專利名稱：不造成視覺負(fù)擔(dān)的用戶界面裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用戶界面裝置，具體涉及適于邊看顯示在信息處理裝置的顯示畫面中的圖像邊進(jìn)行操作時(shí)的用戶界面裝置的改良。
背景技術(shù)：
近年來，在信息處理裝置中，以提高進(jìn)行輸入行為時(shí)的操作性為目的，GUI(圖形用戶界面)得到普及。通過GUI，除作為現(xiàn)有輸入部件利用的鍵盤外，也可以通過操作鼠標(biāo)來操縱GUI上的鼠標(biāo)游標(biāo)進(jìn)行輸入。另外，不使用鼠標(biāo)而直接觸摸畫面進(jìn)行選擇操作或開關(guān)操作的觸板方式也被用作復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、郵票的自動出售機(jī)、金融機(jī)構(gòu)的ATM機(jī)等的操作畫面。觸板方式中，在顯示圖像的顯示器上重合透明觸板的方式為主流。
以前的輸入部件，主要是聲響裝置或無線電收音機(jī)中使用的音量調(diào)節(jié)旋鈕等轉(zhuǎn)動型部件，用手指來轉(zhuǎn)動使音量阻抗變化，或者具有像撥動式開關(guān)那樣將控制桿撥到上下位置來進(jìn)行開關(guān)操作的機(jī)械結(jié)構(gòu)。具有這些機(jī)械結(jié)構(gòu)的方式在認(rèn)知性方面優(yōu)良，但尺寸大，或功能單一，難以變更布局，所以逐漸被淘汰。
上述利用鼠標(biāo)的操作/輸入是以顯示于GUI上的對象為前提，另外，隨著顯示畫面因輸入操作的各階段不同而變化，作為對象的各種選擇按鈕的含義或按鈕的位置坐標(biāo)也變化。但是，因?yàn)椴僮鞣绞絻H是鼠標(biāo)的移動與點(diǎn)擊作業(yè)，所以只能使鼠標(biāo)游標(biāo)在各畫面移動，并且，與按鈕的含義無關(guān)地只能提供相同的點(diǎn)擊感。因此，會產(chǎn)生由于鼠標(biāo)游標(biāo)的移動操作的厭煩感、或鼠標(biāo)游標(biāo)的對準(zhǔn)產(chǎn)生偏差而容易選擇錯誤的問題。
與此相比，觸板方式是邊看畫面邊按照顯示的指示來接觸畫面并輸入信息的裝置的界面技術(shù)。因?yàn)樵谂c顯示的對象大致相同的位置存在選擇開關(guān)部，所以減輕了移動游標(biāo)的負(fù)擔(dān)和選擇錯誤。但是，觸板雖有使用薄阻抗膜的方式或利用紅外線與感光元件構(gòu)成的遮光的方式等各種方式，但沒有伴隨操作的擊打感。另外，對輸入動作的反應(yīng)也停留在圖像的變化上，若與具有上述機(jī)械結(jié)構(gòu)的輸入部件相比，認(rèn)知性非常缺乏。另外，基于GUI方式的輸入菜單畫面近年來細(xì)分化、多層化，在通過二值的開/關(guān)來選擇的觸板方式中，存在花費(fèi)時(shí)間、層級結(jié)構(gòu)增加等問題。
圖18中示出現(xiàn)有復(fù)印機(jī)的選擇畫面的顯示例。該選擇畫面為觸板方式，所以連續(xù)按下縮放等按鈕使數(shù)值與期望值一致。因此，有時(shí)在設(shè)定為期望值時(shí)花費(fèi)時(shí)間，同時(shí)，很難說觸覺上缺乏平坦輸入感覺的觸板方式操作感好。
為了解決上述問題，例如在日本專利文獻(xiàn)特開平10-289050號公報(bào)中，在設(shè)有視覺障礙者用觸板的信息輸入裝置中，在觸板的上下左右周邊部設(shè)置顯示著具有特定含義的凹凸?fàn)顖D形記號的板，可通過觸摸該板的觸覺來說明輸入按鈕的含義。
另外，在日本專利文獻(xiàn)特開平11-31438號公報(bào)中，其結(jié)構(gòu)為在觸板外側(cè)單獨(dú)設(shè)置對觸板內(nèi)的開關(guān)部具有擊打量的附帶開關(guān)。在該裝置中，將配置在顯示畫面下側(cè)的附帶開關(guān)與由觸板內(nèi)的開關(guān)部產(chǎn)生的輸入信號相關(guān)聯(lián)，通過操作附帶開關(guān)，可進(jìn)行與選擇觸板中的開關(guān)同等的作業(yè)。因此，具有可通過觸覺來確認(rèn)開關(guān)操作感的優(yōu)點(diǎn)。
另外，日本專利文獻(xiàn)特開2001-113981號公報(bào)涉及車輛用的顯示裝置，但該裝置的特征在于將信息顯示部與操作該信息的操作部獨(dú)立配置在相隔開的部位。通過將操作部配置在方向盤等中，使駕駛者的視線不偏離前方就能對裝置進(jìn)行操作。
但是，在日本專利文獻(xiàn)特開平10-289050號公報(bào)中，因?yàn)橛霉潭ǖ陌纪拱鍋肀憩F(xiàn)輸入按鈕的含義，所以畫面菜單增加，即使相同位置的開關(guān)也難以對應(yīng)輸入模式多層化的情況，所以不是通常方式。
另外，在日本專利文獻(xiàn)特開平11-31438號公報(bào)中，雖通過在顯示面板的下側(cè)設(shè)置多個(gè)具有機(jī)械擊打感的開關(guān)來期望提高操作感，但因?yàn)槭枪δ軉我坏臋C(jī)械式開關(guān)，所以僅限于開/關(guān)等單純作業(yè)操作。另外，還存在觸覺作業(yè)的視線與觀看觸板內(nèi)圖像的視線不一致的問題。
圖19中示出與該例關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)。圖19中示出測量裝置或醫(yī)療設(shè)備等波形觀察裝置的圖像顯示部與操作開關(guān)列。在該現(xiàn)有例中，按照圖像內(nèi)的文字提示輸入測量或觀察波形時(shí)必需的輸入條件。但是，圖像部與操作開關(guān)部有完全獨(dú)立的位置關(guān)系，并且，操作開關(guān)也多限于開/關(guān)操作。即，必需對每個(gè)功能配置開關(guān)，其結(jié)果需要多個(gè)開關(guān)。
另外，日本專利文獻(xiàn)特開2001-113981號公報(bào)適于顯示與操作可有效分離的環(huán)境、例如車輛駕駛環(huán)境等中，但難以認(rèn)為該裝置結(jié)構(gòu)最適于復(fù)印機(jī)或家電產(chǎn)品、便攜電話、工作機(jī)械、信息設(shè)備、醫(yī)療用設(shè)備等用途。
綜上所述，可作如下考慮。即，若考慮減輕視覺上的負(fù)擔(dān)、操作錯誤等，則期望利用觸板方式的特長，其顯示圖像與操作部有密切接觸的位置關(guān)系，所以能邊看畫面邊在該畫面上進(jìn)行操作。但是，為了彌補(bǔ)缺乏操作感等觸板方式的缺點(diǎn)而在觸板周圍設(shè)置補(bǔ)充部件或附加機(jī)械開關(guān)等方式，不能追隨因今后裝置的多功能化而產(chǎn)生的圖像菜單的細(xì)分化、多層化。因此，期望產(chǎn)生一種界面裝置，保留上述觸板方式的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，克服缺乏操作感等觸板方式的缺點(diǎn)，而且還滿足圖像菜單的細(xì)分化、多層化的要求。
本發(fā)明為了解決上述問題而作出，其目的在于提供一種不會造成視覺負(fù)擔(dān)、且可提供認(rèn)知性好的機(jī)械操作感的用戶界面裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的用戶界面裝置包括顯示圖像的顯示畫面；將圖像顯示在所述顯示畫面上的顯示控制部件；由操作者操作的操作部位；和至少沿一維方向驅(qū)動所述操作部位的操作部位驅(qū)動控制部件，所述操作部位被配置在所述顯示畫面的顯示區(qū)域內(nèi)、或所述顯示畫面的近旁、或所述顯示畫面的接近處、或重疊在所述顯示畫面上。
另外，所述操作部位驅(qū)動控制部件，利用與顯示在所述顯示畫面上的圖像對應(yīng)的動作模式來驅(qū)動所述操作部位。
另外，所述操作部位驅(qū)動控制部件，根據(jù)顯示在所述顯示畫面上的圖像向操作所述操作部位的操作者呈現(xiàn)不同的反力。
另外，具有檢測所述顯示畫面中的所述操作部位位置的位置檢測部件，所述操作部位驅(qū)動控制部件根據(jù)所述位置檢測部件檢測到的所述操作部位的位置，變更所述操作部位的動作模式。
另外，所述顯示控制部件，根據(jù)顯示在所述顯示畫面中的圖像上的所述操作部位位置，使顯示在所述顯示畫面上的圖像變化。
另外，所述顯示控制部件，根據(jù)按顯示在所述顯示畫面上的圖像由操作者進(jìn)行的輸入確定操作，來切換顯示在所述顯示畫面上的圖像。
另外，所述操作部位中具有輸入確定機(jī)構(gòu)。
另外，所述顯示控制部件使顯示在所述顯示畫面上的多個(gè)選擇項(xiàng)目中、使用所述操作部位并由操作者選擇的選擇項(xiàng)目的顯示形態(tài)與其它選擇項(xiàng)目不同。
另外，當(dāng)在所述顯示畫面中未顯示圖像時(shí)，所述操作部位驅(qū)動控制部件以未顯示模式來驅(qū)動所述操作部位。
另外，所述操作部位被配置在所述顯示畫面上，經(jīng)設(shè)置在所述顯示畫面中的開口部同配置在所述顯示畫面下方的所述操作部位驅(qū)動控制部件連結(jié)。
另外，所述操作部位與所述操作部位驅(qū)動控制部件被配置在所述顯示畫面上。
另外，所述顯示畫面被兼用作所述操作部位。
另外，所述操作部位驅(qū)動控制部件至少在兩個(gè)自由度上驅(qū)動所述操作部位。
另外，在將所述顯示畫面設(shè)為基準(zhǔn)面的情況下，所述操作部位驅(qū)動控制部件在大致平行于該基準(zhǔn)面的二維方向的平面自由度上驅(qū)動所述操作部位。
另外，在將所述顯示畫面設(shè)為基準(zhǔn)面的情況下，所述操作部位驅(qū)動控制部件在以大致平行于該基準(zhǔn)面的第一方向設(shè)為軸的軸旋轉(zhuǎn)、以大致平行于該基準(zhǔn)面且與第一方向正交的第二方向?yàn)檩S的軸旋轉(zhuǎn)、或以大致垂直于該基準(zhǔn)面的第三方向?yàn)檩S的軸旋轉(zhuǎn)、或組合其中至少兩個(gè)的軸旋轉(zhuǎn)的自由度來驅(qū)動所述操作部位。
另外，所述畫面顯示部件具有觸板式輸入機(jī)構(gòu)。
另外，具有檢測由對所述操作部位的操作所產(chǎn)生的操作量的檢測部件，所述操作部位驅(qū)動控制部件根據(jù)所述檢測部件檢測出的操作量來變更所述操作部位的動作模式。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)閷⒉僮鞑课慌渲迷陲@示畫面上，所以操作者可通過較少的視線移動、按照顯示圖像進(jìn)行操作。由此，可不對操作者視覺造成多余負(fù)擔(dān)地進(jìn)行操作，結(jié)果，可減輕操作錯誤。
與此同時(shí)，因?yàn)榭稍O(shè)置操作部位驅(qū)動控制部件來驅(qū)動操作部位，所以可向操作者的操作提供反力。由此，可向操作者提供點(diǎn)擊感等操作感。另外，通過按被顯示的圖像種類或操作部位的位置來變更使操作部位驅(qū)動的動作模式，可由單一的操作部位來供應(yīng)多種具有機(jī)械動作反力的操作開關(guān)。因此，還可減少部件數(shù)量。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的用戶界面裝置的實(shí)施形態(tài)1的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖2是從圖1所示用戶界面裝置中去除上面及顯示畫面時(shí)的平面圖。
圖3是去除圖2所示用戶界面裝置的側(cè)面時(shí)的側(cè)面圖。
圖4是實(shí)施形態(tài)1的觸覺界面裝置的功能結(jié)構(gòu)框圖。
圖5A、圖5B是表示實(shí)施形態(tài)1中與畫面顯示的基本選擇畫面對應(yīng)的操作部位動作模式的原理圖。
圖6是表示實(shí)施形態(tài)1中畫面顯示的倍率選擇畫面的顯示例的圖。
圖7是表示實(shí)施形態(tài)1中與畫面顯示的倍率選擇畫面對應(yīng)的操作部位動作模式的原理圖。
圖8是表示實(shí)施形態(tài)1中與具備輸入開關(guān)時(shí)的倍率選擇畫面對應(yīng)的操作部位動作模式的原理圖。
圖9A-圖9D是表示實(shí)施形態(tài)1中可使用的顯示畫面的變形例的原理圖。
圖10A、B是表示實(shí)施形態(tài)1中操作開關(guān)裝置的變形例的原理圖。
圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的用戶界面裝置的實(shí)施形態(tài)2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是從圖11所示用戶界面裝置中去除顯示畫面后所示的操作開關(guān)裝置的平面圖。
圖13是從圖12所示操作開關(guān)裝置中去除操作部位驅(qū)動控制部件的結(jié)構(gòu)后狀態(tài)的正面圖。
圖14是從左側(cè)看圖12時(shí)的側(cè)面圖。
圖15是表示實(shí)施形態(tài)2中畫面顯示的縮放選擇畫面的顯示例的圖。
圖16是表示根據(jù)本發(fā)明的用戶界面裝置的實(shí)施形態(tài)3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17是圖16所示操作開關(guān)裝置的正面圖。
圖18是表示現(xiàn)有復(fù)印機(jī)的選擇畫面的顯示例的圖。
圖19是表示現(xiàn)有波形觀察裝置中的圖像顯示部與操作開關(guān)的排列示意圖。
圖20是表示實(shí)施形態(tài)1中的用戶界面裝置的變形例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖21是表示實(shí)施形態(tài)2中的用戶界面裝置的變形例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖22是表示實(shí)施形態(tài)2中的用戶界面裝置的另一變形例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的最佳實(shí)施形態(tài)。
(實(shí)施形態(tài)1)圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的用戶界面裝置的一實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是從圖1所示用戶界面裝置中去除顯示畫面時(shí)的平面圖。圖3是圖2所示用戶界面裝置的側(cè)面圖。另外，圖2及圖3中，分別去除殼體的上面及側(cè)面來圖示，以了解用戶界面裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。用這些圖來說明本實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施形態(tài)中的用戶界面裝置具有操作者進(jìn)行操作的操作開關(guān)裝置2、和顯示圖像的顯示畫面4，組裝在未圖示的信息處理裝置中。圖1中示出已顯示出圖像的實(shí)例，從該顯示畫面可知信息處理裝置是復(fù)印機(jī)。在顯示畫面4的大致中央處設(shè)置開口部6，操作開關(guān)裝置2的操作部位12經(jīng)開口部6與配置在顯示畫面4的下側(cè)且容納在信息處理裝置內(nèi)的操作開關(guān)裝置2的主體部分連結(jié)，以突出于顯示畫面4上側(cè)的狀態(tài)設(shè)置。在本實(shí)施形態(tài)中，雖假設(shè)將操作者的指端放在操作部位12的頂部進(jìn)行操作，但通過增大操作部位12的突出比例，也可捏住操作部位12來進(jìn)行操作?；蛘呦喾?，也可使顯示畫面4的表面與操作部位12的頂部的面成同一平面。
本實(shí)施形態(tài)的操作開關(guān)裝置2如圖3所示，可大致區(qū)分為操作部10、驅(qū)動部20與控制部40。操作部10具有上述操作部位12。在支撐操作部位12的基座14的中心部，安裝向操作部位12的相反方向發(fā)出光的發(fā)光部16。另外，圖2中為了簡便省略了發(fā)光部16。
驅(qū)動部20為了向操作操作部位12的操作者提供反力，通過電磁向操作部位12提供驅(qū)動力。驅(qū)動部20具有以外殼21的底面作為基座且極性交互地配置的磁鐵22、23、24、25。磁鐵22-25沿裝置2的厚度方向被極化，在相鄰的磁鐵之間產(chǎn)生磁場。在磁鐵22-25上方的空間中，設(shè)置分別配置在各磁鐵22-25之間的線圈26、27、28、29和安裝各線圈26-29的框架30。按照弗萊明左手法則，通過對在磁場中沿X軸方向排列的線圈26、28沿規(guī)定方向流過電流，則沿Y軸方向驅(qū)動處于可動狀態(tài)的框架30。同樣，通過對沿Y軸方向排列的線圈27、29沿規(guī)定方向流過電流，則沿X軸方向驅(qū)動框架30。因此，若僅在上述線圈組之一中流過電流，則可沿一維方向驅(qū)動框架30，若在兩組中流過電流，則可沿用各一維方向的矢量和所表示的二維方向驅(qū)動框架30。這樣，驅(qū)動部20具有在外殼21中將框架30設(shè)置成可動部件的結(jié)構(gòu)。在框架30中安裝操作部10的基座14，另外，在框架30的中央部分形成開口部32，其不覆蓋安裝在基座14上的發(fā)光部16。后述的控制部40通過經(jīng)信號線31向線圈26-29流過電流，對驅(qū)動部20進(jìn)行驅(qū)動控制，使框架30移動。安裝在框架30上的操作部位12與框架30的移動聯(lián)動著移動，但驅(qū)動部20為了向操作者提供反力，根據(jù)控制部40的驅(qū)動控制，利用電磁對操作部位12提供驅(qū)動力。驅(qū)動部20可由例如日本專利文獻(xiàn)特開2000-330688號公報(bào)中記載的二維促動器來實(shí)現(xiàn)。
發(fā)光部16發(fā)出的光通過開口部32后，由光傳感器41感光。光傳感器41按光檢測方向來檢測操作部位12的移動量，所以必須使開口部32具有在操作部位12的可動范圍內(nèi)不阻止光通過的尺寸。另外，也可采用光傳感器41不僅僅根據(jù)光檢測方向、還可根據(jù)光的照射位置或光量來檢測的方法。另外，操作部位12的可動范圍與光傳感器41的光檢測范圍同義，但實(shí)際上由殼體的表面33的開口區(qū)域或開口部6的大小來決定。
控制部40包括形成對驅(qū)動部20進(jìn)行驅(qū)動控制的控制電路的控制基板42，和配置在控制基板42上的所述光傳感器41。光傳感器41通過檢測上述發(fā)光部16發(fā)出的光來檢測操作部位12在可動范圍內(nèi)的位置。本實(shí)施形態(tài)中的位置檢測部件具有檢測發(fā)光部16發(fā)出的光的光傳感器41、和形成于控制基板42上且根據(jù)光傳感器41檢測到的光的移動量來得到操作部位12位置的檢測電路(未圖示)。進(jìn)一步，為了與顯示控制部50之間進(jìn)行信息交換，在控制基板42上連接信號線44?？刂撇?0根據(jù)顯示圖像與操作部位12的位置關(guān)系等進(jìn)行驅(qū)動部20的驅(qū)動控制，從而驅(qū)動操作部位12，由此，可對接觸操作部位12的操作者提供各種操作感。
本實(shí)施形態(tài)中的操作開關(guān)裝置2具有如上所述構(gòu)成，與其它電氣、電子部件等一起組裝在未圖示的信息處理裝置中來使用。因此，包含外殼21的操作開關(guān)裝置2的殼體最好由硅鋼板等磁屏蔽材料形成。在本實(shí)施形態(tài)的情況下，也可取下形成表面33的外殼21的上板，使顯示畫面4成為外殼21的上板。在本實(shí)施形態(tài)中，雖假設(shè)將顯示畫面4設(shè)置成大致水平地使用，但若在豎立顯示畫面4的狀態(tài)下使用，則驅(qū)動部20必需根據(jù)控制部40的驅(qū)動控制并考慮框架30及操作部10的自重來驅(qū)動。并且，為了在不驅(qū)動時(shí)支撐可動部分，期望具有將框架30的四個(gè)角用橡膠或彈簧等彈性部件結(jié)合在外殼21上的結(jié)構(gòu)。
圖4是本實(shí)施形態(tài)的觸覺界面裝置的功能結(jié)構(gòu)框圖。與上述構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素標(biāo)以相同符號。圖4中示出顯示畫面4、顯示控制部50、操作部位驅(qū)動控制部52及操作部10。其中，顯示控制部50進(jìn)行在顯示畫面4中顯示圖像的顯示控制。操作部位驅(qū)動控制部52是驅(qū)動操作部位12的部件，由所述驅(qū)動部20及操作部40實(shí)現(xiàn)。另外，位置檢測部54由光傳感器41和檢測電路實(shí)現(xiàn)，檢測顯示畫面上的操作部位12的位置。操作部位驅(qū)動控制部52對檢測到的操作部位12的移動或位置進(jìn)行檢測，并通知顯示控制部50。另外，與顯示于顯示畫面4中的圖像對應(yīng)，在操作部位驅(qū)動控制部52中事先登錄操作部位12的動作模式，操作部位驅(qū)動控制部52按照與顯示控制部50通知的顯示狀態(tài)對應(yīng)的動作模式，來驅(qū)動操作部位12。另一方面，顯示控制部50按照可從操作部位驅(qū)動控制部52送出的信息，使圖像變化。所謂[使圖像變化]包含將顯示中的圖像切換成其它圖像的意思和使顯示中的圖像沿任意方向移動(錯位)并顯示的意思。
另外，所謂從顯示控制部50通知的[顯示狀態(tài)]是指，使哪個(gè)圖像顯示在顯示畫面4中、或是否顯示當(dāng)前畫面、或是否利用暫停模式等顯示圖像的顯示/未顯示狀態(tài)。顯示控制部50可通過圖像識別信息等識別信息來特定顯示的圖像種類，可通過顯示模式(暫停模式等)的識別信息來判斷顯示/未顯示的狀態(tài)，所以將這種識別信息作為顯示狀態(tài)來由顯示控制部50通知。
另外，在操作部位12的[動作模式]中包含由以后的說明可知的可動范圍的特定與驅(qū)動的種類等含義。操作部位12的可動范圍在結(jié)構(gòu)上如上所述由殼體的表面33的開口區(qū)域或開口部6的大小決定，但這里所說的可動范圍的特定是指，與顯示圖像對應(yīng)地決定可動可能。例如在圖1所示顯示例中，因?yàn)樵趫D面中沿上下左右的4個(gè)方向操作操作部位12即可，所以操作部位驅(qū)動控制部52即便在結(jié)構(gòu)上可沿任意二維方向驅(qū)動，也與顯示圖像對應(yīng)，驅(qū)動控制操作部位12使其操作僅限于上下左右的4個(gè)方向。另外，在例如圖1所示顯示例中，當(dāng)操作者為選擇[倍率選擇]而向左側(cè)移動操作部位12時(shí)，操作部位驅(qū)動控制部52通過反力向操作者提供所謂選擇確定的點(diǎn)擊感，或者振動。這樣，當(dāng)提供點(diǎn)擊感等操作感或進(jìn)行規(guī)定振動時(shí)，由規(guī)定的驅(qū)動模式來驅(qū)動操作部位12，所謂驅(qū)動種類是指用哪種模式驅(qū)動操作部位12的上述驅(qū)動模式。動作模式作為操作部位驅(qū)動控制部52使操作部位12動作時(shí)的規(guī)格信息，事先登錄在操作部位驅(qū)動控制部52中。規(guī)格信息對應(yīng)于各顯示圖像或各顯示圖像與操作部位12之間的位置關(guān)系來定義。
下面，說明本實(shí)施形態(tài)的動作。
例如，設(shè)圖1所示圖像被顯示在顯示畫面4中。根據(jù)該顯示例，選擇[基本選擇]、[個(gè)別選擇]、及[詳細(xì)選擇/其它]等3種頁面中的[基本選擇]。在該基本選擇畫面中，以操作部位12為中心，在其上下左右的4個(gè)方向上顯示[倍率選擇]、[復(fù)制數(shù)量]、[雙面/單面選擇]及[用紙選擇]等選擇項(xiàng)。即，操作部位驅(qū)動控制部52使其僅在箭頭A、B、C、D所示上下左右的4個(gè)方向上可操作地進(jìn)行驅(qū)動控制。
圖5A、5B是表示對應(yīng)于圖1所示顯示例的規(guī)格信息的模式原理圖，圖5A中示出操作部位12的可動范圍，圖5B中示出提供給操作部位12的驅(qū)動模式。圖5A中，用矩形形狀示出的可能可動區(qū)域60相當(dāng)于上述操作部位12的結(jié)構(gòu)上可驅(qū)動的范圍。另外，用十字形狀示出的設(shè)定可動區(qū)域62是基于規(guī)格信息且與顯示中的圖像對應(yīng)的操作部位12實(shí)質(zhì)上可能可動的范圍。操作部位12位于X、Y位移量的各軸交叉的中心點(diǎn)上，作為初始位置。操作部位驅(qū)動控制部52進(jìn)行使操作者在圖5A所示設(shè)定可動區(qū)域62的范圍內(nèi)移動操作部位12的驅(qū)動控制。更準(zhǔn)確地說，進(jìn)行如下的驅(qū)動控制。
位置檢測部54始終檢測在可能可動區(qū)域60內(nèi)的操作部位12的所在位置。當(dāng)由位置檢測部54檢測出的操作部位12的位置處于設(shè)定可動區(qū)域62內(nèi)時(shí)，操作部位驅(qū)動控制部52則不利用圖5B向操作部位12提供后述之外的反力。但是，操作部位驅(qū)動控制部52向從設(shè)定可動區(qū)域62向外移動的操作部位12強(qiáng)行施加箭頭64所示方向的反力，使之不能從設(shè)定可動區(qū)域62向外移動。這樣，操作部位驅(qū)動控制部52驅(qū)動操作部位12，使其僅在設(shè)定可動區(qū)域62中可移動。圖5A中，在可能可動區(qū)域60與設(shè)定可動區(qū)域62的交界線上示出8個(gè)箭頭64，但實(shí)際上在沿該交界線上的所有位置上提供反力。就設(shè)定可動區(qū)域62的設(shè)定嚴(yán)格地講，是通過將向操作部位12提供箭頭64所示反力的位置連接起來而設(shè)定為設(shè)定可動區(qū)域62的。
這里，設(shè)操作者為了選擇[倍率選擇]而沿箭頭A方向移動操作部位12。用圖5B來說明對應(yīng)于該操作提供給操作者的反力。
所謂箭頭A的方向相當(dāng)于對應(yīng)于圖5B的、沿X軸負(fù)方向的移動。當(dāng)操作部位12從原點(diǎn)位置移動到范圍a1時(shí)，操作者未感到對移動的反力。之后，隨著繼續(xù)向范圍a2的移動，慢慢產(chǎn)生作為抵抗感而感到的反力。從圖5B可知，因?yàn)閷軸的負(fù)向移動產(chǎn)生正向的反力，所以操作者作為抵抗感感到該反力。
當(dāng)操作部位12位于范圍a2時(shí)，為了明確示出在圖1所示基本選擇畫面中將[倍率選擇]作為選擇候補(bǔ)而選擇的時(shí)候，反轉(zhuǎn)顯示[倍率選擇]的顯示區(qū)域。具體而言，雖然應(yīng)由位置檢測部54檢測出操作部位12位于范圍a2內(nèi)，但顯示控制部50根據(jù)可從操作部位驅(qū)動控制部52送出的操作部位12的位置信息，反轉(zhuǎn)顯示[倍率選擇]的顯示區(qū)域。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，通過反轉(zhuǎn)顯示由操作者選擇的[倍率選擇]選擇項(xiàng)目的顯示形態(tài)，以區(qū)別于其它選擇項(xiàng)目的顯示形態(tài)，但不限于此，也可利用例如閃爍顯示或高亮顯示，或?qū)⑺x擇的[倍率選擇]以外的選擇項(xiàng)目低亮顯示等改變其它選擇項(xiàng)目的顯示狀態(tài)，使選擇的項(xiàng)目與未選擇的項(xiàng)目的顯示形態(tài)不同。
另外，當(dāng)使操作部位12移動從范圍a2要進(jìn)入范圍a3時(shí)，在交界線上提供該操作方向上最大的反力。然后，若超過則反力急劇減小直至感受不到。此時(shí)，操作者得到與點(diǎn)擊感一樣的按下開關(guān)的感觸。
并且，此時(shí)通過發(fā)出使用戶想起點(diǎn)擊感的聲音、例如“咔嗒”等聲，可更確實(shí)地向用戶呈現(xiàn)與點(diǎn)擊感一樣的按下開關(guān)的感觸。
通過在該范圍a3中移動操作部位12，完成選擇項(xiàng)目的選擇。顯示控制部50若根據(jù)來自操作部位驅(qū)動控制部52的通知來識別出操作部位12到達(dá)范圍a3，則將顯示圖像切換到倍率選擇畫面。另外，將顯示倍率選擇畫面的情況通知給操作部位驅(qū)動控制部52。
另外，當(dāng)完成選擇項(xiàng)目的選擇時(shí)，期望不繼續(xù)向操作部位12提供圖5B所示反力，而是驅(qū)動操作部位12使其返回到原點(diǎn)。因此，當(dāng)完成選擇項(xiàng)目的選擇時(shí)，操作部位驅(qū)動控制部52根據(jù)基于圖5B的規(guī)格信息不提供任何反力，并且切換到將操作部位12自動引導(dǎo)到原點(diǎn)位置的規(guī)格信息，并按照該該規(guī)格信息中定義的驅(qū)動控制的動作模式來驅(qū)動操作部位12。這樣，操作部位驅(qū)動控制部52即便對相同的顯示圖像也可根據(jù)狀況來呈現(xiàn)不同的反力。并且，通過發(fā)出對應(yīng)于該動作模式的聲音，可向用戶呈現(xiàn)更確切的感覺。
隨后，操作部位驅(qū)動控制部52使操作部位12在返回原點(diǎn)位置后、或不必返回到原點(diǎn)位置而移動到隨后顯示的倍率選擇畫面的初始位置。
在上述說明中，例舉了當(dāng)操作部位12沿箭頭A方向移動時(shí)的情況，但即便在箭頭C方向上，僅操作方向和施加的反力方向相反而已，在范圍c1、c2、c3內(nèi)的動作與范圍a1、a2、a3內(nèi)相同，另外，在沿Y軸方向的箭頭B、D方向上，也只是將X換為Y，其動作與箭頭A、C方向相同。
如上所述，通過與顯示圖像對應(yīng)地來驅(qū)動控制操作部位12，可使操作者按照顯示圖像進(jìn)行操作，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，由于將操作部位12配置在顯示畫面4的上側(cè)，所以操作者不必從畫面上將視線移開就可根據(jù)顯示圖像來進(jìn)行操作。由此，不對操作者造成視覺上多余的負(fù)擔(dān)就可以操作的同時(shí)，可通過提供點(diǎn)擊感等提供操作感良好的用戶界面。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，設(shè)定圖5B所示規(guī)格，將操作者移動操作部位12至范圍a3的操作設(shè)為輸入確定操作。由此，不需要進(jìn)行輸入確定的機(jī)構(gòu)。但是，例如，也可以在操作部位12的頂部設(shè)置壓力傳感器等作為輸入確定機(jī)構(gòu)而形成輸入開關(guān)。在使用輸入開關(guān)的情況下，操作部位驅(qū)動控制部52的控制部40中需要設(shè)置用于檢測輸入開關(guān)操作的部件。另外，此時(shí)不需要圖5B所示的范圍a3、c3。
另外，在上述說明中，僅利用箭頭64所示強(qiáng)力的反力來阻止操作部位12離開設(shè)定可動區(qū)域62。此時(shí)，還可對位于設(shè)定可能區(qū)域62與可能可動區(qū)域60的邊界線上的操作部位12提供事先決定的動作模式、例如發(fā)出警告含義的振動或與之對應(yīng)的聲音等，喚起操作者的注意。箭頭64所示反力是對應(yīng)于操作者的操作力而向操作者提供抵抗感的操作感，相反，振動等的動作模式是對應(yīng)于操作部位12的位置提供給操作者的操作感。
圖6是表示上述說明中通過選擇[倍率選擇]來選擇顯示的用紙倍率的倍率選擇畫面的示例圖，是相當(dāng)于圖1的圖。可從圖1與圖6所示標(biāo)簽來把握復(fù)印機(jī)提供的功能的層級關(guān)系，可如上所述地通過操作部位12的操作使層級轉(zhuǎn)移。若顯示畫面4中具備觸板式的輸入機(jī)構(gòu)，則通過直接觸摸畫面顯示的標(biāo)簽可向其它頁面(顯示圖像)轉(zhuǎn)移。
在控制部40將處于未驅(qū)動操作部位12的狀態(tài)的位置設(shè)為操作部位12的原點(diǎn)的情況下，在圖1所示基本選擇畫面中，要求原點(diǎn)為操作部位12的初始位置，且以該初始位置為中心可向上下左右的4個(gè)方向移動操作部位12。與此相比，在圖6所示倍率選擇畫面中，要求將從原點(diǎn)位移后的位置設(shè)為操作部位12的初始位置，且操作部位12可在以原點(diǎn)為中心的圓周上移動。另外，在本實(shí)施形態(tài)中，將對應(yīng)于倍率[100％]的位置設(shè)為初始位置，在圖6中的該位置示出操作部位12。操作部位12a是位于原點(diǎn)位置時(shí)的狀態(tài)，在倍率選擇畫面的情況下如下所述地位于可動區(qū)域62之外。
圖7是表示操作部位12的可動范圍的圖。圖7中，示出結(jié)構(gòu)上是可驅(qū)動范圍的可能可動區(qū)域60和作為操作部位12的實(shí)質(zhì)上的可動范圍的設(shè)定可動區(qū)域62。對比圖6與圖7可知，通過使[100％]或[自動％]等各選擇項(xiàng)目的顯示位置所對應(yīng)的突出區(qū)域與描繪圓的區(qū)域組合來設(shè)定設(shè)定可動區(qū)域62。即，根據(jù)基于圖6所示規(guī)格信息進(jìn)行的控制部40的驅(qū)動控制，操作者可使設(shè)定可動區(qū)域62的圓周部分向任意方向移動，以使操作部位12對準(zhǔn)在期望的倍率等的位置上。根據(jù)操作部位12的位置與原點(diǎn)的位置關(guān)系，可識別操作部位12位于與圓周上哪個(gè)選擇項(xiàng)目對應(yīng)的位置上，所以在本實(shí)施形態(tài)中，可根據(jù)位置關(guān)系來反轉(zhuǎn)顯示選擇項(xiàng)目。若操作者通過目視來確認(rèn)期望的選擇項(xiàng)目被反轉(zhuǎn)顯示，則通過使操作部位12移向選擇項(xiàng)目的顯示位置方向來選擇期望的倍率等。因?yàn)閺耐怀霾康膱A周向顯示位置方向移動的選擇動作是直線移動，所以也可提供圖5B的范圍a2所示反力來確定選擇項(xiàng)目。
另外，雖可如上所示在操作部位12的頂部設(shè)置輸入開關(guān)來確定選擇項(xiàng)目，但也可將此時(shí)操作部位12的動作模式設(shè)定成圖8那樣。在圖7中，省略表示圖5A所示反力的箭頭，但在本實(shí)施形態(tài)中，可對應(yīng)不同的顯示圖像而呈現(xiàn)出不同的反力，而且，還可以對應(yīng)不同的選擇確定操作的方法而呈現(xiàn)不同的反力。
但是，在顯示畫面4上并不一定始終顯示圖像。例如，具有所謂暫停功能，即為了保護(hù)液晶畫面，當(dāng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不進(jìn)行輸入操作時(shí)，直到有下一次輸入之前的期間，暫時(shí)消除顯示圖像。這種當(dāng)前時(shí)刻的顯示狀態(tài)從顯示控制部50通知給操作部位驅(qū)動控制部52的操作，與上述相同。操作部位驅(qū)動控制部52若接收到從顯示控制部50送出的因暫停模式而處于非顯示狀態(tài)的通知時(shí)，將設(shè)定可動區(qū)域62設(shè)定成與可能可動區(qū)域60相同。這樣，將操作部位12的動作模式切換到未顯示模式。之后，若操作部位12由于操作者而向任意方向移動，則檢測其移動并返回到進(jìn)入暫停前的顯示圖像的動作模式。顯示控制部50也根據(jù)來自操作部位驅(qū)動控制部52的通知來顯示進(jìn)入暫停前的圖像。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，在未顯示模式時(shí)將設(shè)定可動區(qū)域62設(shè)定成與可能可動區(qū)域60相同，但不僅限于此，也可根據(jù)操作部位12固定在原點(diǎn)位置等變?yōu)榉秋@示狀態(tài)的原因而以不同的動作模式的非顯示模式來驅(qū)動。
圖9A至圖9D是表示本實(shí)施形態(tài)中可使用的顯示畫面4的變形例的原理圖。在各圖中，示出將操作部位12組合在顯示畫面4上的狀態(tài)與從顯示畫面4上取下操作部位12的狀態(tài)。
圖9A是標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，如上述結(jié)構(gòu)例中采用的那樣，在顯示畫面4a的規(guī)定位置上設(shè)置開口部6。圖9A所示顯示畫面4a可在操作部位12的全方向上顯示圖像，但在制造過程中必須分離操作開關(guān)裝置的主體部分與操作部位12。圖9B中，通過切掉顯示畫面4b的一部分，即便不從操作開關(guān)裝置的主體部分分離操作部位12，也可進(jìn)行組裝。圖9C中，示出切掉一部分且以任意曲線形狀生成的顯示畫面4c。圖9D中，通過將獨(dú)立的矩形圖像面板4d1、4d2、4d3相鄰配置來形成顯示畫面4d。在圖9B-圖9D中，即便不從操作開關(guān)裝置的主體部分分離操作部位12也能夠組裝，但因?yàn)橄薅藞D像顯示范圍的一部分，所以容易適用于顯示的圖像事先被指定的情況。
圖10A、10B是表示本實(shí)施形態(tài)中操作開關(guān)裝置2的變形例的圖。在上述說明的用戶界面裝置中，必須在顯示畫面4中設(shè)置開口部6。因此，圖10A、10B中示出不必設(shè)置開口部6的變形例。圖10A中，將操作開關(guān)裝置2裝載在顯示畫面4的上方。但是，此時(shí)將連接于顯示控制部50上的信號線布線在顯示畫面4上。圖10B中，將顯示畫面4兼用作操作開關(guān)裝置2的操作部位12。即，操作部位驅(qū)動控制部52將顯示畫面4作為操作部位12來直接驅(qū)動。
另外，在此前描述的實(shí)施例中，說明了在顯示畫面4的顯示區(qū)域內(nèi)設(shè)置操作部位12的結(jié)構(gòu)，但不限于此，也可如圖20所示，在顯示畫面4的附近設(shè)置操作部位12。
例如在圖20中，與顯示畫面4中顯示的設(shè)定項(xiàng)目的顯示相對應(yīng)，操作部位驅(qū)動控制部52對構(gòu)成為操作部位12進(jìn)行驅(qū)動控制，使其只能在上下左右的4個(gè)方向上操作。另外，與此前描述的實(shí)施形態(tài)一樣，在例如圖20所示顯示例中，當(dāng)操作者為選擇[倍率選擇]向左側(cè)移動操作部位12時(shí)，操作部位驅(qū)動控制部52通過反力向操作者提供表示選擇確定的點(diǎn)擊感或振動。
實(shí)施形態(tài)2圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的用戶界面裝置的另一實(shí)施形態(tài)的示意結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施形態(tài)的用戶界面裝置具有顯示畫面4和與實(shí)施形態(tài)1結(jié)構(gòu)不同的操作開關(guān)裝置70，并組裝在未圖示的信息處理裝置中。另外，在圖1中示出已顯示圖像的實(shí)例，根據(jù)該顯示畫面可知信息處理裝置是復(fù)印機(jī)，另外，根據(jù)顯示內(nèi)容可知，該圖11是與上述實(shí)施形態(tài)1中所示圖6對應(yīng)的圖。
另外，也可以如圖21所示地將操作開關(guān)裝置70設(shè)置在顯示畫面4的近旁。
圖12是從圖11所示用戶界面裝置中去除顯示畫面4后所示的操作開關(guān)裝置70的平面圖，圖13是將編碼器等操作部位驅(qū)動控制部件的結(jié)構(gòu)去除后狀態(tài)的正面圖，圖14是從圖左側(cè)看圖12時(shí)的側(cè)面圖。
從各圖可知，本實(shí)施形態(tài)中的操作開關(guān)裝置70向驅(qū)動方向平行于X軸的軸提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。操作部位72的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榧^C，操作者用指端使操作部位72沿任一方向旋轉(zhuǎn)。在顯示畫面4中設(shè)置與操作部位12的形狀一致的開口部6，操作部位12被軸74與臂76支承設(shè)置，其一部分從開口部6向畫面上部突出。豎立設(shè)置臂76的可動臺78在其中央部由樞軸80及軸承部82支承，安裝在基座84上。在可動臺78與基座84之間，配置線圈彈簧86，作為維持可動的可動臺78平衡的部件。另外，在與可動臺78的兩端下方對應(yīng)的基座84上，配置按鈕式開關(guān)88。
另外，作為對上述操作部位12進(jìn)行驅(qū)動控制的操作部位驅(qū)動控部件，另外，作為檢測操作者對操作部位12進(jìn)行的操作量的檢測部件，設(shè)置如下結(jié)構(gòu)。即，驅(qū)動電機(jī)90通過經(jīng)齒輪92、94、96使軸74旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動操作部位12。另外，在驅(qū)動電機(jī)90的軸上安裝編碼器98，通過計(jì)數(shù)編碼器98的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖數(shù)，檢測操作部位12的旋轉(zhuǎn)量。這樣，在本實(shí)施形態(tài)中，因?yàn)闄z測到旋轉(zhuǎn)量，所以本實(shí)施形態(tài)中的操作量是指該旋轉(zhuǎn)量或根據(jù)旋轉(zhuǎn)量得到的旋轉(zhuǎn)角。另外，不必求出以具體數(shù)值表示的操作量，但通過按下操作部位72使操作部位72向Z軸方向移動，所以該按下的情況也相當(dāng)于操作量的檢測。
另外，圖12至圖14中省略顯示控制部件，另外，圖中省略同按鈕式開關(guān)88或顯示控制部連接的電線。另外，在本實(shí)施形態(tài)的功能框圖中設(shè)有編碼器98等部件，代替位置檢測部來實(shí)現(xiàn)操作內(nèi)容的檢測，其余部分與圖4一樣。
下面，說明具有以上結(jié)構(gòu)的本實(shí)施形態(tài)的用戶界面裝置的動作。圖11是從基本選擇畫面中選擇倍率選擇模式時(shí)所顯示的倍率選擇畫面的顯示圖像，設(shè)選擇[100％]來作為該倍率選擇畫面的初始狀態(tài)。實(shí)際上可以與實(shí)施形態(tài)1一樣來反轉(zhuǎn)顯示，但圖11中，用粗線表示被設(shè)為選擇候補(bǔ)的選擇項(xiàng)目(此時(shí)為100％)。這里，當(dāng)操作者選擇選擇項(xiàng)目時(shí)，用指端使操作部位12旋轉(zhuǎn)，但此時(shí)，選擇候補(bǔ)與操作部位12的旋轉(zhuǎn)方向聯(lián)動地移動?？赏ㄟ^編碼器98的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖數(shù)來把握旋轉(zhuǎn)量，所以顯示控制部50根據(jù)操作部位72的旋轉(zhuǎn)量來變更各選擇項(xiàng)目的顯示形態(tài)。選擇候補(bǔ)可沿箭頭D所示方向從[100％]移動到[115％]。若操作部位12朝圖面下方(Y軸負(fù)方向)旋轉(zhuǎn)，則選擇候補(bǔ)從[100％]依次移動到[自動％]、[86％]，然后移動到[縮放]。另外，若朝圖面上方(Y軸正方向)旋轉(zhuǎn)操作部位12，則選擇候補(bǔ)與之前大致反方向地從[100％]移動到[115％]、[120％]。
這樣，每次將操作部位72旋轉(zhuǎn)規(guī)定旋轉(zhuǎn)量、即規(guī)定角度時(shí)，反轉(zhuǎn)顯示的選擇候補(bǔ)依次移動，但本實(shí)施形態(tài)中的操作部位驅(qū)動控制部52每次旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度就驅(qū)動操作部位72提供反力，以便實(shí)現(xiàn)所謂“咔嗒”的操作感(對旋轉(zhuǎn)量的步進(jìn)感)。由此，根據(jù)顯示畫面上選擇候補(bǔ)的移動在適當(dāng)時(shí)刻向操作者提供所謂“咔嗒”的操作感，所以可得到像實(shí)際操作機(jī)械結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)滾輪開關(guān)那樣的操作感。而且，在提供反力的同時(shí)發(fā)出“咔嗒”聲，可更準(zhǔn)確地呈現(xiàn)實(shí)時(shí)的操作感。
根據(jù)圖11，在該倍率選擇畫面中備有12個(gè)選擇項(xiàng)，以較寬松的間隔、例如轉(zhuǎn)角15至30度來提供反力。另外，除了旋轉(zhuǎn)量還檢測旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)操作部位72的旋轉(zhuǎn)速度改變反轉(zhuǎn)顯示部分的移動速度，另外，也可以根據(jù)反轉(zhuǎn)顯示部分的移動速度提供操作感。
之后，操作者在將反轉(zhuǎn)顯示的選擇候補(bǔ)重合在期望的選擇項(xiàng)目上后，可通過按下操作部位72確定輸入。此時(shí)，操作部位72將整個(gè)可動臺78彈性按下，由此，在可動臺78的底面壓入左右之一的按鈕式開關(guān)88。本實(shí)施形態(tài)中的操作部位驅(qū)動控制部52可通過檢測該信號來識別操作者的確定操作。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，將操作部位72安裝在杠桿式可動臺78上。由此，通過有意識地壓入操作部位72任一端使其中一個(gè)按鈕式開關(guān)88作用，可形成可對左右方向指示的操作開關(guān)裝置。
圖15是表示在圖11所示倍率選擇畫面中選擇[縮放]時(shí)轉(zhuǎn)變的縮放選擇畫面的畫面顯示例的圖。在圖15所示顯示圖像中，顯示旋轉(zhuǎn)方向的提示和當(dāng)前設(shè)定的倍率。對應(yīng)于該顯示圖像的操作模式與圖1基本相同，但若使倍率按1％的刻度上下變化，則可以比圖11所示實(shí)例更細(xì)的時(shí)間來提供操作感。因此，操作部位驅(qū)動控制部52通過較細(xì)的間隔、例如旋轉(zhuǎn)角3度左右來提供反力。
如上所述，完成復(fù)制的條件設(shè)定后，操作者按下未圖示的開始按鈕開始復(fù)制。另外，也可通過按照預(yù)定的操作規(guī)則按下操作部位72或按下操作部位72的左右任一端來開始復(fù)制。
根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，即便將由滾論開關(guān)實(shí)現(xiàn)的操作部位72配置在顯示畫面4上，也可實(shí)現(xiàn)與實(shí)施形態(tài)1一樣的效果。
另外，如圖22所示，可配置滾論開關(guān)。本實(shí)施例中，將滾論開關(guān)的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)為顯示畫面的垂直方向，接近顯示畫面4來設(shè)置。通過這樣設(shè)置，可利用通常的矩形顯示面板，且可由簡單的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。另外，通過在接近顯示畫面中顯示的選擇項(xiàng)目的位置上配置由滾論開關(guān)實(shí)現(xiàn)的操作部位116，能夠以直接的感覺對選擇項(xiàng)目進(jìn)行選擇操作。
此時(shí)，滾論開關(guān)既可部分與顯示畫面重疊配置，也可配置在顯示畫面之下。
實(shí)施形態(tài)3圖16是表示根據(jù)本發(fā)明的用戶界面裝置的再一實(shí)施形態(tài)的示意結(jié)構(gòu)圖。圖17是圖16的正面圖。與上述實(shí)施形態(tài)2中采用滾論開關(guān)相比，本實(shí)施形態(tài)的特征是，使用由球來形成的跟蹤球型開關(guān)做為操作部位102。
在本實(shí)施形態(tài)中，在顯示畫面4中設(shè)置與操作部位102的形狀一致的開口部6，操作部位102從開口部6部分突出于畫面上部而配置。被支承的球形的操作部位102可由操作部位驅(qū)動控制部52在3個(gè)自由度上驅(qū)動。即，以X方為軸的旋轉(zhuǎn)由設(shè)置在驅(qū)動電機(jī)104端部的驅(qū)動滾筒106進(jìn)行。驅(qū)動滾筒106以規(guī)定的設(shè)置壓力與操作部位102接觸。同樣，以Y方向?yàn)檩S的旋轉(zhuǎn)由設(shè)置在未圖示的驅(qū)動電機(jī)端部的驅(qū)動滾筒108通過與操作部位102的接觸來進(jìn)行，以Z方向?yàn)檩S的旋轉(zhuǎn)由設(shè)置在驅(qū)動電機(jī)110端部的驅(qū)動滾筒112通過與操作部位102的接觸來進(jìn)行。由設(shè)置于電機(jī)另一端的轉(zhuǎn)速計(jì)114來檢測這些驅(qū)動滾筒106、108、112的旋轉(zhuǎn)量。另外，Y向軸用的轉(zhuǎn)速計(jì)未圖示。因此，檢測出各方向的移動量，可對應(yīng)于圖5A、5B、7、8所示移動區(qū)域的限制或移動量來設(shè)定反力等。在本實(shí)施形態(tài)中，檢測操作部位102的移動量的部件與實(shí)施形態(tài)2不同，顯示控制部或操作部位驅(qū)動控制部的作用與上述各實(shí)施形態(tài)相同，所以省略說明。
根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，通過將由跟蹤球型開關(guān)實(shí)現(xiàn)的操作部位102配置在顯示畫面4上，也可實(shí)現(xiàn)與上述實(shí)施形態(tài)1一樣的效果。
如上所述，在上述各實(shí)施形態(tài)中，因?yàn)椴捎冒殡S機(jī)械式動作反力的用戶界面，所以可在輸入作業(yè)中通過滑動動作或圓運(yùn)動動作、旋轉(zhuǎn)動作等模擬量的移動，從多個(gè)選擇項(xiàng)中選擇期望的選擇項(xiàng)目。由此，因?yàn)槭前磯号c非按壓的二者擇一方式，所以能夠克服缺乏操作感的觸板方式的缺點(diǎn)。另外，與此同時(shí)在顯示畫面的顯示區(qū)域內(nèi)、即顯示畫面上配置操作部位，所以可進(jìn)一步減少按照顯示圖像進(jìn)行操作時(shí)的視線移動。結(jié)果，可盡可能抑制對操作者造成的視覺負(fù)擔(dān)。
另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中，將液晶面板作為顯示畫面4的使用例進(jìn)行說明的，但不限于此，如等離子體式或LED式、激光式等，只要是薄型的畫面顯示部件都可適用。
另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中，舉例說明將復(fù)印機(jī)作為信息處理裝置的情況，但不限于此，也可適用于車載的汽車導(dǎo)航裝置中的輸入裝置。此時(shí)，顯示畫面不僅顯示地圖，也可兼用作聲響裝置或CD裝置等AV裝置的輸入畫面，所以可作為音頻的音量操作或選臺操作等用戶界面裝置而使用。
另外，通過小型化，當(dāng)然也可適用為便攜電話或PDA等移動裝置中的輸入裝置。另外，在一個(gè)顯示畫面上不限于單個(gè)操作部位，也可設(shè)置多個(gè)。另外，顯示畫面上的操作部位的配置位置，即使不是中央附近，但只要在顯示畫面上就不特別限定。
權(quán)利要求
1.一種用戶界面裝置，其特征在于，包括顯示圖像的顯示畫面；將圖像顯示在所述顯示畫面上的顯示控制部件；由操作者操作的操作部位；和至少沿一維方向驅(qū)動所述操作部位的操作部位驅(qū)動控制部件，所述操作部位被配置在所述顯示畫面的顯示區(qū)域內(nèi)、或所述顯示畫面的近旁、或所述顯示畫面的接近處、或重疊在所述顯示畫面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述操作部位驅(qū)動控制部件，利用與顯示在所述顯示畫面上的圖像對應(yīng)的動作模式來驅(qū)動所述操作部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述操作部位驅(qū)動控制部件，根據(jù)顯示在所述顯示畫面上的圖像向操作所述操作部位的操作者呈現(xiàn)不同的反力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，具有檢測所述顯示畫面中的所述操作部位位置的位置檢測部件，所述操作部位驅(qū)動控制部件，根據(jù)所述位置檢測部件檢測到的所述操作部位的位置，來變更所述操作部位的動作模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述顯示控制部件，根據(jù)顯示在所述顯示畫面中的圖像上的所述操作部位位置，使顯示在所述顯示畫面上的圖像變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述顯示控制部件，根據(jù)按顯示在所述顯示畫面上的圖像由操作者進(jìn)行的輸入確定操作，來切換顯示在所述顯示畫面上的圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述操作部位中具有輸入確定機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述顯示控制部件使顯示在所述顯示畫面上的多個(gè)選擇項(xiàng)目中、使用所述操作部位由操作者選擇的選擇項(xiàng)目的顯示形態(tài)與其它選擇項(xiàng)目不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，當(dāng)在所述顯示畫面中未顯示圖像時(shí)，所述操作部位驅(qū)動控制部件以未顯示模式來驅(qū)動所述操作部位。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述操作部位被配置在所述顯示畫面上，經(jīng)設(shè)置在所述顯示畫面中的開口部同設(shè)置在所述顯示畫面下方的所述操作部位驅(qū)動控制部件連結(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述操作部位與所述操作部位驅(qū)動控制部件被配置在所述顯示畫面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述顯示畫面被兼用作所述操作部位。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述操作部位驅(qū)動控制部件至少在兩個(gè)自由度上驅(qū)動所述操作部位。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用戶界面裝置，其特征在于，在將所述顯示畫面設(shè)為基準(zhǔn)面的情況下，所述操作部位驅(qū)動控制部件在大致平行于該基準(zhǔn)面的二維方向的平面自由度上驅(qū)動所述操作部位。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，在將所述顯示畫面設(shè)為基準(zhǔn)面的情況下，所述操作部位驅(qū)動控制部件在以大致平行于該基準(zhǔn)面的第一方向?yàn)檩S的軸旋轉(zhuǎn)、以大致平行于該基準(zhǔn)面且與第一方向正交的第二方向?yàn)檩S的軸旋轉(zhuǎn)、或以大致垂直于該基準(zhǔn)面的第三方向?yàn)檩S的軸旋轉(zhuǎn)、或組合其中至少兩個(gè)的軸旋轉(zhuǎn)的自由度來驅(qū)動所述操作部位。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，所述畫面顯示部件具有觸板式輸入機(jī)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶界面裝置，其特征在于，具有檢測部件，檢測由對所述操作部位的操作所產(chǎn)生的操作量，所述操作部位驅(qū)動控制部件根據(jù)所述檢測部件檢測出的操作量來變更所述操作部位的動作模式。
全文摘要
一種用戶界面裝置，在顯示畫面中設(shè)置開口部，操作開關(guān)裝置的操作部位以可操作的狀態(tài)從中突出。操作開關(guān)裝置具有進(jìn)行顯示圖像的顯示控制的顯示控制部、和根據(jù)顯示圖像利用預(yù)定的動作模式進(jìn)行操作部位的驅(qū)動控制的操作部位驅(qū)動控制部。操作部位驅(qū)動控制部驅(qū)動操作部位，使之只能在顯示于顯示圖像中的選擇項(xiàng)目的顯示方向上、即從原點(diǎn)位置向箭頭A、B、C、D的方向移動。這樣，該用戶界面裝置可不對視覺造成負(fù)擔(dān)，并提供認(rèn)知性良好的機(jī)械式的操作感。
文檔編號G09G5/00GK1515982SQ200310120730
公開日2004年7月28日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者坂卷克己, 塚本一之, 竹內(nèi)伸, 之 申請人:富士施樂株式會社