JP2007323408A

JP2007323408A - Input device

Info

Publication number: JP2007323408A
Application number: JP2006153498A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tanaka; 兼一田中
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input device capable of identifying even operation of a single operating element as a plurality of different inputs. <P>SOLUTION: A permeable key top 21 is disposed above a display area 11, and performs stroke operation by being pressed by an operator's operating finger. A switch outputs a stroke signal by detecting the stroke operation of the key top 21. A position detection part outputs a different position signal according to a contact position by detecting the contact position of the operating finger in the key top 21. This input device 1 outputs a plurality of different signal patterns according to a combination of the stroke signal outputted from the switch and the position signal outputted from the position detection part. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力装置に係り、特に、表示領域上に配置される複数の選択肢を操作子によって選択操作する入力装置に関する。 The present invention relates to an input device, and more particularly to an input device that selects and operates a plurality of options arranged on a display area using an operator.

従来より、乗員に対する利便性の観点から、ナビゲーションシステム、エアコン、オーディオといった車両に搭載される機器を簡易的に操作することができる入力装置が知られている。この類の入力装置としては、例えば、タッチパネルに代表される、表示装置の表示領域に表示される選択肢を操作者が直接的に接触して操作する手法が挙げられる。この直接操作手法は、表示された選択肢そのものに触れることで選択操作を行うことができる。そのため、入力装置の使用に不慣れなユーザーであっても容易に操作を行うことができるという長所がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, input devices that can easily operate devices mounted on a vehicle such as a navigation system, an air conditioner, and an audio are known from the viewpoint of convenience for passengers. Examples of this type of input device include a method in which an operator directly touches and operates options displayed in a display area of a display device, represented by a touch panel. In this direct operation method, a selection operation can be performed by touching the displayed option itself. Therefore, there is an advantage that even a user unfamiliar with the use of the input device can easily perform the operation.

しかしながら、タッチパネルによる直接操作手法は、見たものを直接的に操作するという分かり易さがあるものの、表示装置の表示領域は一般的には平坦であるため、触覚的な情報に乏しいという不都合もある。そのため、操作者は視覚に大きく依存した操作を行う必要があり、選択肢を視認した後の決定、確認の段階でも視覚による認識が必要となる。そのため、自動車に搭載して使用する場合には、頻繁に使用を繰り返したとしても、視覚に依存する時間が短縮しない、即ち、前方から目を離す時間が短縮されない傾向にある。 However, although the direct operation method using the touch panel is easy to understand what is seen directly, the display area of the display device is generally flat, so there is a disadvantage that the tactile information is scarce. is there. Therefore, the operator needs to perform an operation that greatly depends on the visual sense, and visual recognition is also required at the stage of determination and confirmation after visually confirming the option. For this reason, when used in an automobile, even if the use is repeated frequently, the time depending on vision is not shortened, that is, the time for keeping an eye on the front tends not to be shortened.

そこで、タッチパネルの裏面に振動素子を設置して振動刺激を印加したり、タッチパネル全体をストローク動作可能としたりするなどの工夫によって触覚による情報を付加する手法も提案されている。しかしながら、振動を印加する手法では、操作が完了したか否かといった結果のフィードバックには効果があっても、視認した選択肢の場所を手探りで再確認することの補助にはならない。また、表示装置全体をストローク動作させる場合も、個々の選択肢の表示位置に関する情報を触覚的に伝達することは困難である。 Therefore, a method of adding information by tactile sensation has been proposed by installing a vibration element on the back surface of the touch panel to apply a vibration stimulus or enabling the entire touch panel to perform a stroke operation. However, in the method of applying vibration, although the feedback of the result such as whether or not the operation is completed is effective, it does not assist in reconfirming the location of the visually recognized option. In addition, when the entire display device is operated as a stroke, it is difficult to tactilely transmit information related to the display position of each option.

そこで、選択肢を表示する表示装置の表示領域に、選択肢の大きさに合わせた略透明の可動式キートップを設置することによって、見たものを触るという利点は残しながら、選択肢の位置、操作過程、操作結果を得ることができる入力装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０８−３１５６８３号公報 Therefore, by installing a substantially transparent movable key top that matches the size of the option in the display area of the display device that displays the option, the position of the option and the operation process remain, while retaining the advantage of touching what you see. An input device that can obtain an operation result has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 08-315683

しかしながら、特許文献１に開示された手法によれば、予め設定されたキートップの数より多くの選択肢を選択操作することができないという問題がある。例えば、自動車用ナビゲーション装置において目的地を選択する場合、通常は６個程度の選択肢によって操作を行うことは可能であり、これに対応して、６個のキートップがあれば足りる。しかしながら、例えば、目的地の電話番号を入力操作することによって目的地の候補を検索する場合には、１２個の選択肢が必要となる。そこで、予め１２個の選択肢を選択操作できるように、入力装置に１２個のキートップを用意しておくことも考えられるが、必ずしもこのような状況が全てではなく、選択肢が少ない場合、例えば、選択肢が６個程度の場合には、残りのキートップが不要となってしまう。自動車のように入力装置を設置できる総面積が限定されている場合、キートップの数を増やすと、これに応じて、各キートップの操作面積が減少してしまう。そのため、操作性が悪くなるという不都合がある。この点、複数のキートップを一組のキートップとして操作することで、操作性の悪さを解消することも考えられるが、表示された選択肢がキートップ間の隙間に位置する可能性があり、操作者による操作感が低下する可能性がある。 However, according to the technique disclosed in Patent Document 1, there is a problem that it is not possible to select and operate more options than the number of key tops set in advance. For example, when selecting a destination in an automobile navigation device, it is usually possible to perform an operation with about six options. Correspondingly, six key tops are sufficient. However, for example, when searching for a destination candidate by inputting a destination telephone number, twelve options are required. Therefore, it may be possible to prepare 12 key tops in the input device so that 12 options can be selected and operated in advance. However, this situation is not necessarily all, and there are few options. When there are about six options, the remaining key tops are unnecessary. When the total area where the input device can be installed is limited as in the case of an automobile, if the number of key tops is increased, the operation area of each key top is reduced accordingly. Therefore, there is an inconvenience that operability is deteriorated. In this regard, it may be possible to eliminate poor operability by operating multiple key tops as a set of key tops, but the displayed options may be located in the gap between the key tops, There is a possibility that the feeling of operation by the operator is lowered.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、単一の操作子の操作であっても、これを異なる複数の入力操作として識別することができる入力装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an input device that can identify even a single operator operation as a plurality of different input operations. That is.

かかる課題を解決するために、本発明は、表示領域に表示される選択肢を選択する入力装置を提供する。この入力装置は、操作子と、操作子検出部と、ポジション検出部とを有している。操作子は、透過性を有しており、表示領域の上方に配置され、操作者の操作指によって押圧されることによりストローク動作する。操作子検出部は、操作子のストローク動作を検出することにより、ストローク信号を出力する。ポジション検出部は、操作子における操作指の接触位置を検出することにより、接触位置に応じて異なるポジション信号を出力する。この入力装置は、操作子検出部から出力されるストローク信号と、ポジション検出部から出力されるポジション信号との組み合わせに応じて、それぞれが異なる複数の信号パターンを出力する。 In order to solve such a problem, the present invention provides an input device for selecting an option displayed in a display area. This input device has an operation element, an operation element detection unit, and a position detection unit. The operation element has transparency, is disposed above the display area, and performs a stroke operation when pressed by an operator's operation finger. The operation element detection unit outputs a stroke signal by detecting the stroke operation of the operation element. The position detection unit outputs a position signal that differs depending on the contact position by detecting the contact position of the operation finger on the operation element. This input device outputs a plurality of different signal patterns depending on the combination of the stroke signal output from the operating element detector and the position signal output from the position detector.

本発明によれば、単一の操作子の操作であっても、その接触位置に応じて異なる信号パターンを出力することができる。これにより、単一の操作子の操作に、単一の入力機能のみならず、その接触位置に応じて複数の入力機能を割り当てることが可能となり、入力機能の向上を図ることができる。また、複数の入力に対応して操作子をそれぞれ設ける必要がないので、操作面積を減少させることがなく、操作性・操作感の向上を図ることができる。 According to the present invention, even if it is operation of a single operation element, a different signal pattern can be outputted according to the contact position. Thus, not only a single input function but also a plurality of input functions can be assigned to the operation of a single operator according to the contact position, and the input function can be improved. In addition, since it is not necessary to provide each operation element corresponding to a plurality of inputs, it is possible to improve operability and operation feeling without reducing the operation area.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る入力装置１の全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係る入力装置１は、例えば、車両に搭載されており、操作者（典型的には、ドライバー）が、オーディオ、エアコン、カーナビゲーションシステムといった各種の外部機器２を操作するための車両用入力装置として好適である。この入力装置１は、表示部１０と、入力部２０と、制御部４０とで構成されている。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the input device 1 according to the first embodiment of the present invention. The input device 1 according to the present embodiment is mounted on a vehicle, for example, and a vehicle for an operator (typically a driver) to operate various external devices 2 such as an audio, an air conditioner, and a car navigation system. It is suitable as an input device. The input device 1 includes a display unit 10, an input unit 20, and a control unit 40.

表示部１０は、操作者が外部機器２を操作するための制御指令を選択する選択肢を表示させる機能を担っている。表示部１０は、薄型化の観点から、例えば、液晶表示装置を用いることができ、その上面（表示領域１１）側には、入力部２０が重ねて配置されている。 The display unit 10 has a function of displaying options for the operator to select a control command for operating the external device 2. For example, a liquid crystal display device can be used as the display unit 10 from the viewpoint of thinning, and the input unit 20 is disposed on the upper surface (display region 11) side.

入力部２０は、操作者の操作指によって押圧操作されることにより、ストローク動作可能な、すなわち、上下方向へ変位可能なキートップ（操作子）２１が複数（例えば、６個）設けられており、個々のキートップ２１は、例えば、マトリクス状に配置されている。このキートップ２１は、入力部２０の背面側に位置する表示領域１１上の選択肢が視認可能となるように、導光樹脂等の透過性を有する材料で形成されている。 The input unit 20 is provided with a plurality of (for example, six) key tops (operators) 21 that can be stroked by being pressed by an operator's operating finger, that is, can be displaced in the vertical direction. The individual key tops 21 are arranged in a matrix, for example. The key top 21 is formed of a transparent material such as a light guide resin so that options on the display area 11 located on the back side of the input unit 20 can be visually recognized.

後述するように、表示領域１１に表示される選択肢は、個々のキートップ２１と位置的に対応して表示される。表示された選択肢を操作者が選択する場合には、この選択肢と位置的に対応するキートップ２１を押圧操作する。この操作により、キートップ２１がストローク動作し、後述するスイッチの状態を切り替える。キートップ２１のストローク動作は、スイッチによって電気信号に変換され、ストローク信号として制御部４０に出力される。 As will be described later, the options displayed in the display area 11 are displayed in correspondence with the individual key tops 21. When the operator selects the displayed option, the key top 21 corresponding to this option is pressed. By this operation, the key top 21 performs a stroke operation, and switches the state of a switch to be described later. The stroke operation of the key top 21 is converted into an electrical signal by a switch and output to the control unit 40 as a stroke signal.

また、この入力部２０は、キートップ２１の集合体であるメイン入力機構とは独立して入力操作を行うことができるサブ操作部３８を含む。このサブ操作部３８は、例えば、スイッチ等を備えており、このスイッチが操作者によって操作されると、スイッチ操作に応じた信号が、制御部４０に対して出力される。 The input unit 20 includes a sub operation unit 38 that can perform an input operation independently of the main input mechanism that is an aggregate of the key tops 21. The sub operation unit 38 includes, for example, a switch. When the switch is operated by an operator, a signal corresponding to the switch operation is output to the control unit 40.

以下、本実施形態の特徴の一つである、入力部２０の詳細な構成について説明する。図２は、入力装置１の表示部１０および入力部２０の内部構成を側面側から示す説明図であり、図３は、入力装置１の表示部１０および入力部２０の正面図である。なお、説明の便宜上、図２および図３には、入力部２０が単一のキートップ２１によって構成された状態が示されている。ただし、入力部２０が複数のキートップ２１を備える場合であっても、個々のキートップ２１についても、以下の示す構成と同一の構成となる。 Hereinafter, a detailed configuration of the input unit 20 that is one of the features of the present embodiment will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the internal configuration of the display unit 10 and the input unit 20 of the input device 1 from the side, and FIG. 3 is a front view of the display unit 10 and the input unit 20 of the input device 1. For convenience of explanation, FIGS. 2 and 3 show a state in which the input unit 20 is configured by a single key top 21. However, even when the input unit 20 includes a plurality of key tops 21, the individual key tops 21 have the same configuration as the following configuration.

ここで、液晶表示装置である表示部１０は、液晶表示パネル１２と、バックライト１３とを主体に構成されている。液晶表示パネル１２は、液晶層と、この液晶層に走査信号およびデータ信号を印加するための電極とを有しており、制御部４０からの信号に基づいて走査電極およびデータ電極が駆動されることにより、表示領域１１に所定の画像（本実施形態では、選択肢画像）１５を表示する。バックライト１３は、液晶表示パネル１２の裏面に配置されており、ＬＥＤなどを用いることができる。バックライト１３は、制御部４０からの信号に基づいて駆動され、点灯と消灯とが適宜切り替えられる。 Here, the display unit 10, which is a liquid crystal display device, mainly includes a liquid crystal display panel 12 and a backlight 13. The liquid crystal display panel 12 includes a liquid crystal layer and electrodes for applying a scanning signal and a data signal to the liquid crystal layer, and the scanning electrode and the data electrode are driven based on a signal from the control unit 40. Thus, a predetermined image (in this embodiment, an option image) 15 is displayed in the display area 11. The backlight 13 is arrange | positioned at the back surface of the liquid crystal display panel 12, and LED etc. can be used for it. The backlight 13 is driven based on a signal from the control unit 40, and is switched on and off as appropriate.

入力部２０は、キートップ２１と、ストローク機構と、第１波長光源２９と、第２波長光源３０と、光検出部３２とを主体に構成されている。ストローク機構は、ガイド機構２６と、スイッチ２７とを有している。 The input unit 20 mainly includes a key top 21, a stroke mechanism, a first wavelength light source 29, a second wavelength light source 30, and a light detection unit 32. The stroke mechanism has a guide mechanism 26 and a switch 27.

キートップ２１は、本実施形態において、矩形形状を有しており、基板２２上に設置された操作パネル２３の開口部から、その表面が露出するような格好で配置されている。操作パネル２３内部において、キートップ２１の対向する一対の辺（本実施形態では、短手方向の一対の辺（図３に示す左右の辺））には、キートップ２１に一体形成されたリブ部２４がそれぞれ設けられている。個々のリブ部２４には、図３に示すように、その縁部に凹状の切り欠き部２５が形成されている。また、基板２２には、この基板２２から柱状に起立するガイド機構２６が、リブ部２４の切り欠き部２５と位置的に対応して設けられている。このガイド機構２６は、導光樹脂等の透過性を有する材料で形成されており、水平方向の断面が、凹状の切り欠き部２５と対応した形状を備えている。これにより、切り欠き部２５とガイド機構２６とが嵌合するような格好となる。切り欠き部２５とガイド機構２６との勘合状態により、キートップ２１は、水平方向への変位が規制され、上下方向への変位、すなわち、ストローク動作が許容される。 In this embodiment, the key top 21 has a rectangular shape and is arranged in such a manner that its surface is exposed from the opening of the operation panel 23 installed on the substrate 22. In the operation panel 23, ribs integrally formed with the key top 21 are formed on a pair of opposite sides of the key top 21 (in this embodiment, a pair of sides in the short direction (left and right sides shown in FIG. 3)). Each part 24 is provided. As shown in FIG. 3, each rib portion 24 is formed with a concave cutout portion 25 at the edge thereof. The substrate 22 is provided with a guide mechanism 26 erected in a column shape from the substrate 22 in a position corresponding to the notch portion 25 of the rib portion 24. The guide mechanism 26 is formed of a light-transmitting material such as a light guide resin, and has a horizontal cross section corresponding to the concave notch 25. Thereby, it becomes the appearance that the notch part 25 and the guide mechanism 26 fit. Due to the fitting state of the notch 25 and the guide mechanism 26, the key top 21 is restricted from being displaced in the horizontal direction and allowed to move in the vertical direction, that is, the stroke operation.

キートップ２１の背面側には、基板２２上に取り付けられた一対のスイッチ２７が配置されている。個々のスイッチ２７には、スプリング等によって所定方向へ付勢されたロッド状の可動部２８が設けられている。この可動部２８を付勢力に抗して押圧することにより、スイッチ２７の状態が切り替えられる。このスイッチ２７は、キートップ２１に形成される一対のリブ部２４と位置的に対応して基板２２上に配置されているため、操作者によるキートップ２１のストローク動作を通じて、スイッチ２７の状態が切り替えられる。キートップ２１のストローク動作に応じてスイッチ２７から出力されるストローク信号は、基板２２上に設置されたプリント配線を介して、外部に出力される。 A pair of switches 27 attached on the substrate 22 are disposed on the back side of the key top 21. Each switch 27 is provided with a rod-shaped movable portion 28 urged in a predetermined direction by a spring or the like. By pressing the movable portion 28 against the urging force, the state of the switch 27 is switched. Since the switch 27 is disposed on the substrate 22 in a position corresponding to the pair of rib portions 24 formed on the key top 21, the state of the switch 27 is changed through the stroke operation of the key top 21 by the operator. Can be switched. A stroke signal output from the switch 27 in accordance with the stroke operation of the key top 21 is output to the outside via a printed wiring installed on the substrate 22.

上述したように、キートップ２１は、透過性を有する材料で形成されている関係上、操作者はキートップ２１を通して、表示領域１１上に表示される選択肢画像１５を視認することができる。操作者は、キートップ２１の背面に表示される選択肢が、自己が所望とする選択肢の内容と一致した場合には、この選択肢が表示されているキートップ２１を押圧操作する。これにより、通常の押しボタンを操作するような自然な操作感覚で、選択肢の選択操作を行うことが可能となる。なお、入力部２０の最背面に配置される基板２２には、キートップ２１と対応した大きさを有する開口が、キートップ２１と位置的に対応して形成されており、表示領域１１上に表示される選択肢画像１５が基板２２によって覆い隠されることがないように工夫されている。 As described above, since the key top 21 is formed of a material having transparency, the operator can visually recognize the option image 15 displayed on the display region 11 through the key top 21. When the option displayed on the back of the key top 21 matches the content of the option desired by the operator, the operator presses the key top 21 on which the option is displayed. As a result, it is possible to perform an operation for selecting an option with a natural operation feeling like operating a normal push button. Note that an opening having a size corresponding to the key top 21 is formed in the substrate 22 disposed on the rearmost surface of the input unit 20 in a position corresponding to the key top 21, and is formed on the display area 11. The option image 15 to be displayed is devised so as not to be covered by the substrate 22.

図２および図３に示すように、基板２２において、キートップ２１における短手方向の一方の端部（図中、左端部）側と対応する位置には、第１の波長を有する光（以下「第１波長光」という）を発光する第１波長光源２９が設けられている。また、基板２２において、キートップ２１の短手方向の他方の端部（図中、右端部）側と対応する位置には、第１の波長とは異なる波長を有する光（以下「第２波長光」という）を発光する第２波長光源３０が設けられている。第１波長光源２９と第２波長光源３０との出力は概ね対応するように調整されている。このようなレイアウトにより、キートップ２１を含む領域に第１波長光源２９から第１波長光が出力され、第１波長光はキートップ２１の内部を進行する。また、同様に、キートップ２１を含む領域に第２波長光源３０から第２波長光が出力され、第２波長光はキートップ２１の内部を進行する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the light having the first wavelength (hereinafter, referred to as the left side in the drawing) on the key top 21 on the substrate 22 is located at the position corresponding to the one end (left end in the figure) side. A first wavelength light source 29 that emits “first wavelength light”) is provided. In the substrate 22, light having a wavelength different from the first wavelength (hereinafter “second wavelength”) is provided at a position corresponding to the other end portion (right end portion in the drawing) of the keytop 21 in the short direction. A second wavelength light source 30 that emits light) is provided. The outputs of the first wavelength light source 29 and the second wavelength light source 30 are adjusted so as to substantially correspond. With such a layout, the first wavelength light is output from the first wavelength light source 29 to the region including the key top 21, and the first wavelength light travels inside the key top 21. Similarly, the second wavelength light is output from the second wavelength light source 30 to a region including the key top 21, and the second wavelength light travels inside the key top 21.

図４は、入力部２０における光検出部３１の近傍を示す拡大側面図である。キートップ２１の内部を進行した二種類の波長を持つ光線は、透過性を有するリブ部２４、および、同じく透過性を有するガイド機構２６の内部にそれぞれ伝達され、ガイド機構２６の一端に設置された断面部２６ａに導かれる。この断面部２６ａには、光の輝度を検出する光検出部３１が設けられており、断面部２６ａに導かれた光の輝度が検出される。 FIG. 4 is an enlarged side view showing the vicinity of the light detection unit 31 in the input unit 20. Light beams having two kinds of wavelengths traveling inside the key top 21 are respectively transmitted to the transmissive rib portion 24 and the transmissive guide mechanism 26, and are installed at one end of the guide mechanism 26. Guided to the cross section 26a. The cross section 26a is provided with a light detection unit 31 that detects the luminance of light, and the luminance of the light guided to the cross section 26a is detected.

図５は、光検出部３１における信号処理システムを示す、図１に対応する入力装置１の全体構成を示すブロック図である。光検出部３１は、受光素子である第１の光検出部３２と、受光素子である第２の光検出部３３とで構成されている。第１の光検出部３２は、第１波長光に感応し、その光の輝度を検出する検出手段であり、第１波長光の輝度に応じた電気信号を出力する。これに対して、第２の光検出部３３は、第２波長光に感応し、その光の輝度を検出する検出手段であり、第２波長光の輝度に応じた電気信号を出力する。個々の光検出部３２，３３からの電気信号は、それぞれ対応して設けられた信号増幅部３４，３５において増幅され、差分検出部３６に出力される。 FIG. 5 is a block diagram showing an overall configuration of the input device 1 corresponding to FIG. 1, showing a signal processing system in the light detection unit 31. The light detection unit 31 includes a first light detection unit 32 that is a light receiving element and a second light detection unit 33 that is a light receiving element. The first light detection unit 32 is detection means that is sensitive to the first wavelength light and detects the luminance of the light, and outputs an electrical signal corresponding to the luminance of the first wavelength light. On the other hand, the second light detection unit 33 is detection means that detects the luminance of the light in response to the second wavelength light, and outputs an electrical signal corresponding to the luminance of the second wavelength light. The electric signals from the individual light detection units 32 and 33 are amplified by the corresponding signal amplification units 34 and 35 and output to the difference detection unit 36.

差分検出部３６は、第１の光検出部３２からの電気信号の強さから、第２の光検出部３３からの電気信号の信号の強さを減じることにより、第１の光検出部３２からの電気信号の強さと、第２の光検出部３３からの電気信号の信号の強さとの差を算出する。算出された差分は、波長判定部３７に対して出力される。波長判定部３７は、この差分出力が予め設定された閾値よりも正（プラス）方向に大きい場合、中心から第１波長光源２９側の端部に偏重してキートップ２１が押圧操作されたとの判定を行い、押圧操作位置に応じたポジション信号を出力する。一方、波長判定部３７は、差分出力が予め設定された閾値よりも負（マイナス）方向に大きい場合、中心から第２波長光源３０側の端部に偏重してキートップ２１が押圧操作されたとの判定を行い、押圧操作位置に応じたポジション信号を出力する。 The difference detection unit 36 subtracts the strength of the electrical signal from the second light detection unit 33 from the strength of the electrical signal from the first light detection unit 32, thereby obtaining the first light detection unit 32. The difference between the strength of the electrical signal from the second light detection unit 33 and the strength of the electrical signal from the second light detection unit 33 is calculated. The calculated difference is output to the wavelength determination unit 37. When the difference output is larger in the positive (plus) direction than the preset threshold value, the wavelength determining unit 37 is biased from the center to the end on the first wavelength light source 29 side and the key top 21 is pressed. A determination is made and a position signal corresponding to the pressing operation position is output. On the other hand, when the difference output is larger in the negative (minus) direction than the preset threshold value, the wavelength determination unit 37 is biased from the center to the end on the second wavelength light source 30 side and the key top 21 is pressed. And a position signal corresponding to the pressing operation position is output.

ここで、波長判定部３７による判定概念について説明する。再び図２を参照するに、操作者がキートップ２１の長手方向の中心から、どちらかの一方の端部（左端または右端）側に偏重してキートップ２１を押圧操作したことを考える。例えば、中心よりも左端、すなわち、第１波長光源２９側の端部に偏重してキートップ２１を押圧操作した場合、第１波長光源２９からの第１波長光は、操作指Ｆによってその大部分が反射され、キートップ２１の内部へと進行する。一方、第２波長光源３０からの第２波長光は、操作指Ｆが発光位置から離れているため、この操作指Ｆによる反射の影響をほとんど受けない。そのため、第２波長光源３０からの第２波長光は、その一部がキートップ２１の表面境界部分で反射され、キートップ２１の内部へと進行するものの、残りはキートップ２１外に進行する。そのため、キートップ２１の内部では、操作指Ｆに近い第１波長光源２９からの第１波長光が、操作指Ｆから遠い第２波長光源３０からの第２波長光よりも多く進行することとなる。これにより、光検出部３２によって検出される、第１波長光の輝度と、第２波長光の輝度との間には差異が生じる。そのため、光の輝度の大小関係と、第１波長光源２９および第２波長光源３０の位置とに基づいて、操作指Ｆがキートップ２１のどの位置に接触したのかを検出することが可能となる。 Here, the determination concept by the wavelength determination unit 37 will be described. Referring again to FIG. 2, it is assumed that the operator depresses the key top 21 from the center in the longitudinal direction of the key top 21 so as to be biased toward one of the ends (left end or right end). For example, when the key top 21 is pressed with a bias on the left end from the center, that is, the end on the first wavelength light source 29 side, the first wavelength light from the first wavelength light source 29 is increased by the operating finger F. The portion is reflected and proceeds to the inside of the key top 21. On the other hand, the second wavelength light from the second wavelength light source 30 is hardly affected by reflection by the operation finger F because the operation finger F is away from the light emission position. Therefore, a part of the second wavelength light from the second wavelength light source 30 is reflected at the surface boundary portion of the key top 21 and proceeds to the inside of the key top 21, but the rest travels outside the key top 21. . Therefore, in the key top 21, the first wavelength light from the first wavelength light source 29 close to the operating finger F travels more than the second wavelength light from the second wavelength light source 30 far from the operating finger F. Become. Thereby, a difference arises between the brightness | luminance of 1st wavelength light detected by the photon detection part 32, and the brightness | luminance of 2nd wavelength light. Therefore, it is possible to detect which position on the key top 21 the operating finger F touches based on the magnitude relationship of the luminance of light and the positions of the first wavelength light source 29 and the second wavelength light source 30. .

このような入力部２０からの複数の信号の組み合わせにより、すなわち、スイッチ２７からのストローク信号（具体的には、操作されたキートップ２１を特定する信号）と、波長判定部３７からのポジション信号（キートップ２１の左右のどちらに偏重して操作されたかを示す信号）との組み合わせにより、特定のキートップ２１の左右どちらの端部側を操作したのかを検出することができる。 A combination of a plurality of signals from the input unit 20, that is, a stroke signal from the switch 27 (specifically, a signal specifying the operated key top 21) and a position signal from the wavelength determination unit 37. It is possible to detect which of the left and right end portions of a specific key top 21 is operated by a combination with (a signal indicating which of the left and right sides of the key top 21 is operated with bias).

再び、図１を参照するに、制御部４０は、入力装置１を制御する機能を担っており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースを主体に構成されるマイクロコンピュータを用いることができる。制御部４０は、これを機能的に捉えた場合、選択肢表示制御部４１と、選択肢画像記憶部４２と、表示駆動部４３と、信号入力部４４と、選択肢判定部４５と、操作ロジック制御部４６と、外部機器制御部４７とを有する。 Referring to FIG. 1 again, the control unit 40 has a function of controlling the input device 1, and a microcomputer mainly composed of a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output interface can be used. When the control unit 40 grasps this functionally, the option display control unit 41, the option image storage unit 42, the display drive unit 43, the signal input unit 44, the option determination unit 45, and the operation logic control unit. 46 and an external device control unit 47.

選択肢表示制御部４１は、表示部１０の表示領域１１上に表示する選択肢およびその表示位置を決定する。表示領域１１に表示される選択肢は、外部機器２を制御するための制御指令を操作者に選択させるためのものであり、外部機器２の状態に応じて適宜決定することができる。この際、選択肢表示制御部４１は、個々のキートップ２１と位置的に対応するように、選択肢の表示位置を決定する。また、選択肢表示制御部４１は、単一のキートップ２１に対して一つ以上の選択肢（本実施形態では、キートップ２１の左右の端部に相当する位置にそれぞれ１つの選択肢（合計２つの選択肢））を表示することができる。 The option display control unit 41 determines options to be displayed on the display area 11 of the display unit 10 and the display position thereof. The options displayed in the display area 11 are for causing the operator to select a control command for controlling the external device 2, and can be appropriately determined according to the state of the external device 2. At this time, the option display control unit 41 determines the display position of the option so as to correspond to each key top 21 in position. Further, the option display control unit 41 has one or more options for a single key top 21 (in this embodiment, one option at a position corresponding to the left and right ends of the key top 21 (two options in total) Option)) can be displayed.

選択肢画像記憶部４２は、それぞれが異なる選択肢に対応するシンボルを示す複数の画像データが記憶されている。選択肢表示制御部４１は、決定した選択肢に対応した画像データを選択肢画像記憶部４２より読み込むと、この画像データと、この画像データ（すなわち、選択肢）の表示位置とを示す情報を表示駆動部４３に出力する。表示駆動部４３は、選択肢表示制御部４１から出力される画像データとその表示位置との情報に基づいて、表示部１０を駆動することにより、表示領域１１の所定の表示位置に選択肢を示すシンボル（選択肢画像）を表示させる。また、選択肢表示制御部４１は、決定された選択肢の内容と、その表示領域１１上の表示位置とを関連づけた上で、これらの情報を選択肢判定部４５に対して出力する。 The option image storage unit 42 stores a plurality of image data indicating symbols corresponding to different options. When the option display control unit 41 reads image data corresponding to the determined option from the option image storage unit 42, the display drive unit 43 displays information indicating the image data and the display position of the image data (that is, the option). Output to. The display drive unit 43 drives the display unit 10 based on the information about the image data output from the option display control unit 41 and the display position thereof, thereby displaying a symbol indicating the option at a predetermined display position in the display area 11. (Option image) is displayed. Further, the option display control unit 41 outputs the information to the option determination unit 45 after associating the contents of the determined option with the display position on the display area 11.

信号入力部４４は、入力部２０からの信号が入力されるインターフェースである。入力部２０から出力されるストローク信号およびポジション信号は、信号入力部４４を介して、選択肢判定部４５に入力される。 The signal input unit 44 is an interface to which a signal from the input unit 20 is input. The stroke signal and position signal output from the input unit 20 are input to the option determination unit 45 via the signal input unit 44.

選択肢判定部４５は、選択肢表示制御部４１から出力された選択肢の表示位置に関する情報と、信号入力部４４を介して入力部２０から出力されたストローク信号およびポジション信号とに基づいて、操作者によって操作されたキートップ２１と、その接触位置とに対応して表示された選択肢を判定する。そして、選択肢判定部４５は、判定された選択肢の内容を操作ロジック制御部４６に対して出力する。操作ロジック制御部４６は、選択肢判定部４５から出力された選択肢の内容に基づいて、論理判定を行い、選択された選択肢の内容に応じた制御信号を外部機器制御部４７に出力する。外部機器制御部４７は、操作ロジック制御部４６から出力された制御信号に基づいて、エアコンやオーディオ、カーナビ等の各種の外部機器２を操作者が選択した選択肢の意図に合わせて制御する。 The option determination unit 45 is operated by the operator based on the information regarding the display position of the option output from the option display control unit 41 and the stroke signal and the position signal output from the input unit 20 via the signal input unit 44. The option displayed corresponding to the operated key top 21 and its contact position is determined. Then, the option determination unit 45 outputs the content of the determined option to the operation logic control unit 46. The operation logic control unit 46 performs logic determination based on the content of the option output from the option determination unit 45 and outputs a control signal corresponding to the content of the selected option to the external device control unit 47. Based on the control signal output from the operation logic control unit 46, the external device control unit 47 controls various external devices 2 such as an air conditioner, an audio, and a car navigation system in accordance with the intention of the option selected by the operator.

このような入力装置１において、例えば、一つのキートップ２１に二つの選択肢を割り当てるケースについて説明する。例えば、カーナビゲーションシステムの操作のように、通常では、６個のキートップ２１に対応して表示される選択肢（例えば、目的地）を用いた入力操作を行う。このカーナビゲーションシステムでは、一時的に、電話番号によって目的地の入力操作を行うために、テンキー入力操作を行いたいといった要求がある。テンキーの０〜９、＊、＃を含む１２個の選択肢を用いて入力操作を行いたい場合、すなわち、キートップ２１の総数よりも多い選択肢を表示させる場合には、一つのキートップ２１上に割り当てる選択肢を２つとする。例えば、図３において「＃」および「＊」で示すように、選択肢表示制御部４１は、個々のキートップ２１の長手方向の両端部（左右の端部）に選択肢がそれぞれ表示されるように、選択肢に対応する画像データを選択肢画像記憶部４２から読み出して、表示駆動部４３を介して、表示部１０の表示領域１１上に表示させる。ここで、描画された選択肢画像１５の表示位置に対応して、操作者が、例えば、「＊」記号を選択する場合は、中心より右方向に偏重してキートップ２１を押圧する。一方、操作者が、「＃」記号を選択する場合は、中心より左方向に偏重してキートップ２１を押圧する。この場合、第１波長光源２９および第２波長光源３０から出力された光線は、操作指Ｆの接触位置に応じて、キートップ２１内での反射光量が変化する。これにより、第１波長光源２９および第２波長光源３０の位置と、操作指Ｆとの相対的な位置とによって生じる反射光量の変化に基づいて、一つのキートップ２１における接触位置を検出することができる。そして、このキートップ２１の背面に表示されている複数の選択肢の表示位置を考慮することにより、操作者によって「＃」および「＊」のどちらを選択して操作したのかを検出することができる。 In such an input device 1, for example, a case where two options are assigned to one key top 21 will be described. For example, like the operation of a car navigation system, usually, an input operation using options (for example, destinations) displayed corresponding to the six key tops 21 is performed. In this car navigation system, there is a request to perform a numeric keypad input operation temporarily in order to perform a destination input operation using a telephone number. When it is desired to perform an input operation using 12 choices including numeric keys 0 to 9, *, and #, that is, when more choices than the total number of key tops 21 are displayed, one key top 21 is displayed. There are two options to be assigned. For example, as indicated by “#” and “*” in FIG. 3, the option display control unit 41 displays the options on both ends (left and right ends) of each keytop 21 in the longitudinal direction. The image data corresponding to the option is read from the option image storage unit 42 and displayed on the display area 11 of the display unit 10 via the display driving unit 43. Here, in response to the display position of the drawn option image 15, for example, when the operator selects the “*” symbol, the operator presses the key top 21 with a bias toward the right from the center. On the other hand, when the operator selects the “#” symbol, the operator presses the key top 21 with a bias toward the left from the center. In this case, the light amount output from the first wavelength light source 29 and the second wavelength light source 30 changes the amount of reflected light in the key top 21 according to the contact position of the operation finger F. Thus, the contact position on one key top 21 is detected based on the change in the amount of reflected light caused by the positions of the first wavelength light source 29 and the second wavelength light source 30 and the relative position with the operation finger F. Can do. Then, by considering the display positions of a plurality of options displayed on the back of the key top 21, it is possible to detect which one of “#” and “*” is selected and operated by the operator. .

このように本実施形態において、入力装置１は、表示領域に表示される選択肢を選択する装置であり、キートップ２１と、スイッチ２７と、ポジション検出部とを有している。ここで、キートップ２１は、表示領域の上方に配置され、操作者の操作指によって押圧されることによりストローク動作するとともに、透過性を有する操作子である。スイッチ２７は、キートップ２１のストローク動作を検出することにより、ストローク信号を出力する操作子検出部である。ポジション検出部は、キートップ２１における操作指の接触位置を検出することにより、接触位置に応じて異なるポジション信号を出力する機能を担っており、本実施形態では、後述するように、第１波長光源２９と、第２波長光源３０と、第１の光検出部３２および第２の光検出部３３を含む光検出部３１と、差分検出部３６と、波長判定部３７とがこれに該当する。ここで、入力装置１は、スイッチ２７から出力されるストローク信号と、ポジション検出部（具体的には、波長判定部３７）から出力されるポジション信号との組み合わせに応じて、それぞれが異なる複数の信号パターンを出力する。 As described above, in the present embodiment, the input device 1 is a device that selects an option displayed in the display area, and includes the key top 21, the switch 27, and the position detection unit. Here, the key top 21 is an operator that is disposed above the display area and performs a stroke operation when pressed by an operator's operation finger and has transparency. The switch 27 is an operating element detection unit that outputs a stroke signal by detecting a stroke operation of the key top 21. The position detection unit has a function of outputting a position signal that differs depending on the contact position by detecting the contact position of the operation finger on the key top 21, and in this embodiment, as described later, the first wavelength The light source 29, the second wavelength light source 30, the light detection unit 31 including the first light detection unit 32 and the second light detection unit 33, the difference detection unit 36, and the wavelength determination unit 37 correspond to this. . Here, the input device 1 includes a plurality of different stroke signals output from the switch 27 and a combination of a position signal output from the position detection unit (specifically, the wavelength determination unit 37). Output signal pattern.

かかる構成によれば、単一のキートップ２１の操作であっても、その接触位置に応じて異なる信号パターンを出力することができる。これにより、単一のキートップ２１の操作に、単一の入力機能のみならず、複数の入力機能を割り当てることが可能となり、入力機能の向上を図ることができる。また、複数の入力に対応して操作子をそれぞれ設ける必要がないので、操作面積を減少させることがなく、操作性・操作感の向上を図ることができる。 According to such a configuration, even if the operation of the single key top 21 is performed, a different signal pattern can be output according to the contact position. As a result, not only a single input function but also a plurality of input functions can be assigned to the operation of the single key top 21, and the input function can be improved. In addition, since it is not necessary to provide each operation element corresponding to a plurality of inputs, it is possible to improve operability and operation feeling without reducing the operation area.

また、本実施形態において、入力装置１は、表示部１０と、選択肢判定部４５とをさらに有している。ここで、表示部１０は、複数の選択肢を表示領域１１に表示する。選択肢判定部４５は、スイッチ２７から出力されるストローク信号と、ポジション検出部から出力されるポジション信号との組み合わせに応じて、表示領域１１に表示されている複数の選択肢のうち、操作指Ｆの接触位置と位置的に対応して表示されている選択肢を判定する。この場合、キートップ２１は、複数の選択肢が表示される表示領域１１をカバーするように、表示部１０の上方に配置される。 In the present embodiment, the input device 1 further includes a display unit 10 and an option determination unit 45. Here, the display unit 10 displays a plurality of options in the display area 11. The option determination unit 45 selects the operation finger F from among a plurality of options displayed in the display area 11 according to the combination of the stroke signal output from the switch 27 and the position signal output from the position detection unit. The option displayed corresponding to the contact position is determined. In this case, the key top 21 is disposed above the display unit 10 so as to cover the display area 11 on which a plurality of options are displayed.

かかる構成によれば、一つのキートップ２１がカバーする表示領域１１に異なる選択肢が表示される。そして、ストローク信号と、ポジション信号との組み合わせに応じて、単一のキートップ２１の操作から、表示領域１１に表示されている複数の選択肢のうち、操作指Ｆの接触位置と位置的に対応して表示されている選択肢を判定することができる。これにより、単一のキートップ２１の操作であっても、複数の選択肢の中から、任意の選択肢を選択することが可能となり、入力機能の向上を図ることができる。 According to such a configuration, different options are displayed in the display area 11 covered by one key top 21. Then, according to the combination of the stroke signal and the position signal, the position corresponding to the contact position of the operation finger F among the plurality of options displayed in the display area 11 from the operation of the single key top 21. Can be determined. Thereby, even if it is operation of the single keytop 21, it becomes possible to select arbitrary choices from several choices, and it can aim at the improvement of an input function.

ここで、本実施形態において、ポジション検出部は、複数の光出力部と、光検出部３１と、接触位置判定部とを主体に構成されている。複数の光出力部は、それぞれが異なる波長を有する光を、異なる位置から、少なくともキートップ２１を含む領域に対して出力するものであり、本実施形態では、第１波長光源２９と、第２波長光源３０とがこれに該当する。光検出部３１は、それぞれが異なる波長の光に感応する複数の受光素子、本実施形態では、第１の光検出部３２および第２の光検出部３３を有し、キートップ２１の内部を進行する光の輝度を検出する。接触位置判定部は、第１の光検出部３２および第２の光検出部３３のそれぞれによって受光された光の輝度と、第１波長光源２９および第２波長光源３０の位置と0に基づいて、キートップ２１における操作指Ｆの接触位置を判定するものであり、本実施形態では、差分検出部３６と波長判定部３７とがこれに該当する。 Here, in the present embodiment, the position detection unit mainly includes a plurality of light output units, a light detection unit 31, and a contact position determination unit. The plurality of light output units output light having different wavelengths from different positions to at least the region including the key top 21, and in the present embodiment, the first wavelength light source 29 and the second light source The wavelength light source 30 corresponds to this. The light detection unit 31 includes a plurality of light receiving elements each sensitive to light of different wavelengths, in the present embodiment, a first light detection unit 32 and a second light detection unit 33, and the inside of the key top 21 The brightness of the traveling light is detected. The contact position determination unit is based on the brightness of the light received by each of the first light detection unit 32 and the second light detection unit 33, the positions of the first wavelength light source 29 and the second wavelength light source 30, and 0. The contact position of the operation finger F on the key top 21 is determined, and in the present embodiment, the difference detection unit 36 and the wavelength determination unit 37 correspond to this.

かかる構成によれば、操作指Ｆに当たって反射される光線を、第１波長光源２９および第２波長光源３０のそれぞれの波長に感応する第１の光検出部３２および第２の光検出部３３によって検出し、反射光の中に含まれるそれぞれの波長の光成分の輝度の比較によって、キートップ２１上に接触している操作指Ｆの位置が検出される。これにより、キートップ２１表面に操作指の近接を検出する電極等を設置する必要がなく、操作指Ｆの接触位置の検出を簡素な構成で実現することができる。また、本実施形態の手法によれば、キートップ２１の透明性を損なう虞が少ないので、表示領域１１に表示される選択肢の視認性の向上を図ることができる。 According to this configuration, the light reflected by the operation finger F is reflected by the first light detection unit 32 and the second light detection unit 33 that are sensitive to the wavelengths of the first wavelength light source 29 and the second wavelength light source 30, respectively. The position of the operating finger F in contact with the key top 21 is detected by detecting and comparing the luminance of the light components of the respective wavelengths included in the reflected light. Thereby, it is not necessary to install an electrode or the like for detecting the proximity of the operation finger on the surface of the key top 21, and the detection of the contact position of the operation finger F can be realized with a simple configuration. Further, according to the method of the present embodiment, since there is little possibility of impairing the transparency of the key top 21, it is possible to improve the visibility of options displayed in the display area 11.

ここで、光出力部のそれぞれは、上述した実施形態において、第１波長光源２９および第２波長光源３０で示すように、キートップ２１の背面側から発光する光源で構成することが好ましい。かかる構成により、上述した作用・効果を簡素な構成で実現することができる。 Here, it is preferable that each of the light output units is configured by a light source that emits light from the back side of the key top 21 as shown by the first wavelength light source 29 and the second wavelength light source 30 in the above-described embodiment. With this configuration, the above-described functions and effects can be realized with a simple configuration.

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態にかかる入力装置１の説明図であり、第１の実施形態に示した図２に対応する図である。図７は、本発明の第２の実施形態にかかる入力装置１の説明図であり、第１の実施形態に示した図３に対応する図である。本実施形態にかかる入力装置１が第１の実施形態のそれと相違する点は、表示部１０の表示領域１１上に表示される選択肢画像１５の背景を二種類の異なる波長を出力する画像パターン（すなわち、異なる色の画像パターン）によって構成している点である。なお、本実施形態にかかる入力装置の基本的なシステム構成は、第１の実施形態のそれと同じであり、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を用いることとし、その詳細な説明は省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 6 is an explanatory diagram of the input apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 2 shown in the first embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram of the input device 1 according to the second embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 3 shown in the first embodiment. The difference between the input device 1 according to the present embodiment and that of the first embodiment is that the background of the option image 15 displayed on the display area 11 of the display unit 10 outputs an image pattern (two different wavelengths). That is, it is constituted by image patterns of different colors. The basic system configuration of the input device according to this embodiment is the same as that of the first embodiment. The same reference numerals are used for the same configurations as those of the first embodiment, and the details thereof are described. The detailed explanation is omitted.

キートップ２１の背面に相当する表示領域１１に二つの選択肢を割り当てようとする場合、選択肢表示制御部４１は、選択肢画像記憶部４２に記憶された、二つの選択肢の背景を異なる波長（第１の波長および第２の波長）の光、すなわち、異なる背景色の画像パターンと対応する画像データを読み出して、表示駆動部４３を介して、表示領域１１に表示する。これにより、キートップ２１の背面に相当する表示領域１１には、第１波長光で表示される画像パターン１６と、第２波長光で表示される画像パターン１７とが表示される。例えば、図７に示したように、選択肢表示制御部４１は、選択肢「＃」および選択肢「＊」の背景に、二つの異なる波長によって構成される円形状の画像パターンを１６，１７描画する。これらの第１波長光で表示される画像パターン１６と第２波長光で表示される画像パターン１７とから照射された光線は、操作指Ｆに反射し、キートップ上の操作指の接触位置に応じてキートップ２１内を進行する。 When two options are to be assigned to the display area 11 corresponding to the back surface of the key top 21, the option display control unit 41 sets the backgrounds of the two options stored in the option image storage unit 42 to different wavelengths (first And the second wavelength), that is, image data corresponding to image patterns of different background colors are read out and displayed on the display area 11 via the display drive unit 43. As a result, an image pattern 16 displayed with the first wavelength light and an image pattern 17 displayed with the second wavelength light are displayed in the display area 11 corresponding to the back surface of the key top 21. For example, as illustrated in FIG. 7, the option display control unit 41 draws 16 and 17 circular image patterns composed of two different wavelengths on the background of the option “#” and the option “*”. The light beam emitted from the image pattern 16 displayed with the first wavelength light and the image pattern 17 displayed with the second wavelength light is reflected by the operation finger F and reaches the contact position of the operation finger on the key top. In response, the key top 21 is advanced.

このように本実施形態において、光出力部のそれぞれが、表示領域１１上に表示される画像パターンで構成されている。かかる構成によれば、選択肢を表示する表示部１０の表示領域１１上の画像パターンを用いて、それぞれが異なる波長を有する光を、異なる位置から、少なくとも前記操作子を含む領域に対して出力することが可能となる。これにより、操作指Ｆの接触位置の検出を一層簡素な構成で実現することができる。また、本実施形態の手法によれば、キートップ２１の透明性を損なう虞が少ないので、表示領域１１に表示される選択肢の視認性の向上を図ることができる。 Thus, in the present embodiment, each of the light output units is configured with an image pattern displayed on the display area 11. According to such a configuration, using the image pattern on the display area 11 of the display unit 10 that displays options, light having different wavelengths is output from different positions to at least the area including the operation element. It becomes possible. Thereby, detection of the contact position of the operation finger F can be realized with a simpler configuration. Further, according to the method of the present embodiment, since there is little possibility of impairing the transparency of the key top 21, it is possible to improve the visibility of options displayed in the display area 11.

なお、第１または第２の実施形態では、接触位置の検出にあたり、波長を異ならせることにより、個々の光出力部からの光線に特異性を備える構成であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、光源または画像パターンのそれぞれから出力される光を、異なる周波数で明滅さることにより、個々の光出力部からの光線に特異性を備えさせてもよい。 In the first or second embodiment, the contact position is detected by changing the wavelength so that the light beams from the individual light output units have specificity. However, the present invention is not limited to this. . For example, the light output from each of the light sources or the image pattern may be caused to flicker at different frequencies so that the light beams from the individual light output units have specificity.

具体的には、基板２２において、キートップ２１における短手方向の一方の端部側と対応する位置には、第１の周波数で明滅する光を発光する第１周波数光源２９ａが、第１波長光源２９の代わりに設けられる（図２参照）。また、基板２２において、キートップ２１の短手方向の他方の端部側と対応する位置には、第１の周波数とは異なる周波数で明滅する光を発光する第２周波数光源３０ａが、第２波長光源３０の代わりに設けられている（図２参照）。これにより、キートップ２１の内部を進行した二種類の周波数を持つ光線は、透過性を有するリブ部２４、および、同じく透過性を有するガイド機構２６の内部にそれぞれ伝達され、ガイド機構２６の一端に設置された断面部２６ａに導かれる。この断面部２６ａには、光検出部５０が設けられている。 Specifically, on the substrate 22, a first frequency light source 29 a that emits light that blinks at a first frequency is positioned at a position corresponding to one end side in the short direction of the key top 21. It is provided instead of the light source 29 (see FIG. 2). In addition, a second frequency light source 30 a that emits light that flickers at a frequency different from the first frequency is provided at a position corresponding to the other end side in the short direction of the key top 21 on the substrate 22. It is provided instead of the wavelength light source 30 (see FIG. 2). Thereby, the light beams having two kinds of frequencies traveling inside the key top 21 are respectively transmitted to the transmissive rib portion 24 and the transmissive guide mechanism 26, and one end of the guide mechanism 26. To the cross-sectional portion 26a installed in The light detection part 50 is provided in this cross-sectional part 26a.

図８は、光検出部５０における信号処理システムを示す、図１に対応する入力装置１の全体構成を示すブロック図である。光検出部５０は、光の輝度を検出する検出手段であり、輝度に応じた電気信号を出力する。光検出部５０からの電気信号は、信号増幅部５１において増幅され、周波数判定部５２に出力される。 FIG. 8 is a block diagram showing an overall configuration of the input device 1 corresponding to FIG. 1, showing a signal processing system in the light detection unit 50. The light detection unit 50 is a detection unit that detects the luminance of light, and outputs an electrical signal corresponding to the luminance. The electric signal from the light detection unit 50 is amplified by the signal amplification unit 51 and output to the frequency determination unit 52.

周波数判定部５２は、光検出部５０からの電気信号の強さの周期変化に基づいて、その信号の周期変化が、第１周波数光源２９ａの周波数に対応しているか、或いは、第２周波数光源３０ａの周波数に対応しているかを判定する。そして、周波数判定部５２は、信号の周期変化が第１周波数光源２９ａの周波数に対応している場合、中心から第１周波数光源２９ａ側の端部に偏重してキートップ２１が押圧操作されたとの判定を行い、押圧操作位置に応じたポジション信号を出力する。一方、周波数判定部５２は、信号の周期変化が第２周波数光源３０ａの周波数に対応している場合、中心から第２周波数光源３０ａ側の端部に偏重してキートップ２１が押圧操作されたとの判定を行い、押圧操作位置に応じたポジション信号を出力する。 Based on the periodic change in the intensity of the electric signal from the light detection unit 50, the frequency determination unit 52 determines whether the periodic change of the signal corresponds to the frequency of the first frequency light source 29a or the second frequency light source. It is determined whether the frequency corresponds to 30a. And when the period change of a signal respond | corresponds to the frequency of the 1st frequency light source 29a, the frequency determination part 52 is deviating from the center to the edge part by the side of the 1st frequency light source 29a, and the keytop 21 was pressed. And a position signal corresponding to the pressing operation position is output. On the other hand, when the frequency change of the signal corresponds to the frequency of the second frequency light source 30a, the frequency determination unit 52 deviates from the center to the end on the second frequency light source 30a side and presses the key top 21. And a position signal corresponding to the pressing operation position is output.

キートップ２１の内部では、操作指Ｆに近い光源からのが、操作指Ｆから遠い光源からの光よりも多く進行することとなる。これにより、光検出部５０によって検出される、第１の周波数の光の輝度と、第２の周波数の光の輝度との間には差異が生じるため、特徴的に現れる輝度の変化周期に基づいて、操作指Ｆがキートップ２１のどの位置に接触したのかを検出することが可能となる。 Inside the key top 21, the light from the light source close to the operation finger F travels more than the light from the light source far from the operation finger F. As a result, there is a difference between the luminance of the light of the first frequency detected by the light detection unit 50 and the luminance of the light of the second frequency, and therefore based on the characteristic luminance change period. Thus, it is possible to detect which position of the key top 21 the operating finger F touches.

このような記載から分かるように、第１または第２の実施形態に示すポジション検出部は、以下に示すような、光出力部と、光検出部５０と、周波数判定部５２とを備える構成であってもよい。ここで、光出力部は、それぞれが異なる周波数で明滅する光を、異なる位置から、少なくともキートップ２１を含む領域に対して出力する。ここで、光出力部としては、図２に示すように、周波数に応じて明滅する光源２９ａ，３０ａを用いてもよく、また、図６または図７に示すように、表示領域１１に表示される画像パターン１６，１７に代えて、周波数に応じて明滅する画像パターン１６ａ，１７ａを用いてもよい。光検出部５０は、キートップ２１の内部を進行する光の輝度を検出する。周波数判定部５２は、光検出部５０によって検出された光の輝度の変化周期に基づいて、キートップ２１における操作指Ｆの接触位置を判定する。 As can be seen from such description, the position detection unit shown in the first or second embodiment has a configuration including a light output unit, a light detection unit 50, and a frequency determination unit 52 as described below. There may be. Here, the light output unit outputs light that blinks at different frequencies to a region including at least the key top 21 from different positions. Here, as the light output unit, as shown in FIG. 2, light sources 29a and 30a that blink according to the frequency may be used. Also, as shown in FIG. 6 or FIG. Instead of the image patterns 16 and 17, the image patterns 16a and 17a that blink according to the frequency may be used. The light detection unit 50 detects the luminance of the light traveling inside the key top 21. The frequency determination unit 52 determines the contact position of the operation finger F on the key top 21 based on the light luminance change period detected by the light detection unit 50.

かかる構成によれば、波長のみならず、周波数を変化させることによってもキートップ２１における接触位置を検出することができるので、上述した実施形態と同様の効果をそうするとともに、その検出手法にバリエーションを持たせることができる。 According to such a configuration, the contact position on the key top 21 can be detected not only by changing the wavelength but also by changing the frequency, so that the same effect as that of the above-described embodiment is achieved, and variations in the detection method are provided. You can have it.

（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態にかかる入力装置１の説明図である。上述した各実施形態では、入力部２０を複数のキートップ２１によって構成する場合、個々のキートップ２１に対応して、操作指Ｆの接触位置を検出するための光検出部３１を設けることを前提としている。しかしながら、コスト低減の観点から、複数のキートップ２１を配置する場合には、光検出部３１を共有してもよい。具体的には、図９に示すように、各キートップ２１のストローク動作をガイドするとともに、キートップ２１内の反射光を光検出部３１へと導くガイド機構２６ｂを、複数のキートップ２１によって共有されるように配置する。そして、このガイド機構２６の中心に光検出部３１を設置する。 (Third embodiment)
FIG. 9 is an explanatory diagram of the input device 1 according to the third embodiment of the present invention. In each of the above-described embodiments, when the input unit 20 is configured by a plurality of key tops 21, the light detection unit 31 for detecting the contact position of the operating finger F is provided corresponding to each key top 21. It is assumed. However, from the viewpoint of cost reduction, when a plurality of key tops 21 are arranged, the light detection unit 31 may be shared. Specifically, as shown in FIG. 9, a guide mechanism 26 b that guides the stroke operation of each key top 21 and guides the reflected light in the key top 21 to the light detection unit 31 is provided by a plurality of key tops 21. Arrange to be shared. The light detection unit 31 is installed at the center of the guide mechanism 26.

このように本実施形態によれば、光検出部３１は、複数のキートップ２１の内部をそれぞれ進行した光を集約して検出する導光部材としてガイド機構２６ｂを備えている。かかる構成によれば、複数のキートップ２１からの反射光を一箇所の受光素子で検出可能とすることができ、構成部品の増加を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, the light detection unit 31 includes the guide mechanism 26b as a light guide member that collects and detects the light traveling inside the plurality of key tops 21, respectively. According to such a configuration, the reflected light from the plurality of key tops 21 can be detected by a single light receiving element, and an increase in the number of components can be suppressed.

なお、上述した実施形態では、単一のキートップ２１に対して２つの選択肢を割り当てるケースについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ以上の選択肢を割り当ててもよい。ただし、キートップ２１における操作指Ｆの接触位置の検出は、検出光を出力する光出力手段と、操作指Ｆの接触位置との関係に依存するため、互いに異なる位置に配置された光出力手段からの光線が干渉することのないように、ある程度離間して配置されるような工夫を施すことが好ましい。 In the above-described embodiment, the case where two options are assigned to a single key top 21 has been described. However, the present invention is not limited to this, and three or more options may be assigned. . However, since the detection of the contact position of the operation finger F on the key top 21 depends on the relationship between the light output means for outputting the detection light and the contact position of the operation finger F, the light output means arranged at different positions. It is preferable to devise an arrangement such that the light beams from the light source are not spaced apart from each other.

第１の実施形態に係る入力装置１の全体構成を示すブロック図1 is a block diagram showing an overall configuration of an input device 1 according to a first embodiment. 入力装置１の表示部１０および入力部２０の内部構成を側面側から示す説明図Explanatory drawing which shows the internal structure of the display part 10 of the input device 1, and the input part 20 from a side surface side. 入力装置１の表示部１０および入力部２０の正面図Front view of display unit 10 and input unit 20 of input device 1 入力部２０における光検出部３１の近傍を示す拡大側面図An enlarged side view showing the vicinity of the light detection unit 31 in the input unit 20 光検出部３１における信号処理システムを示す、図１に対応する入力装置１の全体構成を示すブロック図1 is a block diagram showing the overall configuration of the input device 1 corresponding to FIG. 1, showing a signal processing system in the light detection unit 31. 第２の実施形態にかかる入力装置１の説明図Explanatory drawing of the input device 1 concerning 2nd Embodiment. 第２の実施形態にかかる入力装置１の説明図Explanatory drawing of the input device 1 concerning 2nd Embodiment. 光検出部５０における信号処理システムSignal processing system in photodetection unit 50 第３の実施形態にかかる入力装置１の説明図Explanatory drawing of the input device 1 concerning 3rd Embodiment

Explanation of symbols

Ｆ操作指
１入力装置
２外部機器
１０表示部
１１表示領域
１２液晶表示パネル
１３バックライト
１５選択肢画像
１６画像パターン
１６ａ画像パターン
１７画像パターン
１７ａ画像パターン
２０入力部
２１キートップ
２２基板
２３操作パネル
２４リブ部
２５切り欠き部
２６ガイド機構
２６ａ断面部
２６ｂガイド機構
２７スイッチ
２８可動部
２９第１波長光源
２９ａ第１周波数光源
３０第２波長光源
３０ａ第２周波数光源
３１光検出部
３２第１の光検出部
３３第２の光検出部
３４信号増幅部
３５信号増幅部
３６差分検出部
３７波長判定部
３８サブ操作部
４０制御部
４１選択肢表示制御部
４２選択肢画像記憶部
４３表示駆動部
４４信号入力部
４５選択肢判定部
４６操作ロジック制御部
４７外部機器制御部
５０光検出部
５１信号増幅部
５２周波数判定部 F Operation finger 1 Input device 2 External device 10 Display unit 11 Display area 12 Liquid crystal display panel 13 Backlight 15 Choice image 16 Image pattern 16a Image pattern 17 Image pattern 17a Image pattern 20 Input unit 21 Key top 22 Substrate 23 Operation panel 24 Rib Part 25 notch part 26 guide mechanism 26a cross section 26b guide mechanism 27 switch 28 movable part 29 first wavelength light source 29a first frequency light source 30 second wavelength light source 30a second frequency light source 31 light detection part 32 first light detection part 33 second light detection unit 34 signal amplification unit 35 signal amplification unit 36 difference detection unit 37 wavelength determination unit 38 sub operation unit 40 control unit 41 option display control unit 42 option image storage unit 43 display drive unit 44 signal input unit 45 option Determination unit 46 Operation logic control unit 47 External device control unit 50 Photodetection unit 51 Signal amplification unit 52 Frequency determination unit

Claims

In the input device,
A display unit for displaying a plurality of options in the display area;
An operation element that is disposed above the display unit so as to cover a display area in which the plurality of options are displayed and that performs a stroke operation when pressed by an operator's operation finger and has transparency. ,
By detecting the stroke movement of the operation element, an operation element detection unit that outputs a stroke signal;
A position detection unit that outputs a position signal different according to the contact position by detecting the contact position of the operation finger in the operation element;
According to the combination of the stroke signal output from the operating element detection unit and the position signal output from the position detection unit, the touch of the operating finger among a plurality of options displayed in the display area An input device comprising: an option determination unit that determines an option displayed in correspondence with a position.

The position detector is
A plurality of light output units each outputting light having different wavelengths from different positions to a region including at least the operation element;
A plurality of light receiving elements each sensitive to light of different wavelengths, a light detection unit for detecting the brightness of the light traveling through the operation element;
A contact position determination unit that determines a contact position of an operation finger on the operation element based on a luminance of light received by each of the light receiving elements and a position of the light output unit; The input device according to claim 1.

The position detector is
A plurality of light output units that output light that blinks at different frequencies from different positions to at least the region including the operation element;
A light detection unit for detecting the brightness of light traveling inside the operation element;
A contact position determination unit that determines a contact position of an operation finger on the operation element based on a change cycle of luminance of light detected by the light detection unit and each position of the light output unit; The input device according to claim 1, wherein

Each of the said light output part is comprised with the light source light-emitted from the back side of the said operation element, The input device described in Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned.

4. The input device according to claim 2, wherein each of the light output units includes an image pattern displayed on the display area. 5.

The said light detection part has a light guide member which collects and detects the light which each advance the inside of the said several operation element in the said light detection part, It is any one of Claim 2 to 5 characterized by the above-mentioned. The described input device.

In an input device for selecting options displayed in the display area,
An operation element that is disposed above the display area and performs a stroke operation when pressed by an operator's operation finger, and has transparency.
By detecting the stroke movement of the operation element, an operation element detection unit that outputs a stroke signal;
A position detection unit that outputs a position signal different according to the contact position by detecting the contact position of the operation finger in the operation element;
An input device that outputs a plurality of signal patterns different from each other according to a combination of the stroke signal output from the operating element detection unit and the position signal output from the position detection unit.