JP2015095210A - Operation input device - Google Patents

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林治 阿部
Rinji Abe
林治 阿部
早坂 哲
Satoru Hayasaka
哲 早坂
智 中嶋
Satoshi Nakajima
智 中嶋
勤 阿部
Tsutomu Abe
勤 阿部
勇一 安田
Yuichi Yasuda
勇一 安田
河内 隆宏
Takahiro Kawachi
隆宏 河内
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation input device capable of accurately detecting gesture operation of an operation body existing in an operation space without increase of an installation area.SOLUTION: An operation input device 101 comprises: plural light-emitting elements 11 for emitting infrared ray IR to an operation space JA; a light reception element 13 on which the infrared ray IR is reflected by an operation body FG existing in the operation space JA and which receives the reflected reflection light RF; and a detection control part for detecting gesture operation of the operation body FG based on the reflection light RF received by the light reception element 13. The operation input device further comprises a substrate 19 on which the light-emitting elements 11 and the light reception element 13 are disposed. At least two of the plural light-emitting elements 11 are disposed at positions having almost equal interval from the light reception element 13. Respective infrared ray intensity distributions of the infrared rays IR emitted from the at least two light-emitting elements 11 and reached to the operation space JA are partially overlapped, and peak parts of the respective infrared ray intensity distributions exist in a direction separating from the light reception element 13.

Description

本発明は、各種電子機器に用いられる入力装置に関し、特に、ジェスチャ操作による入力が行える操作入力装置に関する。   The present invention relates to an input device used for various electronic devices, and more particularly, to an operation input device capable of performing input by a gesture operation.

近年、様々なシーンで各種電子機器が使用されるに従って、各種電子機器への入力操作として、従来からの押圧操作や回転操作等の操作の他に、スマートフォンに代表されるようなタッチパネル上をスライドさせるフリック操作が一般に用いられてきている。更には、より自由な入力が行える、ジェスチャや音声を用いた入力操作も現実のものとなってきた。   In recent years, as various electronic devices are used in various scenes, as input operations to various electronic devices, in addition to conventional operations such as pressing operations and rotating operations, sliding on a touch panel typified by a smartphone. A flicking operation is generally used. Furthermore, input operations using gestures and voices that allow more free input have become a reality.

特許文献1(従来例1)では、カメラを用いてユーザの動きを検出し、ジェスチャ操作ができる操作入力装置800が提案されている。図17は、従来例1における操作入力装置800を説明する図であって、図17(a)は、操作入力装置800のブロック図であり、図17(b)は、車両に適用された際の機器構成例を示す図である。   Patent Document 1 (Conventional Example 1) proposes an operation input device 800 capable of detecting a user's movement using a camera and performing a gesture operation. FIG. 17 is a diagram for explaining an operation input device 800 in Conventional Example 1. FIG. 17 (a) is a block diagram of the operation input device 800, and FIG. 17 (b) is applied to a vehicle. FIG.

従来例1の操作入力装置800は、図17(a)に示すように、撮像手段としての可視光カメラ820と赤外線カメラ830とを備え、可視光カメラ820から得られた映像信号から手の領域を検出する手領域検出手段822Aと、手領域検出手段822Aから得られた手の領域から互いに異なる方法で操作を判定する手操作判定手段823A及び823Bと、赤外線カメラ830から得られた映像信号から手の領域を検出する手領域検出手段832Bと、手領域検出手段832Bから得られた手の領域から互いに異なる方法で操作を判定する手操作判定手段833C及び833D、可視光カメラ820による複数の手操作判定手段(823A、823B)と赤外線カメラ830による複数の手操作判定手段(833C、833D)の複数の判定結果から一つの判定結果を選択する手操作判定選択手段844と、手操作判定選択手段844により選択した操作に基づいて選択したメニューをユーザに知らせる選択メニュー表現手段855と、を備えて構成されている。   As shown in FIG. 17A, the operation input device 800 of Conventional Example 1 includes a visible light camera 820 and an infrared camera 830 as imaging means, and a hand region from a video signal obtained from the visible light camera 820. From the hand region detecting means 822A for detecting the hand, hand operation determining means 823A and 823B for determining the operation from the hand region obtained from the hand region detecting means 822A, and the image signal obtained from the infrared camera 830. The hand region detecting means 832B for detecting the hand region, the hand operation determining means 833C and 833D for determining the operation from the hand region obtained from the hand region detecting means 832B by different methods, and a plurality of hands by the visible light camera 820 A plurality of operation determination means (823A, 823B) and a plurality of manual operation determination means (833C, 833D) using the infrared camera 830 Manual operation determination selection means 844 that selects one determination result from the fixed results, and selection menu expression means 855 that informs the user of the menu selected based on the operation selected by the manual operation determination selection means 844. ing.

そして、例えば、図17(b)に示すように、操作入力装置800が車両に適用された際には、ダッシュボードDBに可視光カメラ820と赤外線カメラ830を装着し、可視光カメラ820と赤外線カメラ830で撮像範囲PAに入った手の画像を撮影して、ユーザが意図するメニューを、フロントガラス上の映像重畳表示装置855A(選択メニュー表現手段855)に表示すようにしている。   For example, as shown in FIG. 17B, when the operation input device 800 is applied to a vehicle, the visible light camera 820 and the infrared camera 830 are mounted on the dashboard DB, and the visible light camera 820 and the infrared light are attached. The camera 830 captures an image of a hand that has entered the imaging range PA, and displays a menu intended by the user on the video superimposed display device 855A (selected menu expression means 855) on the windshield.

このように、操作入力装置800は、カメラを用いた方法で、ジェスチャ操作が行え、特に、赤外線カメラ830を備えているので、夜間等で周囲が暗い場合であっても、精度良くジェスチャ動作が認識でき、入力操作の精度が向上できるとしている。しかしながら、操作入力装置800は、カメラを用いていることと、映した画像を解析しなければいけないこと等で、複雑で高価なシステムであるという課題があった。   As described above, the operation input device 800 can perform a gesture operation by a method using a camera. In particular, since the operation input device 800 includes the infrared camera 830, a gesture operation can be performed with high accuracy even when the surroundings are dark at night or the like. It can be recognized and the accuracy of input operations can be improved. However, the operation input device 800 has a problem that it is a complicated and expensive system due to the use of a camera and the necessity of analyzing a projected image.

そこで、特許文献2(従来例2)では、カメラを用いずに、赤外線を用いてユーザの動きを検出し、ジェスチャ操作ができるヒューマンコンピュータインターフェイス装置900が提案されている。図18は、従来例2のヒューマンコンピュータインターフェイス装置900を説明する図であって、図18(a)は、トランスデューサ911のアレイを含むハウジング902とユーザの手HDを示した図であり、図18(b)は、トランスデューサ911の構成を示す図である。なお、図18(b)に示すトランスデューサ911は4つ(911a、911b、911c、911d)のみ示されている。   Therefore, Patent Document 2 (conventional example 2) proposes a human computer interface apparatus 900 that can detect a user's movement using infrared rays and perform a gesture operation without using a camera. FIG. 18 is a diagram for explaining a human computer interface device 900 according to the conventional example 2. FIG. 18A is a diagram showing a housing 902 including an array of transducers 911 and a user's hand HD. (B) is a diagram showing the configuration of the transducer 911. Note that only four transducers 911 (911a, 911b, 911c, and 911d) shown in FIG. 18B are shown.

従来例2のヒューマンコンピュータインターフェイス装置900は、エミッタ951及び検出器952を含むトランスデューサ911(図18(b)を参照)が、図18(a)に示すように、ハウジング902内に複数個並べられて設けられて構成されている。このトランスデューサ911は、図18(b)に示すように、1つのエミッタ951と1つの検出器952とを組み合わせて構成されており、エミッタ951から検出空間(手HDが操作される操作空間)にコリメートしたIRビーム(コリメート光に整えられた赤外線)999を放出し、IRビーム999が手HDに当てられて反射してきた反射光を検出器952で検出するようにしている。そして、それぞれのトランスデューサ911での組合せ毎(例えばエミッタ951aと検出器952a)に検出を行い、それぞれのトランスデューサ911(911a、911b、911c、911d)の判定を組み合わせて、手HDがどの位置に存在するか検出できるようにしている。   In the human computer interface device 900 of Conventional Example 2, a plurality of transducers 911 (see FIG. 18B) including an emitter 951 and a detector 952 are arranged in a housing 902 as shown in FIG. Provided. As shown in FIG. 18B, the transducer 911 is configured by combining one emitter 951 and one detector 952, from the emitter 951 to a detection space (an operation space in which the hand HD is operated). A collimated IR beam (infrared light adjusted to collimated light) 999 is emitted, and reflected light reflected by the IR beam 999 being applied to the hand HD is detected by the detector 952. Then, detection is performed for each combination of the transducers 911 (for example, the emitter 951a and the detector 952a), and the determination of each transducer 911 (911a, 911b, 911c, 911d) is combined to which position the hand HD exists. You can detect what to do.

特開2009−104297号公報JP 2009-104297 A 特表2007−503653号公報Special table 2007-503653 gazette

しかしながら、従来例2の構成では、それぞれのトランスデューサ911同士が干渉し合わないように、それぞれのトランスデューサ911をある程度間隔をあけて配設しなければならない。このため、サイズが大きくなり、設置位置が制約を受けてしまうという課題があった。また、手HDのような検出対象物の大まかなジェスチャ動作は把握できるが、例えば指のような小さい検出対象物の狭い操作空間でのジェスチャ動作の検出は難しいという課題があった。   However, in the configuration of the conventional example 2, the respective transducers 911 must be arranged at a certain distance so that the transducers 911 do not interfere with each other. For this reason, there existed a subject that size became large and the installation position received restrictions. Further, although it is possible to grasp a rough gesture motion of a detection target such as a hand HD, there is a problem that it is difficult to detect a gesture motion in a narrow operation space of a small detection target such as a finger.

一方、狭い操作空間でのジェスチャ動作を検出できるように、隣からの反射光が入らないように検出器952に何らかの工夫を施して、隣り合うトランスデューサ911間の距離を狭めることが考えられる。しかしながら、コリメート光を用いているので、隣り合うトランスデューサ911間にIRビーム999が存在しない空間が生じてしまい、検出できない空間がどうしても存在し、検出精度が得られないという課題があった。   On the other hand, in order to detect a gesture operation in a narrow operation space, it is conceivable to somehow devise the detector 952 so that the reflected light from the adjacent side does not enter, thereby reducing the distance between the adjacent transducers 911. However, since collimated light is used, there is a space where the IR beam 999 does not exist between the adjacent transducers 911, and there is a problem that a space that cannot be detected inevitably exists and detection accuracy cannot be obtained.

本発明は、上述した課題を解決するもので、設置面積を広げずに、操作空間に存在する操作体のジェスチャ動作を精度良く検出できる操作入力装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide an operation input device that can accurately detect a gesture operation of an operation body existing in an operation space without increasing an installation area.

この課題を解決するために、本発明の操作入力装置は、操作空間に赤外線を出射する複数の発光素子と、前記操作空間に存在する操作体によって前記赤外線が反射され、この反射された反射光を受光する受光素子と、前記受光素子が受光した前記反射光をもとに、前記操作体のジェスチャ動作を検出する検出制御部と、を備えた操作入力装置であって、前記複数の発光素子と前記受光素子とが配設される基体を有し、前記複数の発光素子の内、少なくとも2つは、前記受光素子に対して略等距離の位置に配設され、前記少なくとも2つの発光素子から前記赤外線が出射されて前記操作空間に到達したそれぞれの赤外線強度分布は、それぞれ一部が重なり合い、且つ、それぞれの赤外線強度分布のピーク部は、前記受光素子から離れる方向に存在することを特徴としている。   In order to solve this problem, the operation input device of the present invention is configured such that the infrared light is reflected by a plurality of light emitting elements that emit infrared light to the operation space and the operation body existing in the operation space, and the reflected reflected light An operation input device comprising: a light receiving element that receives light; and a detection control unit that detects a gesture operation of the operation body based on the reflected light received by the light receiving element, wherein the plurality of light emitting elements And at least two of the plurality of light emitting elements are disposed at a substantially equidistant position with respect to the light receiving element, and the at least two light emitting elements are provided. The infrared intensity distributions that have been emitted from the infrared rays and reached the operation space partially overlap each other, and the peak portion of each infrared intensity distribution exists in a direction away from the light receiving element. It is characterized in that.

これによれば、本発明の操作入力装置は、設置面積を広げることなく操作空間を広く確保できるとともに、少なくとも2つの発光素子に起因するそれぞれの反射光の反射光強度の差をより大きくすることができる。このことにより、その差を検出して、解析することにより、操作空間における操作体の位置を正確に検出することができる。従って、操作空間に存在する操作体のジェスチャ動作を精度良く検出できる操作入力装置を提供することができる。   According to this, the operation input device of the present invention can secure a wide operation space without increasing the installation area, and can further increase the difference in reflected light intensity of the reflected light caused by at least two light emitting elements. Can do. Thus, the position of the operating body in the operation space can be accurately detected by detecting and analyzing the difference. Therefore, it is possible to provide an operation input device that can accurately detect the gesture motion of the operation body existing in the operation space.

また、本発明の操作入力装置は、前記複数の発光素子の発光部側には、前記赤外線を前記操作空間に導く導光体がそれぞれ配置され、複数の前記導光体が、前記赤外線が入射される入射部が平面形状であるとともに、前記赤外線が出射される出射部が凹面形状であり、前記複数の導光体が、前記赤外線強度分布の前記ピーク部のそれぞれを、前記受光素子から離れる方向に存在させていることを特徴としている。   In the operation input device of the present invention, a light guide that guides the infrared light to the operation space is disposed on a light emitting portion side of the plurality of light emitting elements, and the infrared light is incident on the plurality of light guides. The incident portion to be emitted has a planar shape, the emission portion from which the infrared rays are emitted has a concave shape, and the plurality of light guides separate each of the peak portions of the infrared intensity distribution from the light receiving element. It is characterized by being present in the direction.

これによれば、基体に配設されたそれぞれの発光素子を何らかの方法を用いて傾斜させて光路を変更する必要がない。このことにより、簡単な構成で容易に光路を変更することができ、容易に操作入力装置を作製することができる。   According to this, it is not necessary to change the optical path by inclining each light emitting element disposed on the base body by some method. Thus, the optical path can be easily changed with a simple configuration, and the operation input device can be easily manufactured.

また、本発明の操作入力装置は、前記基体には、平板状の基部と該基部から前記操作空間に向けて延設された凸状の台座部とを有しており、前記複数の発光素子が前記基部に配設されるとともに、前記受光素子が前記台座部に配設されていることを特徴としている。   In the operation input device of the present invention, the base includes a flat base and a convex base extending from the base toward the operation space, and the plurality of light emitting elements Is disposed at the base portion, and the light receiving element is disposed at the pedestal portion.

これによれば、操作体に反射した反射光に対してより近くの位置に受光素子が配設されることとなり、より多く反射光を受光することができる。更に、発光素子からの出射光(赤外線)を直接受光することが減じられ、出射光(赤外線)による悪影響を低減することができる。これらのことにより、操作空間における操作体の位置を正確に検出することができ、操作空間に存在する操作体のジェスチャ動作をより精度良く検出できる。   According to this, the light receiving element is disposed at a position closer to the reflected light reflected by the operating body, and more reflected light can be received. Furthermore, the direct reception of the emitted light (infrared rays) from the light emitting element is reduced, and the adverse effects of the emitted light (infrared rays) can be reduced. By these things, the position of the operation body in the operation space can be accurately detected, and the gesture operation of the operation body existing in the operation space can be detected with higher accuracy.

また、本発明の操作入力装置は、前記複数の導光体が一体に形成された導光シート部材であることを特徴としている。   The operation input device of the present invention is a light guide sheet member in which the plurality of light guides are integrally formed.

これによれば、複数の発光素子に対向して複数の導光体を配設する際に、この導光シート部材を配設するだけで、容易に複数の導光体を配設することができる。このことにより、より容易に操作入力装置を作製することができる。   According to this, when disposing a plurality of light guides facing a plurality of light emitting elements, it is possible to easily dispose a plurality of light guides simply by disposing the light guide sheet member. it can. This makes it possible to manufacture the operation input device more easily.

また、本発明の操作入力装置は、前記導光シート部材の前記入射部側である一方面には、透明な静電容量検出電極が形成され、前記出射部側である他方面に前記操作体が接近或いは接した際に、前記静電容量検出電極の静電容量値の変化を検出する静電容量検出回路を有することを特徴としている。   In the operation input device of the present invention, a transparent capacitance detection electrode is formed on one surface on the incident portion side of the light guide sheet member, and the operation body on the other surface on the emission portion side. And a capacitance detection circuit that detects a change in the capacitance value of the capacitance detection electrode when approaching or touching.

これによれば、出射部側である他方面に操作体が接近或いは接した際に、操作体を検知することができる。このことにより、ジェスチャ動作のみの入力だけではなく、この静電容量検出電極及び静電容量検出回路による入力が行えるので、多彩な入力操作を行うことができる。   According to this, the operating body can be detected when the operating body approaches or comes into contact with the other surface, which is on the emission part side. As a result, not only the gesture operation only but also the capacitance detection electrode and the capacitance detection circuit can be used for input, and various input operations can be performed.

また、本発明の操作入力装置は、前記基体が、前記操作空間に対向した平面形状の平坦部と、前記平坦部を挟んで前記操作空間から離れる方向に傾斜する複数の傾斜部と、を有し、前記平坦部には、前記受光素子が配設されるとともに、前記複数の傾斜部には、前記発光素子がそれぞれ配設されていることを特徴としている。   In the operation input device of the present invention, the base includes a planar flat portion facing the operation space, and a plurality of inclined portions inclined in a direction away from the operation space with the flat portion interposed therebetween. The light receiving element is disposed on the flat portion, and the light emitting elements are disposed on the plurality of inclined portions, respectively.

これによれば、基体の傾斜部に発光素子を配設するだけで、赤外線強度分布のピーク部を受光素子から離れる方向に存在させることができる。このことにより、容易に操作入力装置を作製することができる。   According to this, the peak portion of the infrared intensity distribution can exist in the direction away from the light receiving element only by disposing the light emitting element on the inclined portion of the substrate. Thereby, the operation input device can be easily manufactured.

また、本発明の操作入力装置は、前記基体は、前記発光素子が配設される位置より前記受光素子が配設される位置が前記操作空間に近くなるように前記基体が構成されていることを特徴としている。   In the operation input device of the present invention, the base is configured such that the position where the light receiving element is disposed is closer to the operation space than the position where the light emitting element is disposed. It is characterized by.

これによれば、操作体に反射した反射光に対してより近くの位置に受光素子が配設されることとなり、より多く反射光を受光することができる。更に、発光素子からの出射光(赤外線)を直接受光することが減じられ、出射光(赤外線)による悪影響を低減することができる。これらのことにより、操作空間における操作体の位置を正確に検出することができ、操作空間に存在する操作体のジェスチャ動作をより精度良く検出できる。   According to this, the light receiving element is disposed at a position closer to the reflected light reflected by the operating body, and more reflected light can be received. Furthermore, the direct reception of the emitted light (infrared rays) from the light emitting element is reduced, and the adverse effects of the emitted light (infrared rays) can be reduced. By these things, the position of the operation body in the operation space can be accurately detected, and the gesture operation of the operation body existing in the operation space can be detected with higher accuracy.

また、前記基体と前記操作空間との間には、透光性の絶縁シート部材を有し、前記絶縁シート部材の前記基体側である一方面には、透明な静電容量検出電極が形成され、前記絶縁シート部材の前記操作空間側である他方面に前記操作体が接近或いは接した際に、前記静電容量検出電極の静電容量値の変化を検出する静電容量検出回路を有することを特徴としている。   A transparent insulating sheet member is provided between the base and the operation space, and a transparent capacitance detection electrode is formed on one surface of the insulating sheet member on the base side. And a capacitance detection circuit that detects a change in capacitance value of the capacitance detection electrode when the operating body approaches or contacts the other surface of the insulating sheet member on the operation space side. It is characterized by.

これによれば、絶縁シート部材の操作空間側である他方面に操作体が接近或いは接した際に、操作体を検知することができる。このことにより、ジェスチャ動作のみの入力だけではなく、この静電容量検出電極及び静電容量検出回路による入力が行えるので、多彩な入力操作を行うことができる。   According to this, the operating body can be detected when the operating body approaches or comes into contact with the other surface of the insulating sheet member on the operating space side. As a result, not only the gesture operation only but also the capacitance detection electrode and the capacitance detection circuit can be used for input, and various input operations can be performed.

本発明の操作入力装置は、設置面積を広げることなく操作空間を広く確保できるとともに、少なくとも2つの発光素子に起因するそれぞれの反射光の反射光強度の差をより大きくすることができる。このことにより、その差を検出して、解析することにより、操作空間における操作体の位置を正確に検出することができ、操作空間に存在する操作体のジェスチャ動作を精度良く検出できる。   The operation input device of the present invention can secure a wide operation space without increasing the installation area, and can further increase the difference in reflected light intensity of the respective reflected light caused by at least two light emitting elements. Thus, by detecting and analyzing the difference, the position of the operating body in the operation space can be accurately detected, and the gesture operation of the operating body existing in the operation space can be detected with high accuracy.

本発明の第1実施形態の操作入力装置を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the operation input device of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の操作入力装置を説明する図であって、図2(a)は、図1に示すZ1側から見た上面図であり、図2(b)は、図1に示すY2側から見た側面図である。2A and 2B are diagrams illustrating the operation input device according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a top view seen from the Z1 side shown in FIG. 1, and FIG. It is the side view seen from the Y2 side shown. 本発明の第1実施形態の操作入力装置を説明する分解斜視図である。It is an exploded perspective view explaining the operation input device of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の操作入力装置を説明する模式図であって、図2(a)に示すIV−IV線における断面構成図である。It is a schematic diagram explaining the operation input device of 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is a cross-sectional block diagram in the IV-IV line | wire shown to Fig.2 (a). 本発明の第1実施形態の操作入力装置を説明する図であって、操作空間における赤外線強度分布を示した模式図である。It is a figure explaining the operation input device of 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is the schematic diagram which showed the infrared intensity distribution in operation space. 本発明の第1実施形態に係わる操作入力装置の効果を説明する図であって、シミュレーションに用いたモデル図である。It is a figure explaining the effect of the operation input device concerning a 1st embodiment of the present invention, and is a model figure used for simulation. 本発明の第1実施形態に係わる操作入力装置の効果を説明する図であって、図7(a)は、操作空間における幅方向の距離と操作体からの反射光強度を示したグラフであり、図7(b)は、図7(a)の検出結果から換算した座標と幅方向の距離とを示したグラフである。FIG. 7A is a graph for explaining the effect of the operation input device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7A is a graph showing the distance in the width direction in the operation space and the reflected light intensity from the operation body. FIG. 7B is a graph showing the coordinates converted from the detection result of FIG. 7A and the distance in the width direction. 本発明の第2実施形態の操作入力装置を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the operation input device of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態の操作入力装置を説明する図であって、図9(a)は、図8に示すZ1側から見た上面図であり、図9(b)は、図8に示すY2側から見た側面図である。9A and 9B are diagrams illustrating an operation input device according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 9A is a top view seen from the Z1 side shown in FIG. 8, and FIG. It is the side view seen from the Y2 side shown. 本発明の第2実施形態の操作入力装置を説明する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view explaining the operation input device of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の操作入力装置を説明する図であって、図10に示す基体の部分をX1−Y2方向から見た側面図である。It is a figure explaining the operation input device of 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is the side view which looked at the part of the base | substrate shown in FIG. 10 from the X1-Y2 direction. 本発明の第2実施形態の操作入力装置を説明する模式図であって、図9(a)に示すXI−XI線における断面構成図である。It is a schematic diagram explaining the operation input apparatus of 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is a cross-sectional block diagram in the XI-XI line shown to Fig.9 (a). 本発明の第2実施形態の操作入力装置を説明する図であって、操作空間における赤外線強度分布を示した模式図である。It is a figure explaining the operation input device of 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is the schematic diagram which showed the infrared intensity distribution in operation space. 本発明の第1実施形態に係わる操作入力装置の変形例1を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the modification 1 of the operation input device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係わる操作入力装置の変形例を説明する図であって、図15(a)は、変形例2の断面構成図であり、図15(b)は、変形例3の断面構成図であり、図15(c)は、変形例4の断面構成図である。FIGS. 15A and 15B are diagrams illustrating a modification of the operation input device according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 15A is a cross-sectional configuration diagram of Modification 2, and FIG. FIG. 15C is a cross-sectional configuration diagram of Modification 4. 本発明の第2実施形態に係わる操作入力装置の変形例を説明する図であって、図16(a)は、変形例5の側面構成図であり、図16(b)は、変形例6の側面構成図であり、図16(c)は、変形例7の側面構成図であり、図16(d)は、変形例8の側面構成図ある。It is a figure explaining the modification of the operation input device concerning 2nd Embodiment of this invention, Comprising: Fig.16 (a) is a side block diagram of the modification 5, FIG.16 (b) is the modification 6 in FIG. FIG. 16C is a side configuration diagram of Modification Example 7, and FIG. 16D is a side configuration diagram of Modification Example 8. 従来例1における操作入力装置を説明する図であって、図17(a)は、操作入力装置のブロック図であり、図17(b)は、車両に適用された際の機器構成例を示す図である。It is a figure explaining the operation input apparatus in the prior art example 1, Comprising: Fig.17 (a) is a block diagram of an operation input apparatus, FIG.17 (b) shows the example of an apparatus structure at the time of applying to a vehicle. FIG. 従来例2のヒューマンコンピュータインターフェイス装置を説明する図であって、図18(a)は、トランスデューサのアレイを含むハウジングとユーザの手を示した図であり、図18(b)は、トランスデューサの構成を示す図である。FIGS. 18A and 18B are diagrams illustrating a human computer interface device according to a conventional example 2, in which FIG. 18A illustrates a housing including an array of transducers and a user's hand, and FIG. 18B illustrates a configuration of the transducer. FIG.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態の操作入力装置101を説明する斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態の操作入力装置101を説明する図であって、図2(a)は、図1に示すZ1側から見た上面図であり、図2(b)は、図1に示すY2側から見た側面図である。図3は、本発明の第1実施形態の操作入力装置101を説明する分解斜視図である。図4は、本発明の第1実施形態の操作入力装置101を説明する模式図であって、図2(a)に示すIV−IV線における断面構成図である。図5は、本発明の第1実施形態の操作入力装置を説明する図であって、操作空間JAにおける赤外線強度分布を示した模式図である。図5では、操作入力装置101の主要構成要素を示し、その模式図に赤外線強度分布のイメージ線を一点鎖線で重ね合わせている。なお、図2及び図4に示す操作空間JAの範囲と図4及び図5に示す赤外線IRの光路は、1つのイメージを表したもので、これに限るものではない。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is a top view seen from the Z1 side shown in FIG. 1, and FIG. These are the side views seen from the Y2 side shown in FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating the operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional configuration diagram taken along line IV-IV shown in FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation input device according to the first embodiment of the present invention, and is a schematic diagram showing an infrared intensity distribution in the operation space JA. In FIG. 5, the main components of the operation input device 101 are shown, and the image line of the infrared intensity distribution is superimposed on the schematic diagram with a one-dot chain line. The range of the operation space JA shown in FIGS. 2 and 4 and the optical path of the infrared IR shown in FIGS. 4 and 5 represent one image and are not limited to this.

本発明の第1実施形態の操作入力装置101は、図1及び図2に示すような外観を呈しており、図3及び図4に示すように、操作空間JAに赤外線IRを出射する4つの発光素子11と、赤外線IRを操作空間JAに導く導光体12と、操作空間JAに存在する操作体FGによって反射された反射光RFを受光する受光素子13と、操作体FGのジェスチャ動作を検出する検出制御部15と、複数の発光素子11と受光素子13とが配設される基体19と、を備えて構成されている。他に、本発明の第1実施形態の操作入力装置101には、透明な静電容量検出電極17と、静電容量検出電極17の静電容量値の変化を検出する静電容量検出回路57と、上述した構成部品を収容するケースCAと、を備えている。そして、操作入力装置101は、操作空間JAにおける操作体FGのジェスチャ動作を検出するとともに、操作体FGの近接位置を検出し、ジェスチャ動作及び近接位置に関連付けられた入力命令を出力している。これにより、ジェスチャ動作及び操作体FGの近接或いは接触により、入力操作を行うことができる。   The operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention has an appearance as shown in FIGS. 1 and 2, and as shown in FIGS. 3 and 4, four operation IRs are emitted to the operation space JA. The gesture operation of the light emitting element 11, the light guide 12 that guides the infrared IR to the operation space JA, the light receiving element 13 that receives the reflected light RF reflected by the operation body FG existing in the operation space JA, and the gesture operation of the operation body FG. It comprises a detection control unit 15 for detecting, and a base 19 on which a plurality of light emitting elements 11 and light receiving elements 13 are arranged. In addition, the operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention includes a transparent capacitance detection electrode 17 and a capacitance detection circuit 57 that detects a change in the capacitance value of the capacitance detection electrode 17. And a case CA that accommodates the above-described components. The operation input device 101 detects a gesture action of the operation tool FG in the operation space JA, detects a proximity position of the operation tool FG, and outputs an input command associated with the gesture action and the proximity position. Thereby, input operation can be performed by gesture operation and proximity or contact of operation object FG.

先ず、操作入力装置101の発光素子11は、表面実装タイプのパッケージングで上面発光タイプの発光ダイオード(LED、Light Emitting Diode)を用いており、図3及び図4に示すように、4つの発光素子11(11a、11b、11c、11d)が基体19の四隅に配設されている。また、発光素子11は、図4に示すように、その発光部(発光面)11pが導光体12の一方面12uに対して対向するように配設されており、導光体12を介して、操作空間JAに赤外線IRを出射している。   First, the light-emitting element 11 of the operation input device 101 uses a light-emitting diode (LED) that is a surface-mount type packaging and has four light-emitting elements as shown in FIGS. Elements 11 (11 a, 11 b, 11 c, 11 d) are arranged at the four corners of the base 19. Further, as shown in FIG. 4, the light emitting element 11 is disposed such that the light emitting portion (light emitting surface) 11 p faces the one surface 12 u of the light guide 12, and the light guide 11 is interposed through the light guide 12. Infrared IR is emitted to the operation space JA.

また、4つの発光素子11は、受光素子13に対して、それぞれ略等距離の位置に配設されている。つまり、受光素子13を中心として四方にしかも等距離に4つの発光素子11が配設されている。なお、本発明の第1実施形態では、受光素子13を中心として4つの発光素子11が等距離に好適に配設されているが、複数の発光素子11の内、少なくとも2つが受光素子13に対して略等距離の位置に配設されていれば良い。   Further, the four light emitting elements 11 are arranged at substantially equal distances from the light receiving element 13. That is, four light emitting elements 11 are arranged in four directions around the light receiving element 13 and at equal distances. In the first embodiment of the present invention, the four light emitting elements 11 are preferably arranged equidistantly around the light receiving element 13, but at least two of the plurality of light emitting elements 11 are disposed on the light receiving element 13. It suffices if they are disposed at substantially equidistant positions.

次に、操作入力装置101の受光素子13は、表面実装タイプのパッケージングのフォトダイオード(PD、Photodiode)を用いており、図3及び図4に示すように、1つの受光素子13が基体19の中央に配設されている。また、受光素子13は、図4に示すように、その受光面13qが導光体12の一方面12uに対して対向するように配設されており、操作空間JAに存在する操作体FGによって反射された赤外線IRの反射光RFを受光している。   Next, the light receiving element 13 of the operation input device 101 uses a surface mount type packaging photodiode (PD). As shown in FIGS. 3 and 4, one light receiving element 13 is a base 19. It is arranged at the center of. Further, as shown in FIG. 4, the light receiving element 13 is disposed such that the light receiving surface 13 q faces the one surface 12 u of the light guide 12, and is operated by the operation body FG present in the operation space JA. The reflected light RF of the reflected infrared IR is received.

次に、操作入力装置101の検出制御部15は、集積回路(IC、Integrated Circuit)を用い、受光素子13に接続される検出回路部と、検出回路部及び4つの発光素子11に接続される制御部と、を有して構成され、基体19に搭載されている。そして、検出制御部15の検出回路部は、受光素子13が受光した反射光RFの反射光強度を解析し、検出制御部15の制御部は、検出回路部及び4つの発光素子11を制御している。例えば、本発明の第1実施形態では、検出制御部15の制御部が、出射される位置が異なる4つの発光素子11(11a、11b、11c、11d)の発光タイミングを少しずつ順にずらして発光させている。そして、検出制御部15の検出回路部が、操作体FGに赤外線IRが照射されて反射してくる反射光RFの少しずつ順にずれた反射光強度を解析している。これにより、この反射光強度のそれぞれの差を解析することにより、操作空間JAにおける操作体FGの位置が、いずれの発光素子11(11a、11b、11c、11d)に近いかを推定し、操作体FGの位置を正確に検出することができる。   Next, the detection control unit 15 of the operation input device 101 is connected to the detection circuit unit connected to the light receiving element 13, the detection circuit unit, and the four light emitting elements 11 using an integrated circuit (IC). And a control unit, and is mounted on the base body 19. The detection circuit unit of the detection control unit 15 analyzes the reflected light intensity of the reflected light RF received by the light receiving element 13, and the control unit of the detection control unit 15 controls the detection circuit unit and the four light emitting elements 11. ing. For example, in the first embodiment of the present invention, the control unit of the detection control unit 15 emits light by sequentially shifting the light emission timings of the four light emitting elements 11 (11a, 11b, 11c, and 11d) having different emission positions. I am letting. And the detection circuit part of the detection control part 15 is analyzing the reflected light intensity which shifted | deviated little by little of the reflected light RF reflected by the infrared rays IR being irradiated to the operation body FG. Thus, by analyzing each difference in the reflected light intensity, it is estimated which light emitting element 11 (11a, 11b, 11c, 11d) the position of the operation body FG in the operation space JA is close to, and the operation The position of the body FG can be accurately detected.

次に、操作入力装置101の導光体12は、ポリカーボネート等の合成樹脂のシートを用い、図3及び図4に示すように、4つの発光素子11(11a、11b、11c、11d)の発光部11p側に設けられている。そして、4つの発光素子11(11a、11b、11c、11d)に対応したそれぞれの導光体12(12a、12b、12c、12d)は、図4に示すように、赤外線IRが入射される入射部、即ち導光体12の一方面12uが平面形状であるとともに、赤外線IRが出射される出射部、即ち導光体12の他方面12tが凹面形状になっている。特に、本発明の第1実施形態では、4つの導光体12(12a、12b、12c、12d)は、導光シート部材S12を用い、導光シート部材S12に一体に形成している。そして、導光シート部材S12の全体としての凹面形状は、外形が円形形状になっている。なお、導光体12及び導光シート部材S12は、使用する赤外線IRの波長領域の透過率が高い材質を選定するのが好適である。   Next, the light guide 12 of the operation input device 101 uses a sheet of synthetic resin such as polycarbonate. As shown in FIGS. 3 and 4, the light emitting elements 11 (11a, 11b, 11c, 11d) emit light. It is provided on the part 11p side. And each light guide 12 (12a, 12b, 12c, 12d) corresponding to the four light emitting elements 11 (11a, 11b, 11c, 11d) is incident with infrared IR as shown in FIG. In other words, the one surface 12u of the light guide 12 has a planar shape, and the light emitting portion from which the infrared light IR is emitted, that is, the other surface 12t of the light guide 12 has a concave shape. In particular, in the first embodiment of the present invention, the four light guide bodies 12 (12a, 12b, 12c, 12d) are formed integrally with the light guide sheet member S12 using the light guide sheet member S12. And as for the concave shape as the whole of light guide sheet member S12, the external shape is circular shape. For the light guide body 12 and the light guide sheet member S12, it is preferable to select a material having a high transmittance in the wavelength region of the infrared IR to be used.

そして、図4に示すように、4つの発光素子11(図4では、2つの発光素子11a及び発光素子11cを示している)から出射された赤外線IRは、導光体12の平面形状の入射部(一方面12u)に入光し、導光体12内を導光して、凹面形状の出射部(他方面12t)から出射して操作空間JAに到達する。その出射の際に、出射部(他方面12t)が凹面形状を有しているので、赤外線IRの光路が曲げられ、受光素子13から離れる方向に向けて赤外線IRが操作空間JAに出射される。このため、4つの発光素子11から出射されたそれぞれの赤外線IRの赤外線強度分布のピーク部PKは、図5に示すように、操作空間JAにおいて、受光素子13から離れる方向に存在するようになる。また、本発明の第1実施形態では、図5に示すように、それぞれの赤外線強度分布は、操作空間JAにおいて、それぞれ一部が重なり合うように(図5に示す重なり部DPを参照)、4つの発光素子11(図5では、2つの発光素子11a及び発光素子11cを示している)の配置、導光体12の厚みや凹面形状等を適切に設定している。これにより、操作体FGに赤外線IRがあたる操作空間JAを広く確保できるとともに、4つの発光素子11(11a、11b、11c、11d)に起因するそれぞれの反射光RFの反射光強度の差をより大きくすることができる。   As shown in FIG. 4, the infrared IR emitted from the four light emitting elements 11 (in FIG. 4, the two light emitting elements 11 a and 11 c) is incident on the planar shape of the light guide 12. The light enters the portion (one surface 12u), is guided through the light guide 12, and exits from the concave emitting portion (the other surface 12t) to reach the operation space JA. At the time of the emission, since the emission part (the other surface 12t) has a concave shape, the optical path of the infrared IR is bent, and the infrared IR is emitted to the operation space JA in a direction away from the light receiving element 13. . For this reason, the peak portions PK of the infrared intensity distributions of the infrared rays IR emitted from the four light emitting elements 11 are present in the direction away from the light receiving element 13 in the operation space JA as shown in FIG. . Further, in the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the respective infrared intensity distributions are partially overlapped in the operation space JA (see the overlapping portion DP shown in FIG. 5). The arrangement of the two light emitting elements 11 (two light emitting elements 11a and 11c are shown in FIG. 5), the thickness of the light guide 12, the concave shape, and the like are appropriately set. Thereby, it is possible to secure a wide operation space JA in which the infrared ray IR is applied to the operation body FG, and to further increase the difference in reflected light intensity of each reflected light RF caused by the four light emitting elements 11 (11a, 11b, 11c, 11d). Can be bigger.

また、本発明の第1実施形態では、平面形状の入射部(一方面12u)と凹面形状の出射部(他方面12t)とを有した導光体12により、赤外線IRを導いて受光素子13から離れる方向に操作空間JAに向けて出射しているので、基体19に配設された4つの発光素子11(11a、11b、11c、11d)を何らかの方法を用いて傾斜させて光路を変更する必要がない。このことにより、簡単な構成で容易に光路を変更することができ、容易に操作入力装置101を作製することができる。   In the first embodiment of the present invention, the light receiving body 12 having a plane-shaped incident portion (one surface 12 u) and a concave-shaped emitting portion (other surface 12 t) guides infrared IR and receives the light receiving element 13. Since the light is emitted toward the operation space JA in the direction away from the light, the four light emitting elements 11 (11a, 11b, 11c, 11d) disposed on the base body 19 are inclined by some method to change the optical path. There is no need. Thus, the optical path can be easily changed with a simple configuration, and the operation input device 101 can be easily manufactured.

更に、導光シート部材S12が複数の導光体12を一体にして形成しているので、4つの発光素子11(11a、11b、11c、11d)に対向して4つの導光体12(12a、12b、12c、12d)を配設する際に、この導光シート部材S12を配設するだけで、容易に4つの導光体12(12a、12b、12c、12d)を配設することができる。このことにより、より容易に操作入力装置101を作製することができる。   Furthermore, since the light guide sheet member S12 integrally forms the plurality of light guides 12, the four light guides 12 (12a) are opposed to the four light emitting elements 11 (11a, 11b, 11c, 11d). , 12b, 12c, 12d), it is possible to easily dispose the four light guides 12 (12a, 12b, 12c, 12d) simply by disposing the light guide sheet member S12. it can. As a result, the operation input device 101 can be manufactured more easily.

次に、操作入力装置101の静電容量検出電極17は、図3及び図4に示すように、導光シート部材S12の入射部側である一方面12uに形成されており、出射部(他方面12t)側の上面に操作体FGが接近或いは接した際に操作体FGとの静電容量を検出する第1検出電極17A及び第2検出電極17Bと、第1検出電極17Aと第2検出電極17Bとの絶縁を確保するために第1検出電極17Aと第2検出電極17Bとの間に形成された絶縁層17Cと、から構成されている。   Next, as shown in FIGS. 3 and 4, the capacitance detection electrode 17 of the operation input device 101 is formed on the one surface 12 u on the incident portion side of the light guide sheet member S <b> 12. The first detection electrode 17A and the second detection electrode 17B that detect the capacitance with the operation body FG when the operation body FG approaches or contacts the upper surface on the side 12t), and the first detection electrode 17A and the second detection electrode. In order to ensure insulation from the electrode 17B, the insulating layer 17C is formed between the first detection electrode 17A and the second detection electrode 17B.

静電容量検出電極17の第1検出電極17A及び第2検出電極17Bは、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明な電極を用いており、第1検出電極17Aが一方向に並んだパターンを有し、第2検出電極17Bが一方向と直交する他方向に並んだパターンを有した、所謂マトリックスタイプの静電容量検出電極17になっている。そして、第1検出電極17A及び第2検出電極17Bは、合成樹脂等のシートを用いた絶縁層17Cの表裏にそれぞれ形成されている。なお、図3及び図4では、詳細な図示を省略して、第1検出電極17A、第2検出電極17B及び絶縁層17Cを層として簡易的に表している。また、絶縁層17Cは、使用する赤外線IRの波長領域の透過率が高い材質を選定するのが好適である。   The first detection electrode 17A and the second detection electrode 17B of the capacitance detection electrode 17 use transparent electrodes such as ITO (Indium Tin Oxide), and have a pattern in which the first detection electrodes 17A are arranged in one direction. The second detection electrode 17B is a so-called matrix type capacitance detection electrode 17 having a pattern arranged in another direction orthogonal to one direction. The first detection electrode 17A and the second detection electrode 17B are respectively formed on the front and back of the insulating layer 17C using a sheet of synthetic resin or the like. 3 and 4, detailed illustration is omitted, and the first detection electrode 17A, the second detection electrode 17B, and the insulating layer 17C are simply illustrated as layers. The insulating layer 17C is preferably selected from a material having high transmittance in the wavelength region of the infrared IR to be used.

そして、出射部(他方面12t)側の上面に操作体FGが接近或いは接した際に、基体19に搭載された静電容量検出回路57(図3を参照)は、第1検出電極17A及び第2検出電極17Bの静電容量値の変化を検出し、操作体FGがいずれに位置に存在するか確定している。これにより、ジェスチャ動作のみの入力だけではなく、この静電容量検出電極17及び静電容量検出回路57による入力が行えるので、多彩な入力操作を行うことができる。   When the operating body FG approaches or comes into contact with the upper surface on the emission part (other surface 12t) side, the electrostatic capacitance detection circuit 57 (see FIG. 3) mounted on the base body 19 includes the first detection electrode 17A and A change in the capacitance value of the second detection electrode 17B is detected to determine in which position the operating tool FG exists. As a result, not only the gesture operation only but also the capacitance detection electrode 17 and the capacitance detection circuit 57 can be used for input, and various input operations can be performed.

また、本発明の第1実施形態では、静電容量検出電極17を他方面12tが凹面形状の導光シート部材S12に設けたので、指(操作体FG)を導光シート部材S12の上面に接触させて入力操作を行う場合、操作領域のエッジ部分を認識し易く、操作範囲を確認し易い等により、操作感触を向上させることができる。   In the first embodiment of the present invention, since the capacitance detection electrode 17 is provided on the light guide sheet member S12 having the concave surface 12t, the finger (operation body FG) is placed on the upper surface of the light guide sheet member S12. When an input operation is performed in contact with each other, it is possible to improve the operation feeling by easily recognizing the edge portion of the operation area and easily confirming the operation range.

次に、操作入力装置101の基体19は、複数の配線が片面側に形成されたプリント配線板(PWB、Printed Wiring Board)であり、図3に示すように、このプリント配線板に4つの発光素子11と受光素子13、及び検出制御部15と静電容量検出回路57とが搭載されて配設されている。そして、基体19は、ケースCAに収容されて、発光素子11の発光部11p及び受光素子13の受光面13qが導光体12の一方面12uに対して対向するように、ケースCAの支持部CA5(図3を参照)に載置されて配設されている。   Next, the base 19 of the operation input device 101 is a printed wiring board (PWB, Printed Wiring Board) in which a plurality of wirings are formed on one side. As shown in FIG. The element 11, the light receiving element 13, the detection control unit 15, and the capacitance detection circuit 57 are mounted and disposed. The base body 19 is accommodated in the case CA, and the support portion of the case CA is arranged so that the light emitting portion 11p of the light emitting element 11 and the light receiving surface 13q of the light receiving element 13 face the one surface 12u of the light guide body 12. It is mounted on CA5 (see FIG. 3).

最後に、操作入力装置101のケースCAは、ポリブチレンテレフタレート(PBT、Poly ButyleneTerephtalate)等の合成樹脂を射出成形して作製されており、図3に示すように、収容空間CA7を有した箱状の形状に形成されている。そして、ケースCAは、4つの発光素子11、受光素子13、検出制御部15及び静電容量検出回路57が搭載された基体19を収容空間CA7に収容し、ケースCAには、ケースCAの開口部を覆うように、静電容量検出電極17が設けられた導光シート部材S12が載置されている。   Lastly, the case CA of the operation input device 101 is made by injection molding a synthetic resin such as polybutylene terephthalate (PBT), and has a box shape having a housing space CA7 as shown in FIG. It is formed in the shape of. The case CA accommodates the base 19 on which the four light emitting elements 11, the light receiving element 13, the detection control unit 15, and the capacitance detection circuit 57 are mounted in the accommodation space CA7. The case CA has an opening of the case CA. The light guide sheet member S12 provided with the capacitance detection electrode 17 is placed so as to cover the portion.

以上のように構成された本発明の第1実施形態の操作入力装置101における、効果について、シミュレーション結果を交えて、以下に纏めて説明する。   The effects of the operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described below together with simulation results.

図6は、本発明の第1実施形態に係わる操作入力装置の効果を説明する図であって、シミュレーションに用いたモデル図MDである。図6に示すモデル図MDは、操作体FGとして100(mm)幅の反射物を用い、2つの発光素子11(11A、11B)を70(mm)離して配置し、その中間に受光素子13を設け、導光シート部材S12により、赤外線IRのピーク部PKが外側に向けて(受光素子13から離れる方向に向けて)5(deg)の角度に曲げられるとした。また、モデル図MDは、赤外線IRの放射角を30(deg)として、発光素子11の発光部11pから100(mm)離した操作体FGが横方向(発光素子11間を結ぶ方向)に移動した際に、受光素子13が受光する反射光強度をシミュレーションするようにした。ここで、2つの発光素子11(11A、11B)から出射される赤外線IRのピーク部PK以外の赤外線分布は、それぞれ一部が重なり合うように配置されている(図5を参照)。図7は、本発明の第1実施形態に係わる操作入力装置の効果を説明する図であって、図7(a)は、操作空間JAにおける横方向の距離と操作体FGからの反射光強度を示したグラフであり、図7(b)は、図7(a)の検出結果から換算した座標と幅方向の距離とを示したグラフである。図7(a)の反射光強度は最大強度を1として規格化しており、図7(b)の座標は、最大値を1000として規格化している。また、横方向の距離は、操作体FGの中心が受光素子13の中心と一致して対向する位置を150(mm)とし、操作体FGが左右方向に移動した際の操作体FGの中心位置を示している。また、図7(a)中の実線は、発光素子11Aが発光した際の反射光強度A1を示しており、図7(a)中の1点鎖線は、発光素子11Bが発光した際の反射光強度B1を示している。なお、図7(a)には、破線で、導光シート部材S12が配置されなく光路が曲げられていない場合の比較例(C1、C2)を同時に示している。また、図7(b)中の実線は、本発明のモデル図MDの座標の変化Z1を示しており、破線で、導光シート部材S12が配置されなく光路が曲げられていない場合の比較例CZを示している。   FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the operation input device according to the first embodiment of the present invention, and is a model diagram MD used for the simulation. In the model diagram MD shown in FIG. 6, a reflector having a width of 100 (mm) is used as the operation body FG, and the two light emitting elements 11 (11A, 11B) are arranged 70 (mm) apart, and the light receiving element 13 is located between them. The peak portion PK of the infrared IR is bent outward (toward the direction away from the light receiving element 13) by the light guide sheet member S12 at an angle of 5 (deg). In the model diagram MD, the radiation angle of the infrared IR is 30 (deg), and the operating body FG 100 (mm) away from the light emitting portion 11p of the light emitting element 11 moves in the horizontal direction (direction connecting the light emitting elements 11). In this case, the intensity of the reflected light received by the light receiving element 13 is simulated. Here, infrared distributions other than the peak portion PK of the infrared IR emitted from the two light emitting elements 11 (11A and 11B) are arranged so as to partially overlap each other (see FIG. 5). FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the operation input device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7A shows the lateral distance in the operation space JA and the reflected light intensity from the operation body FG. FIG. 7B is a graph showing the coordinates converted from the detection result of FIG. 7A and the distance in the width direction. The reflected light intensity in FIG. 7A is normalized with the maximum intensity being 1, and the coordinates in FIG. 7B are normalized with the maximum value being 1000. Further, the distance in the horizontal direction is 150 (mm) where the center of the operation body FG coincides with the center of the light receiving element 13 and faces the center, and the center position of the operation body FG when the operation body FG moves in the left-right direction. Is shown. Further, the solid line in FIG. 7A indicates the reflected light intensity A1 when the light emitting element 11A emits light, and the one-dot chain line in FIG. 7A indicates the reflection when the light emitting element 11B emits light. The light intensity B1 is shown. In FIG. 7A, a comparative example (C1, C2) in the case where the light guide sheet member S12 is not disposed and the optical path is not bent is simultaneously shown by a broken line. Moreover, the continuous line in FIG.7 (b) has shown the change Z1 of the coordinate of the model figure MD of this invention, and is a comparative example in case the light guide sheet member S12 is not arrange | positioned and the optical path is not bent by a broken line. CZ is shown.

本発明の第1実施形態の操作入力装置101は、図5に示すように、4つの発光素子11(図5では、2つの発光素子11a及び発光素子11cを示している)から操作空間JAに到達したそれぞれの赤外線強度分布がそれぞれ一部重なり合い(重なり部DP)、且つ、それぞれの赤外線強度分布のピーク部PKが受光素子13から離れる方向に存在する。このため、設置面積を広げることなく、操作体FGによる操作を検出可能な操作空間JAを広く確保できるとともに、4つの発光素子11(11a、11b、11c、11d)に起因するそれぞれの反射光RFの反射光強度の差がより大きくなる。このことにより、その差を検出して、解析することにより、操作空間JAにおける操作体FGの位置を正確に検出することができる。従って、操作空間JAに存在する操作体FGのジェスチャ動作を精度良く検出できる操作入力装置101を提供することができる。   As shown in FIG. 5, the operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention moves from four light emitting elements 11 (in FIG. 5, two light emitting elements 11a and 11c) to the operation space JA. Each of the reached infrared intensity distributions partially overlaps (overlap portion DP), and a peak portion PK of each infrared intensity distribution exists in a direction away from the light receiving element 13. For this reason, it is possible to secure a wide operation space JA capable of detecting the operation by the operating body FG without increasing the installation area, and to reflect each reflected light RF caused by the four light emitting elements 11 (11a, 11b, 11c, 11d). The difference in the intensity of reflected light becomes larger. Thus, the position of the operating tool FG in the operation space JA can be accurately detected by detecting and analyzing the difference. Therefore, it is possible to provide the operation input device 101 that can accurately detect the gesture motion of the operation tool FG existing in the operation space JA.

例えば、図7(a)に示すように、導光シート部材S12が配置されなく光路が曲げられていない場合の比較例(C1、C2)では、横方向の距離が50〜250(mm)の間で操作体FGが移動した際にのみ反射光RFを受光しているのに対して、本発明のモデル図MDでは、0〜300(mm)の間で操作体FGが移動した際にも、0.1以上の反射光強度を受光している。つまり、本発明のモデル図MDでは、操作体FGの動きを検出する操作空間JAを広く確保できるといえる。また、図7(a)に示すように、反射光強度分布A1と反射光強度分布B1のそれぞれのピーク位置が、受光素子13の中心の150(mm)の位置から左右に離れた位置に存在している。つまり、2つの発光素子11(11A、11B)に起因する反射光RFの反射光強度の差がより大きくなっているといえる。   For example, as shown to Fig.7 (a), in the comparative example (C1, C2) when the light guide sheet member S12 is not disposed and the optical path is not bent, the lateral distance is 50 to 250 (mm). The reflected light RF is received only when the operating tool FG moves between the two, whereas in the model diagram MD of the present invention, even when the operating tool FG moves between 0 to 300 (mm). , Receiving reflected light intensity of 0.1 or more. That is, in the model diagram MD of the present invention, it can be said that a wide operation space JA for detecting the movement of the operation tool FG can be secured. Further, as shown in FIG. 7A, the peak positions of the reflected light intensity distribution A1 and the reflected light intensity distribution B1 are present at positions left and right away from the position of 150 (mm) at the center of the light receiving element 13. doing. That is, it can be said that the difference in reflected light intensity of the reflected light RF caused by the two light emitting elements 11 (11A, 11B) is larger.

そして、この反射光強度のそれぞれの差を解析することにより、図7(b)に示すように、本発明のモデル図MDでは、操作空間JAにおける操作体FGの動きに対して、横方向の距離が110〜190(mm)の間で、0〜1000迄の座標を割り付けることができる。一方、図7(b)に示すように、導光シート部材S12が配置されなく光路が曲げられていない場合の比較例CZでは、300〜700迄の座標しか割り付けることができず、しかも140〜160(mm)の横方向の距離では、殆ど座標が変わらないようになっている。このようにして、本発明の第1実施形態の操作入力装置101は、操作体FGの位置を正確に検出することができる。   Then, by analyzing each difference in the reflected light intensities, as shown in FIG. 7B, in the model diagram MD of the present invention, the lateral movement with respect to the movement of the operating body FG in the operating space JA is performed. Coordinates from 0 to 1000 can be assigned when the distance is between 110 and 190 (mm). On the other hand, as shown in FIG. 7B, in Comparative Example CZ in which the light guide sheet member S12 is not disposed and the optical path is not bent, only coordinates from 300 to 700 can be assigned, and 140 to At a lateral distance of 160 (mm), the coordinates hardly change. In this way, the operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention can accurately detect the position of the operation tool FG.

また、平面形状の入射部(一方面12u)と凹面形状の出射部(他方面12t)とを有した導光体12により、赤外線IRを導いて受光素子13から離れる方向に操作空間JAに向けて出射しているので、基体19に配設された4つの発光素子11(11a、11b、11c、11d)を何らかの方法を用いて傾斜させて光路を変更する必要がない。このことにより、簡単な構成で容易に光路を変更することができ、容易に操作入力装置101を作製することができる。   Further, the light guide 12 having the planar incident portion (one surface 12u) and the concave emitting portion (the other surface 12t) guides the infrared IR to be directed away from the light receiving element 13 toward the operation space JA. Therefore, there is no need to change the optical path by tilting the four light emitting elements 11 (11a, 11b, 11c, and 11d) disposed on the base body 19 by some method. Thus, the optical path can be easily changed with a simple configuration, and the operation input device 101 can be easily manufactured.

また、導光シート部材S12が複数の導光体12を一体にして形成しているので、4つの発光素子11(11a、11b、11c、11d)に対向して4つの導光体12(12a、12b、12c、12d)を配設する際に、この導光シート部材S12を配設するだけで、容易に4つの導光体12(12a、12b、12c、12d)を配設することができる。このことにより、より容易に操作入力装置101を作製することができる。   In addition, since the light guide sheet member S12 integrally forms the plurality of light guides 12, the four light guides 12 (12a) are opposed to the four light emitting elements 11 (11a, 11b, 11c, 11d). , 12b, 12c, 12d), it is possible to easily dispose the four light guides 12 (12a, 12b, 12c, 12d) simply by disposing the light guide sheet member S12. it can. As a result, the operation input device 101 can be manufactured more easily.

また、導光シート部材S12の入射部(一方面12u)側の下面に透明な静電容量検出電極17が形成され、この静電容量検出電極17の静電容量値の変化を検出する静電容量検出回路57を有しているので、出射部(他方面12t)側の上面に操作体FGが接近或いは接した際に、操作体FGを検知することができる。このことにより、ジェスチャ動作のみの入力だけではなく、この静電容量検出電極17及び静電容量検出回路57による入力が行えるので、多彩な入力操作を行うことができる。   In addition, a transparent capacitance detection electrode 17 is formed on the lower surface of the light guide sheet member S12 on the incident portion (one surface 12u) side, and an electrostatic capacitance for detecting a change in the capacitance value of the capacitance detection electrode 17 is detected. Since the capacitance detection circuit 57 is provided, the operation body FG can be detected when the operation body FG approaches or comes into contact with the upper surface on the emission part (other surface 12t) side. As a result, not only the gesture operation only, but also the capacitance detection electrode 17 and the capacitance detection circuit 57 can perform the input, so that various input operations can be performed.

また、静電容量検出電極17を他方面12tが凹面形状の導光シート部材S12に設けたので、指(操作体FG)を導光シート部材S12の出射部側である他方面12tに接触させて入力操作を行う場合、操作領域のエッジ部分を認識し易く、操作範囲を確認し易い等により、操作感触を向上させることができる。   Further, since the capacitance detection electrode 17 is provided on the light guide sheet member S12 having the concave surface 12t on the other side, the finger (operation body FG) is brought into contact with the other surface 12t on the light emitting portion side of the light guide sheet member S12. When the input operation is performed, it is possible to improve the operation feeling by easily recognizing the edge portion of the operation region and confirming the operation range.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態の操作入力装置102について説明する。第2実施形態の操作入力装置102は、第1実施形態に対し、導光シート部材S12を用いない構成が主に異なる。なお、第1実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, the operation input device 102 according to the second embodiment of the present invention will be described. The operation input device 102 of the second embodiment is mainly different from the first embodiment in that the light guide sheet member S12 is not used. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

図8は、本発明の第2実施形態の操作入力装置102を説明する斜視図である。図9は、本発明の第2実施形態の操作入力装置102を説明する図であって、図9(a)は、図8に示すZ1側から見た上面図であり、図9(b)は、図8に示すY2側から見た側面図である。図10は、本発明の第2実施形態の操作入力装置102を説明する分解斜視図である。図11は、本発明の第2実施形態の操作入力装置を説明する図であって、図10に示す基体29の部分をX1−Y2方向から見た側面図である。図12は、本発明の第2実施形態の操作入力装置102を説明する模式図であって、図9(a)に示すXI−XI線における断面構成図である。図13は、本発明の第2実施形態の操作入力装置を説明する図であって、操作空間JAにおける赤外線強度分布を示した模式図である。図13では、操作入力装置102の主要構成要素を示し、その模式図に赤外線強度分布のイメージ線を一点鎖線で重ね合わせている。なお、図9及び図12に示す操作空間JAの範囲と図12及び図13に示す赤外線IRの光路は、1つのイメージを表したもので、これに限るものではない。   FIG. 8 is a perspective view illustrating the operation input device 102 according to the second embodiment of this invention. FIG. 9 is a diagram illustrating the operation input device 102 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9A is a top view seen from the Z1 side shown in FIG. 8, and FIG. These are side views seen from the Y2 side shown in FIG. FIG. 10 is an exploded perspective view illustrating the operation input device 102 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram for explaining the operation input device according to the second embodiment of the present invention, and is a side view of the portion of the base 29 shown in FIG. 10 as viewed from the X1-Y2 direction. FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the operation input device 102 according to the second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional configuration diagram taken along the line XI-XI shown in FIG. FIG. 13 is a diagram for explaining the operation input device according to the second embodiment of the present invention, and is a schematic diagram showing an infrared intensity distribution in the operation space JA. In FIG. 13, the main components of the operation input device 102 are shown, and the image line of the infrared intensity distribution is superimposed on the schematic diagram with a one-dot chain line. The range of the operation space JA shown in FIGS. 9 and 12 and the optical path of the infrared IR shown in FIGS. 12 and 13 represent one image, and are not limited to this.

本発明の第2実施形態の操作入力装置102は、図8及び図9に示すような外観を呈しており、図10及び図12に示すように、操作空間JAに赤外線IRを出射する4つの発光素子21と、操作空間JAに存在する操作体FGによって反射された反射光RFを受光する受光素子23と、操作体FGのジェスチャ動作を検出する検出制御部25と、複数の発光素子21と受光素子23とが配設される基体29と、を備えて構成されている。他に、本発明の第2実施形態の操作入力装置102には、透光性の絶縁シート部材26と、絶縁シート部材26の基体29側である一方面26pに形成された透明な静電容量検出電極27と、静電容量検出電極27の静電容量値の変化を検出する静電容量検出回路77と、静電容量検出電極27が形成された上述した構成部品を収容するケースCAと、を備えている。そして、操作入力装置102は、操作空間JAにおける操作体FGのジェスチャ動作を検出するとともに、操作体FGの近接位置を検出し、ジェスチャ動作及び近接位置に関連付けられた入力命令を出力している。これにより、ジェスチャ動作及び操作体FGの近接或いは接触により、入力操作を行うことができる。   The operation input device 102 according to the second embodiment of the present invention has an appearance as shown in FIGS. 8 and 9, and as shown in FIGS. 10 and 12, four operation IRs are emitted to the operation space JA. A light-emitting element 21; a light-receiving element 23 that receives reflected light RF reflected by the operating body FG present in the operation space JA; a detection control unit 25 that detects a gesture operation of the operating body FG; And a base 29 on which the light receiving element 23 is disposed. In addition, the operation input device 102 according to the second embodiment of the present invention includes a translucent insulating sheet member 26 and a transparent capacitance formed on one surface 26p on the base 29 side of the insulating sheet member 26. A detection electrode 27; a capacitance detection circuit 77 that detects a change in the capacitance value of the capacitance detection electrode 27; a case CA that houses the above-described components on which the capacitance detection electrode 27 is formed; It has. The operation input device 102 detects a gesture action of the operation tool FG in the operation space JA, detects a proximity position of the operation tool FG, and outputs an input command associated with the gesture action and the proximity position. Thereby, input operation can be performed by gesture operation and proximity or contact of operation object FG.

先ず、操作入力装置102の発光素子21は、第1実施形態と同様に、表面実装タイプのパッケージングで上面発光タイプの発光ダイオード(LED、Light Emitting Diode)を用いており、図10及び図12に示すように、4つの発光素子21(21a、21b、21c、21d)が、プリント配線板(PWB、Printed Wiring Board)の配線基板28に搭載されて基体19の四隅に配設されている。また、発光素子21は、図12に示すように、その発光部(発光面)21pが操作空間JAから離れる方向に向けて配設されており、静電容量検出電極27が形成された絶縁シート部材26を透過させて、操作空間JAに赤外線IRを出射している。   First, as in the first embodiment, the light emitting element 21 of the operation input device 102 is a surface mount type light emitting diode (LED, Light Emitting Diode) using surface mounting type packaging. FIG. 10 and FIG. 4, four light emitting elements 21 (21 a, 21 b, 21 c, 21 d) are mounted on a wiring board 28 of a printed wiring board (PWB, Printed Wiring Board) and disposed at four corners of the base 19. In addition, as shown in FIG. 12, the light emitting element 21 has its light emitting portion (light emitting surface) 21p disposed in a direction away from the operation space JA, and an insulating sheet on which the capacitance detection electrode 27 is formed. The infrared ray IR is emitted to the operation space JA through the member 26.

また、4つの発光素子21は、受光素子23に対して、それぞれ略等距離の位置に配設されている。つまり、受光素子23を中心として四方にしかも等距離に4つの発光素子21が配設されている。なお、本発明の第2実施形態では、受光素子23を中心として4つの発光素子21が等距離に好適に配設されているが、複数の発光素子21の内、少なくとも2つが受光素子23に対して略等距離の位置に配設されていれば良い。   Further, the four light emitting elements 21 are arranged at substantially equal distances from the light receiving element 23, respectively. That is, four light emitting elements 21 are arranged in four directions around the light receiving element 23 and at equal distances. In the second embodiment of the present invention, the four light emitting elements 21 are preferably arranged equidistantly around the light receiving element 23, but at least two of the plurality of light emitting elements 21 are disposed on the light receiving element 23. It suffices if they are disposed at substantially equidistant positions.

次に、操作入力装置102の受光素子23は、第1実施形態と同様に、表面実装タイプのパッケージングのフォトダイオード(PD、Photodiode)を用いており、図10及び図12に示すように、1つの受光素子23が、プリント配線板の配線基板38に搭載されて基体29の中央に配設されている。また、受光素子23は、図12に示すように、その受光面23qが静電容量検出電極27に対して対向するように配設されており、操作空間JAに存在する操作体FGによって反射された赤外線IRの反射光RFを受光している。   Next, as in the first embodiment, the light receiving element 23 of the operation input device 102 uses a surface mount type packaging photodiode (PD, Photodiode). As shown in FIGS. One light receiving element 23 is mounted on a wiring board 38 of a printed wiring board and disposed in the center of the base 29. Further, as shown in FIG. 12, the light receiving element 23 is disposed such that the light receiving surface 23q faces the capacitance detection electrode 27, and is reflected by the operating body FG existing in the operation space JA. Infrared IR reflected light RF is received.

次に、操作入力装置102の検出制御部25は、第1実施形態と同様に、集積回路(IC、Integrated Circuit)を用い、受光素子23に接続される検出回路部と、検出回路部及び4つの発光素子21に接続される制御部と、を有して構成され、配線基板38に搭載されている。そして、検出制御部25の検出回路部は、受光素子23が受光した反射光RFの反射光強度を解析し、検出制御部25の制御部は、検出回路部及び4つの発光素子21を制御している。例えば、本発明の第2実施形態では、検出制御部25の制御部が、出射される位置が異なる4つの発光素子21(21a、21b、21c、21d)の発光タイミングを少しずつ順にずらして発光させている。そして、検出制御部25の検出回路部が、操作体FGに赤外線IRが照射されて反射してくる反射光RFの少しずつ順にずれた反射光強度を解析している。これにより、この反射光強度のそれぞれの差を解析することにより、操作空間JAにおける操作体FGの位置が、いずれの発光素子21(21a、21b、21c、21d)に近いかを推定し、操作体FGの位置を正確に検出することができる。   Next, similarly to the first embodiment, the detection control unit 25 of the operation input device 102 uses an integrated circuit (IC), a detection circuit unit connected to the light receiving element 23, a detection circuit unit, and 4 And a control unit connected to one light emitting element 21, and is mounted on the wiring board 38. The detection circuit unit of the detection control unit 25 analyzes the reflected light intensity of the reflected light RF received by the light receiving element 23, and the control unit of the detection control unit 25 controls the detection circuit unit and the four light emitting elements 21. ing. For example, in the second embodiment of the present invention, the control unit of the detection control unit 25 emits light by sequentially shifting the light emission timings of the four light emitting elements 21 (21a, 21b, 21c, 21d) at different emission positions. I am letting. Then, the detection circuit unit of the detection control unit 25 analyzes the reflected light intensity that is shifted little by little in the reflected light RF that is reflected when the operating tool FG is irradiated with the infrared IR. Thus, by analyzing each difference in the reflected light intensity, it is estimated which light emitting element 21 (21a, 21b, 21c, 21d) the position of the operation body FG in the operation space JA is close to, and the operation The position of the body FG can be accurately detected.

次に、操作入力装置102の基体29は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の合成樹脂を射出成形して作製されており、図10及び図11に示すように、矩形のブロック形状をしている。また、基体29は、図11及び図12に示すように、操作空間JAに対向するように設けられた平面形状の平坦部29fと、平坦部29fを挟んで操作空間JAから離れる方向に傾斜する4つの傾斜部29sと、を有して構成されている。そして、平坦部29fには、受光素子23が配設されるとともに、複数の傾斜部29sには、4つの発光素子21(21a、21b、21c、21d)がそれぞれ配設されている。   Next, the base 29 of the operation input device 102 is manufactured by injection molding a synthetic resin such as polybutylene terephthalate (PBT), and has a rectangular block shape as shown in FIGS. . Further, as shown in FIGS. 11 and 12, the base 29 is inclined in a direction away from the operation space JA with the flat portion 29f having a planar shape provided so as to face the operation space JA and the flat portion 29f interposed therebetween. And four inclined portions 29s. The light receiving element 23 is disposed on the flat portion 29f, and the four light emitting elements 21 (21a, 21b, 21c, 21d) are disposed on the plurality of inclined portions 29s, respectively.

そして、図12に示すように、4つの発光素子21(図12では、2つの発光素子21a及び発光素子21cを示している)から出射された赤外線IRは、絶縁シート部材26を透過して、絶縁シート部材26の他方面26qから出射して操作空間JAに到達する。その出射の際に、傾斜部29sに配設された4つの発光素子21の発光部21pが操作空間JAから離れる方向に向けて配設されているので、受光素子23から離れる方向に向けて赤外線IRが操作空間JAに出射される。このため、4つの発光素子21から出射されたそれぞれの赤外線IRの赤外線強度分布のピーク部PKは、図13に示すように、操作空間JAにおいて、受光素子23から離れる方向に存在するようになる。また、本発明の第2実施形態では、図13に示すように、それぞれの赤外線強度分布は、操作空間JAにおいて、それぞれ一部が重なり合うように(図13に示す重なり部DPを参照)、4つの傾斜部29sの傾斜角度等を適切に設定している。これにより、操作体FGに赤外線IRがあたる操作空間JAを広く確保できるとともに、4つの発光素子21(図13では、2つの発光素子21a及び発光素子21cを示している)に起因するそれぞれの反射光RFの反射光強度の差をより大きくすることができる。   And as shown in FIG. 12, the infrared rays IR emitted from the four light emitting elements 21 (in FIG. 12, two light emitting elements 21a and 21c) are transmitted through the insulating sheet member 26, The light is emitted from the other surface 26q of the insulating sheet member 26 and reaches the operation space JA. At the time of emission, the light emitting portions 21p of the four light emitting elements 21 arranged on the inclined portion 29s are arranged in the direction away from the operation space JA, so that the infrared rays are directed in the direction away from the light receiving element 23. IR is emitted to the operation space JA. For this reason, the peak portions PK of the infrared intensity distributions of the infrared rays IR emitted from the four light emitting elements 21 are present in the direction away from the light receiving element 23 in the operation space JA as shown in FIG. . In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 13, the infrared intensity distributions are partially overlapped in the operation space JA (see the overlapping portion DP shown in FIG. 13). The inclination angle and the like of the two inclined portions 29s are appropriately set. As a result, a wide operation space JA in which the infrared ray IR is applied to the operating body FG can be secured, and each reflection caused by the four light emitting elements 21 (two light emitting elements 21a and 21c are shown in FIG. 13). The difference in the reflected light intensity of the light RF can be further increased.

また、本発明の第2実施形態では、図11及び図12に示すように、受光素子23が配設される平坦部29fを挟んで、操作空間JAから離れる方向に傾斜する複数の傾斜部29sを有し、複数の傾斜部29sには、発光素子21がそれぞれ配設されている。このため、図13に示すように、基体29の傾斜部29sに発光素子21を配設するだけで、赤外線強度分布のピーク部PKを受光素子23から離れる方向に存在させることができる。このことにより、容易に操作入力装置102を作製することができる。   In the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 11 and 12, a plurality of inclined portions 29s that are inclined in a direction away from the operation space JA with the flat portion 29f provided with the light receiving element 23 interposed therebetween. The light emitting elements 21 are respectively disposed on the plurality of inclined portions 29s. For this reason, as shown in FIG. 13, the peak portion PK of the infrared intensity distribution can exist in the direction away from the light receiving element 23 only by disposing the light emitting element 21 on the inclined portion 29 s of the base 29. Thus, the operation input device 102 can be easily manufactured.

更に、本発明の第2実施形態では、図11及び図12に示すように、発光素子21が配設される傾斜部29sの位置より受光素子23が配設される平坦部29fの位置が、操作空間JAに近くなるように基体29が構成されている。これにより、操作体FGに反射した反射光RFに対してより近くの位置に受光素子23が配設されることとなり、より多く反射光RFを受光することができる。更に、発光素子21からの出射光(赤外線IR)を直接受光することが減じられ、出射光(赤外線IR)による悪影響を低減することができる。   Furthermore, in the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 11 and 12, the position of the flat portion 29f where the light receiving element 23 is disposed is more than the position of the inclined portion 29s where the light emitting element 21 is disposed. The base body 29 is configured to be close to the operation space JA. As a result, the light receiving element 23 is disposed at a position closer to the reflected light RF reflected by the operating body FG, and more reflected light RF can be received. Furthermore, the direct reception of the emitted light (infrared IR) from the light emitting element 21 is reduced, and the adverse effects of the emitted light (infrared IR) can be reduced.

次に、操作入力装置102の絶縁シート部材26は、ポリカーボネート等の合成樹脂のシートを用い、図11及び図12に示すように、4つの発光素子21(21a、21b、21c、21d)の発光部21p側に設けられ、ケースCAの開口部を覆うようにケースCAに載置されている。なお、絶縁シート部材26は、使用する赤外線IRの波長領域の透過率が高い材質を選定するのが好適である。   Next, the insulating sheet member 26 of the operation input device 102 uses a sheet of synthetic resin such as polycarbonate. As shown in FIGS. 11 and 12, the light emitting elements 21 (21a, 21b, 21c, 21d) emit light. It is provided on the part 21p side and is placed on the case CA so as to cover the opening of the case CA. The insulating sheet member 26 is preferably selected from a material having a high transmittance in the wavelength region of the infrared IR to be used.

次に、操作入力装置102の静電容量検出電極27は、図10及び図12に示すように、絶縁シート部材26の基体29側である一方面26pに形成されており、絶縁シート部材26の操作空間JA側である他方面26qに操作体FGが接近或いは接した際に操作体FGとの静電容量を検出する第1検出電極27A及び第2検出電極27Bと、第1検出電極27Aと第2検出電極27Bとの絶縁を確保するために第1検出電極27Aと第2検出電極27Bとの間に形成された絶縁層27Cと、から構成されている。   Next, as shown in FIGS. 10 and 12, the capacitance detection electrode 27 of the operation input device 102 is formed on one surface 26 p on the base 29 side of the insulating sheet member 26. A first detection electrode 27A, a second detection electrode 27B, and a first detection electrode 27A that detect the capacitance with the operation body FG when the operation body FG approaches or contacts the other surface 26q on the operation space JA side; In order to ensure insulation from the second detection electrode 27B, the insulating layer 27C is formed between the first detection electrode 27A and the second detection electrode 27B.

静電容量検出電極27の第1検出電極27A及び第2検出電極27Bは、導電性高分子等の透明な電極を用いており、第1検出電極27Aが一方向に並んだパターンを有し、第2検出電極27Bが一方向と直交する他方向に並んだパターンを有した、所謂マトリックスタイプの静電容量検出電極27になっている。そして、第1検出電極27Aと第2検出電極27Bとが交差する部分に、合成樹脂等を用いた絶縁層27Cが形成されている。なお、図10では、詳細な図示を省略して、第1検出電極27A、第2検出電極27B及び絶縁層27Cを層として簡易的に表している。   The first detection electrode 27A and the second detection electrode 27B of the capacitance detection electrode 27 use transparent electrodes such as a conductive polymer, and the first detection electrode 27A has a pattern arranged in one direction. The second detection electrode 27 </ b> B is a so-called matrix-type capacitance detection electrode 27 having a pattern arranged in another direction orthogonal to one direction. An insulating layer 27C using a synthetic resin or the like is formed at a portion where the first detection electrode 27A and the second detection electrode 27B intersect. In FIG. 10, the detailed illustration is omitted, and the first detection electrode 27A, the second detection electrode 27B, and the insulating layer 27C are simply shown as layers.

そして、絶縁シート部材26の他方面26qに操作体FGが接近或いは接した際に、配線基板38に搭載された静電容量検出回路77(図10を参照)は、第1検出電極27A及び第2検出電極27Bの静電容量値の変化を検出し、操作体FGがいずれに位置に存在するか確定している。これにより、ジェスチャ動作のみの入力だけではなく、この静電容量検出電極27及び静電容量検出回路77による入力が行えるので、多彩な入力操作を行うことができる。   When the operating body FG approaches or comes into contact with the other surface 26q of the insulating sheet member 26, the capacitance detection circuit 77 (see FIG. 10) mounted on the wiring board 38 includes the first detection electrode 27A and the first detection electrode 27A. 2 A change in the capacitance value of the detection electrode 27B is detected to determine in which position the operation tool FG exists. As a result, not only the gesture operation only but also the capacitance detection electrode 27 and the capacitance detection circuit 77 can be used for input, and various input operations can be performed.

最後に、操作入力装置102のケースCAは、ポリブチレンテレフタレート(PET、Poly Ethylene Terephthalate)等の合成樹脂を射出成形して作製されており、図10に示すように、収容空間CA7を有した箱状の形状に形成されている。そして、ケースCAは、4つの発光素子21、受光素子23、検出制御部25及び静電容量検出回路77が搭載された基体29を収容空間CA7に収容し、ケースCAには、ケースCAの開口部を覆うように、静電容量検出電極27が設けられた絶縁シート部材26が載置されている。   Finally, the case CA of the operation input device 102 is manufactured by injection molding a synthetic resin such as polybutylene terephthalate (PET), and a box having an accommodation space CA7 as shown in FIG. It is formed in a shape. The case CA accommodates the base 29 on which the four light emitting elements 21, the light receiving element 23, the detection control unit 25, and the capacitance detection circuit 77 are mounted in the accommodating space CA7. The case CA has an opening of the case CA. An insulating sheet member 26 provided with a capacitance detection electrode 27 is placed so as to cover the portion.

以上のように構成された本発明の第1実施形態の操作入力装置102における、効果について、以下に纏めて説明する。   The effects of the operation input device 102 according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described below.

以上により、本発明の第2実施形態の操作入力装置102は、4つの発光素子21(21a、21b、21c、21d)から操作空間JAに到達したそれぞれの赤外線強度分布がそれぞれ一部重なり合い(重なり部DP)、且つ、それぞれの赤外線強度分布のピーク部PKが受光素子23から離れる方向に存在するので、設置面積を広げることなく、操作体FGによる操作を検出可能な操作空間JAを広く確保できるとともに、4つの発光素子21(21a、21b、21c、21d)に起因するそれぞれの反射光RFの反射光強度の差がより大きくなる。このことにより、その差を検出して、解析することにより、操作空間JAにおける操作体FGの位置を正確に検出することができる。従って、操作空間JAに存在する操作体FGのジェスチャ動作を精度良く検出できる操作入力装置101を提供することができる。   As described above, the operation input device 102 according to the second embodiment of the present invention partially overlaps each of the infrared intensity distributions that reach the operation space JA from the four light emitting elements 21 (21a, 21b, 21c, and 21d). Part DP) and the peak part PK of each infrared intensity distribution is present in the direction away from the light receiving element 23, so that it is possible to secure a wide operation space JA capable of detecting the operation by the operating body FG without increasing the installation area. At the same time, the difference in the reflected light intensity of each reflected light RF caused by the four light emitting elements 21 (21a, 21b, 21c, 21d) becomes larger. Thus, the position of the operating tool FG in the operation space JA can be accurately detected by detecting and analyzing the difference. Therefore, it is possible to provide the operation input device 101 that can accurately detect the gesture motion of the operation tool FG existing in the operation space JA.

また、受光素子23が配設される平坦部29fを挟んで、操作空間JAから離れる方向に傾斜する複数の傾斜部29sを有し、複数の傾斜部29sには、発光素子21がそれぞれ配設されているので、基体29の傾斜部29sに発光素子21を配設するだけで、赤外線強度分布のピーク部PKを受光素子23から離れる方向に存在させることができる。このことにより、容易に操作入力装置を作製することができる。   Moreover, it has a plurality of inclined portions 29s that are inclined away from the operation space JA across the flat portion 29f on which the light receiving element 23 is disposed, and the light emitting elements 21 are respectively disposed on the plurality of inclined portions 29s. Therefore, the peak portion PK of the infrared intensity distribution can exist in the direction away from the light receiving element 23 only by disposing the light emitting element 21 on the inclined portion 29 s of the base 29. Thereby, the operation input device can be easily manufactured.

また、発光素子21が配設される傾斜部29sの位置より受光素子23が配設される平坦部29fの位置が、操作空間JAに近くなるように基体29が構成されている。これにより、操作体FGに反射した反射光RFに対してより近くの位置に受光素子23が配設されることとなり、より多く反射光RFを受光することができる。更に、発光素子21からの出射光(赤外線IR)を直接受光することが減じられ、出射光(赤外線IR)による悪影響を低減することができる。これらのことにより、操作空間JAにおける操作体FGの位置を正確に検出することができ、操作空間JAに存在する操作体FGのジェスチャ動作をより精度良く検出できる。   In addition, the base 29 is configured such that the position of the flat portion 29f where the light receiving element 23 is disposed is closer to the operation space JA than the position of the inclined portion 29s where the light emitting element 21 is disposed. As a result, the light receiving element 23 is disposed at a position closer to the reflected light RF reflected by the operating body FG, and more reflected light RF can be received. Furthermore, the direct reception of the emitted light (infrared IR) from the light emitting element 21 is reduced, and the adverse effects of the emitted light (infrared IR) can be reduced. As a result, the position of the operating tool FG in the operation space JA can be accurately detected, and the gesture operation of the operating tool FG existing in the operating space JA can be detected with higher accuracy.

また、絶縁シート部材26の基体29側である一方面26pに透明な静電容量検出電極27が形成され、この静電容量検出電極27の静電容量値の変化を検出する静電容量検出回路77を有しているので、絶縁シート部材26の操作空間JA側である他方面26qに操作体FGが接近或いは接した際に、操作体FGを検知することができる。このことにより、ジェスチャ動作のみの入力だけではなく、この静電容量検出電極27及び静電容量検出回路77による入力が行えるので、多彩な入力操作を行うことができる。   In addition, a transparent capacitance detection electrode 27 is formed on one surface 26 p of the insulating sheet member 26 on the base 29 side, and a capacitance detection circuit that detects a change in the capacitance value of the capacitance detection electrode 27. 77, the operating body FG can be detected when the operating body FG approaches or comes into contact with the other surface 26q of the insulating sheet member 26 on the operating space JA side. As a result, not only the gesture operation only, but also the capacitance detection electrode 27 and the capacitance detection circuit 77 can perform the input, so that various input operations can be performed.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, it can deform | transform and implement as follows, These embodiments also belong to the technical scope of this invention.

図14は、本発明の第1実施形態に係わる操作入力装置101の変形例1の操作入力装置C111を説明する斜視図である。図15は、本発明の第1実施形態に係わる操作入力装置101の変形例を説明する図であって、図15(a)は、変形例2の操作入力装置C121断面構成図であり、図15(b)は、変形例3の操作入力装置C131断面構成図であり、図15(c)は、変形例4の操作入力装置C141断面構成図である。図16は、本発明の第2実施形態に係わる操作入力装置101の変形例を説明する図であって、図16(a)は、変形例5の基体C59の側面構成図であり、図16(b)は、変形例6の基体C69の側面構成図であり、図16(c)は、変形例7の配線基板C78の側面構成図であり、図16(d)は、変形例8の基体C89の側面構成図ある。   FIG. 14 is a perspective view for explaining an operation input device C111 of Modification 1 of the operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 15 is a diagram for explaining a modification of the operation input device 101 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 15A is a sectional configuration diagram of the operation input device C121 according to the second modification. 15B is a cross-sectional configuration diagram of the operation input device C131 of the third modification example, and FIG. 15C is a cross-sectional configuration diagram of the operation input device C141 of the fourth modification example. FIG. 16 is a view for explaining a modification of the operation input device 101 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 16 (a) is a side view of the base C59 of the modification 5, FIG. FIG. 16B is a side configuration diagram of the base body C69 of Modification Example 6, FIG. 16C is a side configuration diagram of the wiring board C78 of Modification Example 7, and FIG. It is a side block diagram of the base | substrate C89.

<変形例1>
上記第1実施形態では、導光シート部材S12の全体としての凹面形状が円形形状になるように構成されていたが、それぞれの導光体12の他方面12tが凹面形状になっていれば良い。例えば、図14に示すように、導光シート部材CS12の全体としての凹面形状が矩形状になるように構成しても良い。
<Modification 1>
In the first embodiment, the concave shape as a whole of the light guide sheet member S12 is configured to be a circular shape. However, it is only necessary that the other surface 12t of each light guide 12 has a concave shape. . For example, as shown in FIG. 14, you may comprise so that the concave shape as the whole of the light guide sheet member CS12 may become a rectangular shape.

<変形例2>
上記第1実施形態では、基体19としてプリント配線板を用いたが、これに限らず、図15(a)のような構成でも良い。図15(a)に示す操作入力装置C111は、基体C19として、平板状の基部C19kと、基部C19kから操作空間JAに向けて延設された凸状の台座部C19dと、を有して構成されている。そして、複数の発光素子11(図15(a)では、2つの発光素子11a及び発光素子11cを示している)が配線基板C28に搭載されて基部C19kに配設されるとともに、受光素子13が配線基板C38に搭載されて台座部C19dに配設されている。
<Modification 2>
In the first embodiment, the printed wiring board is used as the base 19, but the configuration is not limited to this, and a configuration as shown in FIG. The operation input device C111 shown in FIG. 15A includes a base C19 having a flat base C19k and a convex pedestal C19d extending from the base C19k toward the operation space JA. Has been. A plurality of light emitting elements 11 (two light emitting elements 11a and 11c are shown in FIG. 15A) are mounted on the wiring board C28 and disposed on the base C19k, and the light receiving element 13 is provided. It is mounted on the wiring board C38 and disposed on the pedestal C19d.

これにより、台座部C19dに配設された受光素子13が基部C19kに配設された発光素子11より操作空間JAに近く配設されているので、操作体FGに反射した反射光RFに対してより近くの位置に受光素子13が配設されることとなり、より多く反射光RFを受光することができる。更に、発光素子11からの出射光(赤外線IR)を直接受光することが減じられ、出射光(赤外線IR)による悪影響を低減することができる。これらのことにより、操作空間JAにおける操作体FGの位置を正確に検出することができ、操作空間JAに存在する操作体FGのジェスチャ動作をより精度良く検出できる。   As a result, the light receiving element 13 disposed on the pedestal C19d is disposed closer to the operation space JA than the light emitting element 11 disposed on the base C19k, so that the reflected light RF reflected on the operation body FG is reflected. The light receiving element 13 is disposed at a closer position, and more reflected light RF can be received. Furthermore, the direct reception of the outgoing light (infrared IR) from the light emitting element 11 is reduced, and the adverse effects of the outgoing light (infrared IR) can be reduced. As a result, the position of the operating tool FG in the operation space JA can be accurately detected, and the gesture operation of the operating tool FG existing in the operating space JA can be detected with higher accuracy.

<変形例3>
上記第1実施形態では、受光素子13と対向する位置に導光シート部材S12が設けられた構成であったが、図15(b)に示すように、導光シート部材CS12に開口部CS12hを設け、この開口部CS12hが受光素子13と対向する構成であっても良い。これにより、導光シート部材CS12による反射光RFの減衰を低減することができ、より多く反射光RFを受光素子13で受光することができる。
<Modification 3>
In the first embodiment, the light guide sheet member S12 is provided at a position facing the light receiving element 13. However, as shown in FIG. 15B, the light guide sheet member CS12 has an opening CS12h. The opening CS12h may be configured to face the light receiving element 13. Thereby, attenuation of the reflected light RF by the light guide sheet member CS12 can be reduced, and more reflected light RF can be received by the light receiving element 13.

<変形例4>
上記第1実施形態では、4つの導光体12を一体に形成して導光シート部材S12とした構成にしたが、図15(c)に示すように、発光素子11のそれぞれに導光体C12を設けて配置し、受光素子13から離れる方向に向けて赤外線IRの光路を曲げ、操作空間JAに出射するようにしても良い。
<Modification 4>
In the first embodiment, the four light guides 12 are integrally formed as the light guide sheet member S12. However, as shown in FIG. C12 may be provided, and the optical path of the infrared IR may be bent toward the direction away from the light receiving element 13 and emitted to the operation space JA.

<変形例5><変形例6>
上記第2実施形態では、矩形のブロック形状を有した基体29と配線基板(28、38)を用いて、複数の発光素子21及び受光素子23を所望の位置に配設する構成としたが、これに限るものではない。例えば、図16(a)に示すように、基体C59として、リジッドフレキシブル基板(Rigid flexible printed wiring board)を用い、複数の発光素子21(21a、21c)及び受光素子23を基体C59に搭載した後、基体C59を所望の角度に曲げて、図示していないケースCAに配設するようにしても良い。例えば、図16(b)に示すように、基体C69に支柱体C69sを設けて、配線基板28及び配線基板38を支柱体C69sで支持する構造にし、発光素子21及び受光素子23を所望の位置に配設する構成としても良い。
<Modification 5><Modification6>
In the second embodiment, the plurality of light emitting elements 21 and the light receiving elements 23 are arranged at desired positions using the base body 29 and the wiring board (28, 38) having a rectangular block shape. This is not a limitation. For example, as shown in FIG. 16A, after a plurality of light emitting elements 21 (21a, 21c) and a light receiving element 23 are mounted on the base C59 using a rigid flexible printed wiring board as the base C59. The base body C59 may be bent at a desired angle and disposed in a case CA (not shown). For example, as shown in FIG. 16B, a support C69s is provided on the base C69 so that the wiring board 28 and the wiring board 38 are supported by the support C69s, and the light emitting element 21 and the light receiving element 23 are placed at desired positions. It is good also as a structure arrange | positioned.

<変形例7><変形例8>
上記第2実施形態では、複数の発光素子21及び受光素子23を配線基板(28、38)に搭載して、所望の位置に配設する構成としたが、これに限るものではない。例えば、図16(c)に示すように、配線基板(28、38)の替わりにフレキシブルプリント基板(FPC、Flexible Printed Circuits)の配線基板C78を用い、複数の発光素子21(21a、21c)及び受光素子23を配線基板C78に搭載して、基体29の上面に沿って配設する構成でも良い。例えば、図16(d)に示すように、立体配線技術を用いて、配線基板(28、38)及び基体29の替わりに、基体に配線C89pが敷設された基体C89を用い、複数の発光素子21(21a、21c)及び受光素子23を基体C89に直接搭載して、配設する構成でも良い。
<Modification 7><Modification8>
In the second embodiment, the plurality of light emitting elements 21 and the light receiving elements 23 are mounted on the wiring boards (28, 38) and arranged at desired positions. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 16C, instead of the wiring boards (28, 38), a wiring board C78 of a flexible printed circuit (FPC) is used, and a plurality of light emitting elements 21 (21a, 21c) and The light receiving element 23 may be mounted on the wiring board C78 and disposed along the upper surface of the base 29. For example, as shown in FIG. 16D, a plurality of light emitting elements are used by using a base C89 in which wiring C89p is laid on the base instead of the wiring boards (28, 38) and the base 29 using a three-dimensional wiring technique. 21 (21a, 21c) and the light receiving element 23 may be directly mounted on the base C89 and disposed.

本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.

11、11a、11b、11c、11d、11A、11B 発光素子
11p 発光部(発光面)
21、21a、21b、21c、21d 発光素子
21p 発光部(発光面)
12、12a、12b、12c、12d、C12 導光体
12u 一方面
12t 他方面
S12、CS12 導光シート部材
13、23 受光素子
15、25 検出制御部
26 絶縁シート部材
26p 一方面
26q 他方面
17、27 静電容量検出電極
57、77 静電容量検出回路
19、29、C19、C59、C69、C89 基体
C19d 台座部
C19k 基部
29f 平坦部
29s 傾斜部
JA 操作空間
IR 赤外線
RF 反射光
DP 重なり部
PK ピーク部
101、102、C111、C121、C131、C141 操作入力装置
11, 11a, 11b, 11c, 11d, 11A, 11B Light-emitting element 11p Light-emitting part (light-emitting surface)
21, 21a, 21b, 21c, 21d Light emitting element 21p Light emitting part (light emitting surface)
12, 12a, 12b, 12c, 12d, C12 Light guide 12u One side 12t The other side S12, CS12 Light guide sheet member 13, 23 Light receiving element 15, 25 Detection control unit 26 Insulating sheet member 26p One side 26q The other side 17, 27 Capacitance detection electrode 57, 77 Capacitance detection circuit 19, 29, C19, C59, C69, C89 Base C19d Base part C19k Base part 29f Flat part 29s Inclined part JA Operation space IR Infrared RF Reflected light DP Overlapping part PK Peak Part 101, 102, C111, C121, C131, C141 operation input device

Claims (8)

操作空間に赤外線を出射する複数の発光素子と、
前記操作空間に存在する操作体によって前記赤外線が反射され、この反射された反射光を受光する受光素子と、
前記受光素子が受光した前記反射光をもとに、前記操作体のジェスチャ動作を検出する検出制御部と、
を備えた操作入力装置であって、
前記複数の発光素子と前記受光素子とが配設される基体を有し、
前記複数の発光素子の内、少なくとも2つは、前記受光素子に対して略等距離の位置に配設され、
前記少なくとも2つの発光素子から前記赤外線が出射されて前記操作空間に到達したそれぞれの赤外線強度分布は、それぞれ一部が重なり合い、且つ、それぞれの赤外線強度分布のピーク部は、前記受光素子から離れる方向に存在することを特徴とする操作入力装置。
A plurality of light emitting elements that emit infrared rays into the operation space;
The infrared ray is reflected by the operation body existing in the operation space, and a light receiving element that receives the reflected light, and
Based on the reflected light received by the light receiving element, a detection control unit that detects a gesture operation of the operating body;
An operation input device comprising:
A substrate on which the plurality of light emitting elements and the light receiving element are disposed;
At least two of the plurality of light emitting elements are disposed at substantially equidistant positions with respect to the light receiving element,
The infrared intensity distributions of the infrared rays emitted from the at least two light emitting elements to reach the operation space are partially overlapped, and the peak portions of the infrared intensity distributions are directions away from the light receiving elements. An operation input device characterized in that:
前記複数の発光素子の発光部側には、前記赤外線を前記操作空間に導く導光体がそれぞれ配置され、
複数の前記導光体は、前記赤外線が入射される入射部が平面形状であるとともに、前記赤外線が出射される出射部が凹面形状であり、
前記複数の導光体は、前記赤外線強度分布の前記ピーク部のそれぞれを、前記受光素子から離れる方向に存在させていることを特徴とする請求項1に記載の操作入力装置。
On the light emitting part side of the plurality of light emitting elements, light guides for guiding the infrared light to the operation space are respectively disposed.
In the plurality of light guides, the incident part into which the infrared rays are incident has a planar shape, and the emission part from which the infrared rays are emitted has a concave shape,
The operation input device according to claim 1, wherein each of the plurality of light guides has each of the peak portions of the infrared intensity distribution in a direction away from the light receiving element.
前記基体には、平板状の基部と該基部から前記操作空間に向けて延設された凸状の台座部とを有しており、
前記複数の発光素子が前記基部に配設されるとともに、前記受光素子が前記台座部に配設されていることを特徴とする請求項2に記載の操作入力装置。
The base has a flat base and a convex base extending from the base toward the operation space,
The operation input device according to claim 2, wherein the plurality of light emitting elements are disposed on the base portion, and the light receiving elements are disposed on the pedestal portion.
前記複数の導光体が一体に形成された導光シート部材であることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の操作入力装置。   The operation input device according to claim 2 or 3, wherein the plurality of light guides are light guide sheet members integrally formed. 前記導光シート部材の前記入射部側である一方面には、透明な静電容量検出電極が形成され、
前記出射部側である他方面に前記操作体が接近或いは接した際に、前記静電容量検出電極の静電容量値の変化を検出する静電容量検出回路を有することを特徴とする請求項4に記載の操作入力装置。
A transparent capacitance detection electrode is formed on one surface of the light guide sheet member on the incident portion side,
The electrostatic capacity detection circuit that detects a change in the electrostatic capacity value of the electrostatic capacity detection electrode when the operating body approaches or contacts the other surface that is the emission section side. 4. The operation input device according to 4.
前記基体は、前記操作空間に対向した平面形状の平坦部と、前記平坦部を挟んで前記操作空間から離れる方向に傾斜する複数の傾斜部と、を有し、
前記平坦部には、前記受光素子が配設されるとともに、前記複数の傾斜部には、前記発光素子がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項1に記載の操作入力装置。
The base body has a planar flat portion facing the operation space, and a plurality of inclined portions inclined in a direction away from the operation space with the flat portion interposed therebetween,
The operation input device according to claim 1, wherein the light receiving element is disposed on the flat portion, and the light emitting elements are disposed on the plurality of inclined portions, respectively.
前記発光素子が配設される位置より前記受光素子が配設される位置が前記操作空間に近くなるように前記基体が構成されていることを特徴とする請求項6に記載の操作入力装置。   The operation input device according to claim 6, wherein the base is configured such that a position where the light receiving element is disposed is closer to the operation space than a position where the light emitting element is disposed. 前記基体と前記操作空間との間には、透光性の絶縁シート部材を有し、
前記絶縁シート部材の前記基体側である一方面には、透明な静電容量検出電極が形成され、
前記絶縁シート部材の前記操作空間側である他方面に前記操作体が接近或いは接した際に、前記静電容量検出電極の静電容量値の変化を検出する静電容量検出回路を有することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の操作入力装置。
Between the base and the operation space, having a translucent insulating sheet member,
A transparent capacitance detection electrode is formed on one surface of the insulating sheet member on the base side,
A capacitance detection circuit configured to detect a change in a capacitance value of the capacitance detection electrode when the operation body approaches or contacts the other surface of the insulating sheet member on the operation space side; The operation input device according to claim 6 or 7, wherein the operation input device is characterized in that:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107918490A (en) * 2017-11-22 2018-04-17 联想(北京)有限公司 A kind of control method and electronic equipment
JPWO2019111300A1 (en) * 2017-12-04 2020-05-28 三菱電機株式会社 Proximity detection device and proximity detection method

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