區(qū)α外按壓，移動到按鍵區(qū)β內(nèi)，然后移動到按鍵區(qū)β 外，以及釋放壓力的狀態(tài)的視圖。即使在接觸的位置移動經(jīng)過多個不同的按鍵區(qū)時，輸入裝置1也執(zhí)行與如上所述相同的操作。
如圖9(A)所示，點(diǎn)(1)表示操作者將要在按鍵區(qū)α外按壓的狀態(tài)，點(diǎn)(2)表示操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)α外按壓的狀態(tài)。點(diǎn)C3)表示，從點(diǎn) (2)開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)α外移動接觸的位置， 并將其移入按鍵區(qū)α內(nèi)的狀態(tài)。點(diǎn)(4)表示，從點(diǎn)(3)開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時移動按鍵區(qū)α內(nèi)的接觸的位置并將其移出按鍵區(qū)α的狀態(tài)。
此外，點(diǎn)(5)表示，從點(diǎn)(4)開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時將接觸的位置從按鍵區(qū)α或β外移動到按鍵區(qū)β內(nèi)的狀態(tài)。點(diǎn)(6)表示，從點(diǎn)(5)開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時移動按鍵區(qū)β內(nèi)的接觸的位置，并將其移動到按鍵區(qū)β外的狀態(tài)。點(diǎn)(7)表示，從點(diǎn)(6)開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)β外移動接觸的位置的狀態(tài)。點(diǎn)(8)表示操作者正釋放壓力的狀態(tài)。
根據(jù)該操作，如圖9(B)所示，輸入裝置1在點(diǎn)C3)處提供點(diǎn)擊感覺，在點(diǎn)(4)處提供釋放感覺。另外，輸入裝置再次在點(diǎn)( 處提供點(diǎn)擊感覺，再次在點(diǎn)(6)處提供釋放感覺。 在點(diǎn)( 處，盡管壓力負(fù)荷滿足Pth，但是輸入裝置1不提供觸感。此外，在點(diǎn)(7)處，盡管壓力負(fù)荷停止?jié)M足Pth，輸入裝置1也不提供觸感。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1，如上所述，當(dāng)在保持滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷的情況下將接觸的位置移動到按鍵區(qū)α或者按鍵區(qū)β內(nèi)時，操作者能夠獲得點(diǎn)擊感覺。此外，根據(jù)輸入裝置1，當(dāng)在保持滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷的情況下將接觸的位置移動到按鍵區(qū)α或者按鍵區(qū)β外時，操作者能夠獲得釋放感覺。由此，在使用觸摸傳感器時，當(dāng)操作者通過移動接觸的位置經(jīng)過多個按鍵區(qū)進(jìn)行輸入時，操作者能夠獲得如同操作由機(jī)械開關(guān)構(gòu)成的按鍵等時獲得的感覺的觸感。
圖10是示出通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1進(jìn)行的操作以及通過輸入裝置1接收壓力輸入的壓力負(fù)荷的另一些實(shí)施例的視圖。圖10(A)是示意性地示出在保持壓力的情況下，操作者的手指在按鍵區(qū)α內(nèi)按壓，移動到按鍵區(qū)α外而后移動到按鍵區(qū)β內(nèi)，然后壓力被釋放的狀態(tài)的視圖。即使當(dāng)接觸的位置在多個不同的按鍵區(qū)之間移動時，輸入裝置1也執(zhí)行與如上所述相同的操作。
如圖10㈧所示，點(diǎn)⑴表示操作者將要在按鍵區(qū)α內(nèi)按壓的狀態(tài)，點(diǎn)⑵表示操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)α內(nèi)按壓的狀態(tài)。點(diǎn)C3)表示，從點(diǎn) (2)開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時移動按鍵區(qū)α內(nèi)的接觸的位置， 并將其移出按鍵區(qū)α的狀態(tài)。點(diǎn)(4)表示，從點(diǎn)(3)開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時在按鍵區(qū)α或β外移動接觸的位置，并將其移動到按鍵區(qū)β內(nèi)的狀態(tài)。 此外，點(diǎn)( 表示，從點(diǎn)(4)開始，操作者在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的壓力負(fù)荷的同時移動按鍵區(qū)β內(nèi)的接觸的位置的狀態(tài)。點(diǎn)(6)表示操作者正釋放壓力的狀態(tài)。
根據(jù)上述操作，如圖10(B)所示，輸入裝置1在點(diǎn)(2)處提供點(diǎn)擊感覺，在點(diǎn)(3) 處提供釋放感覺。另外，輸入裝置再次在點(diǎn)(4)處提供點(diǎn)擊感覺，再次在點(diǎn)( 處提供釋放感覺。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置1，如上所述，當(dāng)在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷的情況下在按鍵區(qū)α內(nèi)或者按鍵區(qū)β內(nèi)按壓時，操作者能夠獲得點(diǎn)擊感覺，當(dāng)減少按鍵區(qū)α內(nèi)或者按鍵區(qū)β內(nèi)的壓力負(fù)荷以使得壓力負(fù)荷停止?jié)M足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth時，操作者能夠獲得釋放感覺。此外，根據(jù)輸入裝置1，當(dāng)在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷的情況下將接觸的位置移動到按鍵區(qū)α內(nèi)或者按鍵區(qū)β內(nèi)時，操作者能夠獲得點(diǎn)擊感覺。另外，根據(jù)輸入裝置1，當(dāng)在施加滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)Pth的壓力負(fù)荷的情況下將接觸的位置移動到按鍵區(qū)α或者按鍵區(qū)β外時，操作者能夠獲得釋放感覺。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于以上實(shí)施方式，而且可以以多種方式修改或者改變。例如，盡管沒有提及是否在執(zhí)行以上提及的實(shí)施方式中的操作中產(chǎn)生聲音，但是有可能與除以上實(shí)施方式中的每一個的操作之外的操作結(jié)合適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生聲音。由此，促進(jìn)操作者的識別，進(jìn)一步改進(jìn)輸入裝置的操作性并減少錯誤輸入的產(chǎn)生。此外，盡管在以上提及的實(shí)施方式中為了簡化的目的，觸摸傳感器的觸摸面具有一個或兩個按鍵區(qū)，但是應(yīng)當(dāng)理解，能夠提供三個或者更多的按鍵區(qū)。另外，在以上提及的實(shí)施方式中，為了簡化，操作者輸入時在橫向方向移動接觸的位置。然而，應(yīng)當(dāng)理解，還可能在包括縱向方向的任何方向上移動接觸的位置。
此外，在以上實(shí)施方式中的負(fù)荷檢測單元可以由任意數(shù)量的應(yīng)變計傳感器構(gòu)成。 另外，負(fù)荷檢測單元能夠根據(jù)觸摸傳感器的接觸檢測方案構(gòu)成。例如，如果在使用電阻薄膜型時基于隨接觸區(qū)域改變的電阻通過輸出信號的改變來檢測負(fù)荷，那么無需利用應(yīng)變計傳感器就能夠構(gòu)成負(fù)荷檢測單元。可選地，如果在使用電容型時基于電容中的變化通過輸出信號的改變來檢測負(fù)荷，那么無需利用應(yīng)變計傳感器就能夠構(gòu)成負(fù)荷檢測單元。
此外，觸感提供單元可以由任意數(shù)量的壓電振動器、設(shè)在觸摸傳感器的整個表面上的透明的壓電元件(如果可能被振動以便提供觸感)、在一個驅(qū)動信號周期內(nèi)旋轉(zhuǎn)360度的偏心馬達(dá)構(gòu)成。另外，有可能利用壓電元件來配置負(fù)荷檢測單元和觸感提供單元，這些壓電元件允許將負(fù)荷檢測單元的功能單元與觸感提供單元的功能單元結(jié)合的配置。
根據(jù)本發(fā)明的輸入裝置，當(dāng)由負(fù)荷檢測單元所檢測的壓力負(fù)荷滿足提供觸感的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，觸感提供單元被驅(qū)動。“當(dāng)由負(fù)荷檢測單元所檢測的負(fù)荷滿足提供觸感的標(biāo)準(zhǔn)時”可表示“當(dāng)由負(fù)荷檢測單元所檢測的壓力負(fù)荷達(dá)到提供觸感的標(biāo)準(zhǔn)值時”、“當(dāng)由負(fù)荷檢測單元所檢測的壓力負(fù)荷超過提供觸感的標(biāo)準(zhǔn)值時”或者“當(dāng)提供觸感的標(biāo)準(zhǔn)值被負(fù)荷檢測單元檢測到時”。
參考標(biāo)號列表
11觸摸傳感器
Ila觸摸面
12負(fù)荷檢測單元
13觸感提供單元
14顯示單元
15控制單元
21外殼
22絕緣體
23上蓋
24絕緣體
31應(yīng)變計傳感器
32壓電振動器
權(quán)利要求
1.一種輸入裝置，包括觸摸傳感器，被配置成檢測接觸；負(fù)荷檢測單元，被配置成檢測所述觸摸傳感器的觸摸面上的壓力負(fù)荷； 觸感提供單元，被配置成使所述觸摸面振動；以及控制單元，被配置成當(dāng)所述觸摸傳感器所檢測到的接觸的位置移動進(jìn)預(yù)定區(qū)中并且同時所述負(fù)荷檢測單元所檢測到的壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，控制所述觸感提供單元的驅(qū)動，以便向按壓所述觸摸面的對象提供觸感。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中當(dāng)所述觸摸傳感器所檢測到的接觸的位置移出預(yù)定區(qū)并且同時所述負(fù)荷檢測單元所檢測到的壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，所述控制單元控制所述觸感提供單元的驅(qū)動，以便向按壓所述觸摸面的對象提供觸感。
全文摘要
一種輸入裝置，能夠通過觸摸傳感器提供如同操作由機(jī)械開關(guān)構(gòu)成的按鍵等時獲得的感覺的觸感。輸入裝置1具有觸摸傳感器11，被配置成檢測接觸；負(fù)荷檢測單元12，被配置成檢測觸摸傳感器11的觸摸面上的壓力負(fù)荷；觸感提供單元13，被配置成使觸摸面振動；以及控制單元15，被配置成當(dāng)由觸摸傳感器11檢測到的接觸的位置移動進(jìn)預(yù)定區(qū)中并且同時由負(fù)荷檢測單元12檢測到的壓力負(fù)荷滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時，控制觸感提供單元13的驅(qū)動，以便向按壓觸摸面的對象提供觸感。
文檔編號G06F3/041GK102498461SQ20108003814
公開日2012年6月13日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者河野健治 申請人:京瓷株式會社