触摸面板装置、其显示方法和显示程序的制作方法
【专利摘要】通过响应于执行输入操作的接近的手指而显示要被操作的放大的图像按键，来防止误触摸操作。通过操作触摸面板（12）而在多功能移动电话（10）中输入字符等等。当用户的食指（25）进入图像按键（24）的预定距离内时，在该图像按键（24）处于中心的情况下放大整个图像键盘（21），使得该图像按键（24）的尺寸变得比食指（25）的接触表面尺寸大。在所显示的被放大的图像键盘（21）上执行触摸操作。
【专利说明】触摸面板装置、其显示方法和显示程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在多功能移动电话等中使用的触摸面板装置，和一种用于该触摸面板装置的显示方法，和一种显示程序。
【背景技术】
[0002]今年来，已经普遍使用具有触摸面板型液晶显示器或触摸面板型有机EL显示器的触摸面板装置，作为多功能移动电话的显示装置。这种触摸面板装置不包括机械键盘。相反，当输入诸如电子邮件的文本时，在触摸面板装置的屏幕上显示由按钮图像构成的屏上键盘。用户以手指触摸显示的按钮图像，以输入字符等等。
[0003]当在专利文件I中公开的触摸面板装置的屏幕上显示该屏上键盘时，每个按钮图像的尺寸都比手指的接触表面尺寸小。用于触摸操作的手指覆盖按钮图像，使得难以观察到手指实际触摸的是哪一个按钮图像。当用户的手指触摸按钮图像时，被触摸的按钮图像显示地比其余按钮图像大，就像对话泡泡一样，这允许用户检查实际触摸的按钮图像。
[0004]现有技术文件
[0005]专利文件
[0006]专利文件1:PCT申请N0.2010-503127的日语译文
【发明内容】
[0007]本发明要解决的问题
[0008]在专利文件I中公开的触摸面板装置中，在用户的手指触摸按钮图像后，以大尺寸显示该按钮图像。允许用户检查已经触摸了哪个按钮图像，然而，不能防止诸如触摸错误按钮图像的误操作。
[0009]本发明的目标在于提供一种能够防止误操作的触摸面板装置，和一种用于该触摸面板装置的显示方法，和一种显示程序。
[0010]解决问题的措施
[0011]为了实现上述和其他目标，本发明的触摸面板装置包括:触摸面板；输入部；输入媒介尺寸估算器；放大率确定器；显示控制器；和用于接受命令输入的接受部。该触摸面板具有输入区域和检测单元。输入区域接受例如手指的输入媒介的输入操作。检测单元检测接近值，该接近值指示输入媒介接近和接触输入区域的程度。输入部具有输入元件，其在触摸面板的输入区域中显不。输入媒介尺寸估算器基于检测单兀输出处于第一阈值和第二阈值之间的范围内的第一接近值，来估算输入媒介的接触表面尺寸和预期接触位置。第二阈值小于第一阈值。放大率确定器基于输入媒介的接触表面尺寸和输入兀件的尺寸，来确定输入元件的放大率。显示控制器在最接近预期接触位置的输入元件处于中心的情况下，以确定的放大率放大并显示输入部。当输入媒介进一步接近输入区域，并且检测单元中的至少一个输出大于第一阈值的第二接近值时，接受部接受与最靠近输出第二接近值的检测单元的输入元件对应的命令作为最终输入。[0012]优选的是,放大率确定器确定放大率,使得当输入媒介的接触表面尺寸小于输入元件的尺寸时，被放大的输入元件的尺寸变得大于接触表面尺寸。优选的是，放大率确定器具有放大率改变功能，以根据用户的偏好改变放大率。从最后放大显示起的预定经过时间内，显示控制器可以使用与最后一次的放大率相同的放大率。
[0013]用于本发明的触摸面板的显示方法和显示程序包括:接近值检测步骤；输入媒介尺寸估算步骤；放大率确定步骤；放大显示步骤；和命令输入接受步骤。该触摸面板具有输入区域和检测单元。输入区域接受输入媒介的输入操作。检测单元检测接近值，该接近值指示输入媒介接近和接触输入区域的程度。在接近值检测步骤中，在触摸面板的输入区域中显示具有输入元件的输入部的状态下，每个检测单元检测与输入媒介接近和接触输入区域对应的接近值。当输入媒介接近输入区域时，接近输入媒介的检测单元的接近值增大。在输入媒介尺寸估算步骤中，基于输出处于第一阈值和第二阈值之间范围内的第一接近值的检测单元，来估算输入媒介的接触表面尺寸和预期接触位置。在放大率确定步骤中，基于所估算的输入媒介的接触表面尺寸和输入元件的尺寸，来确定输入元件的新放大率。在放大显示步骤中，在最靠近预期接触位置的输入元件处于中心的情况下，以确定的放大率放大并显示输入部的图像。在命令输入接受步骤中，当输入媒介进一步接近输入区域，并且至少一个检测单元输出大于第一阈值的第二接近值时，接受与最靠近输出第二接近值的检测单元的输入元件对应的命令作为最终命令输入。
[0014]本发明的效果
[0015]根据本发明，在最靠近输入媒介的输入元件处于中心的情况下来放大并显示输入部，以便在输入媒介实际接触输入区域之前，输入元件的尺寸变得比输入媒介的尺寸大。这有利于选定期望的输入元件。由此防止操作错误的输入元件。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是图示在根据本发明实施例的多功能移动电话中以默认尺寸显示的屏上键盘的平面图。
[0017]图2是图示以距离D接近触摸面板的食指的解释图。
[0018]图3是图示多功能移动电话电构造的方框图。
[0019]图4是图示被放大至大于用户食指的尺寸的屏上键盘的平面图。
[0020]图5是图示被放大至大于用户拇指的尺寸的屏上键盘的平面图。
[0021]图6是图示多功能移动电话中的显示更新处理的主顺序的流程图。
【具体实施方式】
[0022]在图1中，大触摸面板12被附接至移动电话10的主体11的表面。触摸面板12占用主体11的大部分表面。在触摸面板12下方的各自位置处，设置顶部按钮14和用于电话用途的麦克风15。顶部按钮14用于将任何显示状态恢复为初始显示屏幕(未示出)，在该初始显示屏幕上显示各种应用的图标。在触摸面板12上方设置用于电话用途的扬声器16。
[0023]操作移动电话10的触摸面板12以例如输入字符。当用户的手指接近到离触摸面板12的输入区域上显示的图像按键(输入元件)预定距离内时，在图像按键处于中心的情况下放大并显示整个屏上键盘(输入部)。屏上键盘被显示为使得图像按键的尺寸变得比以正常方式触摸该触摸面板12的表面的手指尺寸(接触表面尺寸)大。由此,在放大和易读的屏上键盘上确定地和容易地选定期望的图像按键。避免了诸如触摸被用户手指覆盖的错误图像按键的误操作。
[0024]当在触摸面板12上显示邮件产生屏幕17时，在邮件产生屏幕上从顶部按顺序显示地址输入区域18、文本输入区域19和输入区域20。在输入区域20中显示例如QWERTY布置的屏上键盘21。在初始显示中，屏上键盘21为罗马字符输入模式。当手指触摸模式切换按钮22时，输入模式变为另一模式，诸如英文输入模式。在输入区域20的左下侧上设置数字键切换按钮23。当手指触摸该数字键切换按钮23时，屏上键盘21切换为屏上数字键(未示出)。
[0025]紧接在显示邮件产生屏幕17之后，与用户的食指25的尺寸相比，构成屏上键盘21的各个图像键24的尺寸都明显地小，以便显示整个键盘。以虚线图示食指25。在附图的实例中，食指25的尖端部覆盖约两个图像键24。
[0026]触摸面板12检测接近值，该接近值指示包括与手指接触的接近手指的程度。由此，触摸面板12检测接近的手指的位置以及被手指触摸的位置。根据由触摸面板12检测的手指的位置，执行对应于在手指的位置处显示图像(例如，图像按键)的各个处理。在邮件产生屏幕17上，通过以手指触摸地址输入区域18或文本输入区域19来选定它。然后，手指触摸图像按键24中的一个。由此，对应于图像按键24的字符被输入到地址输入区域18或文本输入区域19。
[0027]存在各种系统(电阻层系统，红外系统，等等)的触摸面板12。在该实施例中，采用投影型电容系统。在电容系统的触摸面板中，当手指尖端接近(或触摸)该触摸面板时，手指与触摸面板静电耦合。这改变了手指和触摸面板之间的电容。电容系统的触摸面板检测电容的变化，由此检测检测手指接近触摸面板的程度，以及触摸面板和手指之间的接触状态。
[0028]投影型涉及如下的触摸面板12:在该触摸面板12中，用于检测手指等等的触摸(或接近)的区域，被以相对于手指的尺寸充分小的间距分区为格栅图案，例如以同时检测触摸面板12上的两个或更多点处的电容变化。在每个检测分区中单独地检测电容变化。在检测分区中形成电极图案，以便检测分区起传感器的功能。注意，检测分区被称为检测单
J Li ο
[0029]每个检测单元都根据用户手指的接近距离(检测的电容量)输出电压值(对应于接近值)。更具体地，输出的电压值随着用户的手指接近触摸面板12而增大。例如，如图2中所示，当手指以距离D (手指和检测区域之间的距离约为2-3mm的量级)接近触摸面板12时，输出第二阈值的电压值。随着手指进一步接近触摸面板12，检测单元的电压朝着第一阈值增大。当手指接触触摸面板12时，输出超过第一阈值的电压值。在无接触输入的情形下，注意，可正好在手指接触触摸面板12之前，输出超过第一阈值的电压值。
[0030]随着用户的手指远离触摸面板12地移动，输出的电压值降低。例如，当手指和检测单元之间的距离大于或等于20mm时，不能检测到电容的变化。从检测单元输出电压值“O”。
[0031]在图示移动电话的电气构造的图3中，除了触摸面板12之外，移动电话10还包括操作单元27、CPU28、系统存储器29、面板控制器30 (接受部)和无线通信器31。这些部分通过总线32彼此连接。系统存储器29设置有ROM区和RAM区。ROM区存储用于控制移动电话10的各种程序和数据。RAM区临时存储控制期间产生的各种类型的数据。CPU28从系统存储器29读取各种程序，并且随后运行这些程序，以控制整个移动电话10的各个部分。
[0032]基于存储在系统存储器29中的独占程序，通过使用根据手指等等的接近而从各个检测单元输出的电压，CPU28起输入媒介尺寸估算器、放大率确定器和显示控制器的作用。输入媒介尺寸估算器估算接触表面尺寸的尺寸和预期接触位置(估算接触位置)。当手指接近时，放大率确定器确定要被显示的屏上键盘21的放大率。显示控制器以所确定的放大率，在最靠近预期接触位置的图像按键24处于中心的情况下，放大并显示屏上键盘21的一部分。
[0033]操作单元27连接至CPU28。操作单元27由诸如按钮开关的机械操作输入部构成。操作单元27包括顶部按钮14、电源按钮和静音按钮(未示出)。操作单元27检测来自用户的操作命令，并且向CPU28输入检测结果。由此，通过操作单元27将来自用户的操作命令输入到CPU28。
[0034]根据来自CPU28的控制信号，面板控制器30从系统存储器23读取各种图像数据条。面板控制器30将图像数据转换为模拟复合信号，并且将该模拟复合信号输出至触摸面板12。CPU28根据由用户通过触摸面板12和操作单元27输入的命令，向面板控制器30发送控制信号，从而允许触摸面板12显示各种屏幕。无线通信器31与基站无线地通信。无线通信器31与基站通信各种类型的数据，从而将移动电话10连接至因特网。
[0035]在图1中，以实例方式显示了还未在其上执行通过触摸面板12的输入操作的屏上键盘21。在触摸面板12上以默认尺寸显示该屏上键盘21。如图4中所示，当用户的食指25接近到触摸面板12的输入区域20距离D内时，在食指25接近的屏上按键21中的、食指25首先最接近的图像按键24处于中心的情况下，放大并显示屏上键盘21。放大率被确定为使得图像按键24的尺寸变为例如食指25的接触表面尺寸的120%。
[0036]当食指25接近触摸面板12时，靠近食指25的检测单元输出第一接近值，其处于第二阈值和第一阈值之间的范围内。输出该第一接近值的检测单元的数目取决于食指25的尺寸。通过检测输出第一接近值的检测单元的数目，来获得接触表面尺寸(手指的尺寸)。由检测单元的位置估算手指在触摸面板上的预期接触位置。在处于预期接触位置的图像按键处于中心的情况下，以确定放大率放大并显示屏上键盘21。同时，文本输入区域19变窄，并且输入区域20延伸至文本输入区域19 一侧。
[0037]在处于预期接触位置的图像按键处于中心的情况下，放大屏上键盘21。在具有最高接近值的检测单元上显示的图像按键被确定为处于放大中心。替代地，可以选定处于位于预期接触位置中心处的检测单元上的图像按键。
[0038]一旦放大并显示了屏上键盘21，屏上键盘21的显示状态不变，直到食指25从输入区域20移开大于或等于距离D的距离。同时，例如标识符25a所示，食指25可以移动到另一图像按键24上。注意，当食指25在输入区域20上方从输入区域20移开大于或等于距离D的距离，或者当食指25位于输入区域20外部时，屏上键盘21恢复为默认尺寸。
[0039]如图5中所示，当用户使他/她的拇指35而非食指25靠近触摸面板12的输入区域20时，放大并显示屏上键盘21，使得图像按键24的尺寸变为例如拇指35的接触表面尺寸的120%。拇指35的接触表面尺寸比食指24的接触表面尺寸大。屏上键盘21，更具体地，靠近拇指35的图像按键24比靠近食指25时更大地放大。由此，防止了由拇指35的误输入操作。
[0040]注意，例如当使用其尖端小于食指25的尖端的小指时，放大并显示屏上键盘21，使得图像按键24的尺寸以类似方式(未示出)变为例如小指的接触表面尺寸的120%。当然，所显示的屏上键盘21的尺寸小于图4中图示的屏上键盘21的尺寸。
[0041]参考图6中的流程图，描述了显示更新处理(显示方法、显示程序)。由按上文构造的移动电话10的CPU28执行该显示更新处理。在图6中，“ST”表示步骤。显示更新进程是用于当用户的手指接近图像按键24时，即在用户的手指接触图像按键24以通过触摸面板12执行输出操作之前，放大并显示屏上键盘21。在移动电话10的主电源开启后直到主电源关闭，重复该显示更新处理。
[0042]在显示更新处理中，首先清空系统存储器29的RAM区(ST1)。然后，从设置触摸面板12的输入区域20中的各个检测单元获得输出电压值(ST2)。
[0043]然后，确定是否存在任何具有超过第二阈值的电压值的检测单元(ST3)。如果存在具有超过第二阈值的电压值的检测单元(步骤ST3中为是)，则由检测单元的数目估算接近到距离D内的用户手指的接触表面尺寸(手指的尺寸)(ST4)。由检测单元的位置估算手指的预期接触位置。
[0044]另一方面，如果不存在具有超过第二阈值的电压值的检测单元(ST3中为否)时，则用户的手指不靠近触摸面板12。在该情形下，跳过ST4-ST7的处理，并且移动到步骤ST8。
[0045]接下来，屏上键盘21的放大率被确定为手指的接触表面尺寸的120%。基于手指的预期接触位置来识别最靠近手指的图像按键24。在所识别的图像按键24处于中心的情况下，以所确定的放大率放大并显示屏上键盘21 (ST5)。此时，根据屏上键盘21的放大率来放大输入区域20，以便输入区域20延伸至文本输入区域19 一侧。
[0046]然后，确定是否存在任何具有超过第一阈值的电压值的检测单元(ST6)。当不存在具有超过第一阈值的电压值的检测单元(ST中为否)时，显示放大的屏上键盘21，但是用户的手指还未接触图像按键24。在该情形下，在显示放大的屏上键盘21的情况下，重复ST2-ST6的处理。虽然显示了放大的屏上键盘21，但是视需要，手指可以移动到屏上键盘21上，以选定期望的图像按键24。
[0047]当存在具有超过第一阈值的电压值的检测单元(步骤ST6中为是)时，用户的手指接触了所显示的放大图像按键24。由此，执行由存储在系统存储器29中的、与被触摸的图像按键24对应的按键信息指示的处理。例如，如果对应于图像按键24的处理是输入字母“J”，则字母“J”被输入至文本输入区域19中的指针位置。注意，如果存在每个都具有超过第一阈值的电压值的两个或更多个检测单元，则例如以类似于显示放大的屏上键盘21的方式，来确定选定了最靠近如下检测单元的图像按键，该检测单元位于超过第一阈值的检测单元的中心。即，确定选定了该检测单元上的图像按键。
[0048]在执行了对应于图像按键24的处理后，以默认尺寸显示屏上键盘21 (参见图1)(ST8)。注意，当通过用户的手指触摸在图像按键24上来执行对应于图像按键24的处理时，或者当用户的手指从触摸面板12移开大于或等于距离D的距离时(或者当用户的手指不是正在接近触摸面板12时)，执行ST8的处理。
[0049]直到在已经以默认尺寸显示屏上键盘21之后经过例如I分钟的预定时间为止(ST9中为否)，获得来自检测单元的电压值(ST10)，以确定是否存在任何具有超过第二阈值的电压值的任何检测单元(ST11)。当存在具有超过第二阈值的电压值的检测单元时(ST11中为是)，将屏上键盘21放大为与最后一次相同的尺寸，而不估算接触表面尺寸(ST12)。在该情形下，也基于手指的预期接触位置，来识别最接近手指的图像按键24。在所识别的图像按键24处于中心的情况下，放大屏上键盘21。注意，当不存在具有超过第二阈值的电压值的检测单元时(ST11中为否)，不放大屏上键盘21，并且保持默认尺寸(ST8)。
[0050]在已经以默认尺寸显示屏上键盘21之后，当经过例如I分钟的预定时间时(ST9中为是)，清空系统存储器的RAM区(ST1)，并且重复与上述相同的顺序。
[0051]由于上述显示更新处理，当用户的手指接触输入区域20，以通过触摸面板12执行输入操作时，屏上键盘21被放大到对应于手指的接触表面尺寸的尺寸。在该状态下,选定期望的图像按键24。由此，防止了诸如手指接触了无意触摸的图像按键24的误操作。可靠地执行了输入操作。
[0052]在上述实施例中，由检测单元的数目获得手指的接触表面尺寸。基于该接触表面尺寸放大屏上键盘。替代地，可以提前测量用户的各个手指(食指、拇指等等)的尺寸，并且存储在存储器中。在该情形下，基于输出大于或等于预定值的检测单元的数目与每个手指的接触表面尺寸之间的相关性，来识别哪个手指正在接近触摸面板。根据识别的手指确定放大率，并且因此放大屏上键盘。
[0053]代替投影型电容系统的触摸面板，可以使用光学传感器系统或红外图像传感器系统的触摸面板。光学传感器系统的触摸面板在液晶显示器的每个像素中都并入液晶驱动电路和光学传感器电路。
[0054]在上述实施例中，屏上键盘被放大为使得图像按键的尺寸变为手指的接触表面尺寸的120%。执行该放大，以允许用户舒适地通过按键输入。例如，视需要，图像按键的尺寸可以在手指接触表面尺寸的50%-150%的范围内放大。优选的是CPU(具有放大率改变功能的放大率确定器)显示用于改变触摸面板上的放大率的菜单。优选的是当基础放大率120%不适合时，根据每个用户的偏好，在基础放大率120%的0.8-1.2倍量级的范围内改变该基础放大率120%。
[0055]代替用户的手指，可以使用接触笔作为输入媒介。当接触笔的接触表面尺寸小于图像按键的尺寸时，确定放大率，使得在放大后，图像按键的尺寸变得比接触笔的接触表面尺寸大。
[0056]如上述实施例中所述，本发明涵盖程序的形式和用于存储该程序的存储媒介。
[0057]标识符说明
[0058]10多功能移动电话
[0059]12触摸面板
[0060]20输入区域
[0061]21屏上键盘
[0062]24图像按键
[0063]28 CPU 。
【权利要求】
1.一种触摸面板装置，包括: 触摸面板，所述触摸面板具有用于接受输入媒介的输入操作的输入区域，和用于检测指示所述输入媒介接近和接触所述输入区域的程度的接近值的检测单元； 输入部，所述输入部具有在所述触摸面板的所述输入区域中显示的输入元件； 输入媒介尺寸估算器，所述输入媒介尺寸估算器用于基于所述检测单元输出处于第一阈值和第二阈值之间的范围内的第一接近值，所述第二阈值小于所述第一阈值，来估算所述输入媒介的接触表面尺寸和预期接触位置； 放大率确定器，所述放大率确定器用于基于所述输入媒介的接触表面尺寸和所述输入元件的尺寸，来确定所述输入单元的放大率； 显示控制器，所述显示控制器用于在最靠近所述预期接触位置的输入元件处于中心的情况下，以所述放大率放大并显示所述输入部；以及 接受部，所述接受部用于当所述检测单元中的至少一个输出大于所述第一阈值的第二接近值时，接受与最靠近输出所述第二接近值的检测单元的输入元件对应的命令输入。
2.根据权利要求1所述的触摸面板装置，其中，所述放大率确定器确定所述放大率，使得当所述输入媒介的接触表面尺寸小于所述输入元件的尺寸时，放大的输入元件的尺寸变得比所述接触表面尺寸大。
3.根据权利要求2所述的触摸面板装置，其中，所述放大率确定器具有用于视需要改变所述放大率的放大率改变功能。
4.根据权利要求2所述的触摸面板装置，其中，所述显示控制器在从最后放大显示起的预定经过时间内，使用与最后一次的放大率相同的放大率。
5.一种用于触摸面板装置的显示方法，通过输入媒介接近和接触输入部而在所述触摸面板装置上执行输入操作，所述输入部由在触摸面板的输入区域上显示的输入元件构成，所述显示方法包括: 接近值检测步骤，用于检测指示所述输入媒介接近和接触所述输入区域的程度的接近值； 输入媒介尺寸估算步骤，用于基于检测单元输出处于第一阈值和第二阈值之间的范围内的第一接近值，所述第二阈值小于所述第一阈值，来估算所述输入媒介的接触表面尺寸和预期接触位置； 放大率确定步骤，用于基于所述输入媒介的接触表面尺寸和所述输入元件的尺寸，来确定所述输入元件的放大率； 放大显示步骤，用于在最靠近所述预期接触位置的输入元件处于中心的情况下，以所确定的放大率放大并显示所述输入部；以及 命令输入接受步骤，用于当所述检测单元中的至少一个输出大于所述第一阈值的第二接近值时，接受与最靠近输出所述第二接近值的检测单元的输入元件对应的命令输入。
6.一种用于控制触摸面板装置的显示程序，通过输入媒介接近和接触输入部而在所述触摸面板装置上执行输入操作，所述输入部由在触摸面板的输入区域上显示的输入元件构成，所述显示程序允许计算机执行: 接近值检测步骤，用于检测指示所述输入媒介接近和接触所述输入区域的程度的接近值；输入媒介尺寸估算步骤，用于基于检测单元输出处于第一阈值和第二阈值之间的范围内的第一接近值，所述第二阈值小于所述第一阈值，来估算所述输入媒介的接触表面尺寸和预期接触位置； 放大率确定步骤，用于基于所述输入媒介的接触表面尺寸和所述输入元件的尺寸，来确定所述输入元件的基础放大率； 放大显示步骤，用于在最靠近所述预期接触位置的输入元件处于中心的情况下，以所确定的放大率放大并显示所述输入部；以及 命令输入接受步骤，用于当所述检测单元中的至少一个输出大于所述第一阈值的第二接近值时，接受与 最靠近输出所述第二接近值的检测单元的输入元件对应的命令输入。
【文档编号】G06F3/0481GK103477316SQ201280017020
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年3月7日 优先权日:2011年3月28日
【发明者】中村达哉 申请人:富士胶片株式会社