JP2009026000A - 入力装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】精度良くまた小型の機器に搭載することが可能な入力装置及び該入力装置を備える電子機器を提供する。
【解決手段】可撓性の棒センサ３はその両端が筐体１９に支持される。棒センサ３近傍の筐体１９には棒センサ３の撓みに伴う磁気を検出する複数の磁気センサが設けられる。演算部は、複数の磁気センサにより検出される磁気に基づいて、２方向の操作情報を演算し、出力部は、演算部が演算した操作情報を出力する。棒センサ３内部の長手方向には複数のセンサが設けられる。これは例えば、長手方向に連設される複数の感圧センサである。演算部は、複数のセンサから出力される信号及び複数の磁気センサから出力される磁気に基づいて、他の一方向の操作情報を演算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、入力操作を受け付ける入力装置及び該入力装置を備える電子機器に関する。

近年、マウスまたはジョイスティック等、様々な形態の入力装置が開発されている。特許文献１にはジョイスティック頂部に操作つまみを設けた３方向作動ジョイスティックが開示されている。また、特許文献２には３方向に分散配置された張力検出部に接続される指示部材の操作を解析する空間位置指示具が開示されている。
（例えば特許文献１及び２参照）。
特開平４−２６３３０８号公報 特開２００３−２９９２０号公報

しかしながら、近年入力装置を搭載する携帯電話機または可搬型ミュージックプレーヤ等の電子機器の小型化も進んでいることから、入力装置もこれに応じて小型化する必要があった。特許文献１及び２に記載の技術は多方向の操作を解析できるものの小型の装置に適用することは困難であった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、筐体に可撓性の磁性体を設け、複数の磁気センサによりこの磁性体の撓みに基づく磁気を検出することにより、精度良くまた小型の機器に搭載することが可能な入力装置及び該入力装置を備える電子機器を提供することにある。

本発明の他の目的は、磁性体内部の長手方向に複数のセンサを設けることにより、３軸方向の操作情報を出力することが可能な入力装置及び該入力装置を備える電子機器を提供することにある。

本発明の他の目的は、磁性体長手方向の移動を許容し、この移動を検出することにより、３軸方向の操作情報を出力することが可能な入力装置及び該入力装置を備える電子機器を提供することにある。

本発明に係る入力装置は、入力操作を受け付ける入力装置において、筐体と、該筐体に両端が支持される可撓性の磁性体と、該磁性体近傍に設けられ、磁気を検出する複数の磁気センサと、該複数の磁気センサにより検出された磁気に係る電気量に基づいて、入力操作に基づく操作情報を演算する演算部と、演算部により演算した操作情報を出力する出力部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る入力装置は、前記磁性体内部の長手方向には複数のセンサが設けられており、前記演算部は、前記複数のセンサから出力される信号及び前記複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算するよう構成してあることを特徴とする。

本発明に係る入力装置は、前記複数のセンサは、長手方向に連設される複数の第１電極、及び、該複数の第１電極に対向配置され長手方向に延びる第２電極を含み、前記演算部は、各第１電極及び第２電極間の静電容量の変化に基づく信号及び前記複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算するよう構成してあることを特徴とする。

本発明に係る入力装置は、前記複数のセンサは、長手方向に連設される複数の感圧センサであることを特徴とする。

本発明に係る入力装置は、前記磁性体を覆うキャップをさらに備えることを特徴とする。

本発明に係る入力装置は、前記筐体は、前記磁性体の両端を該磁性体が長手方向に移動することができるよう支持しており、該筐体内部に設けられ、前記磁性体の長手方向の移動を検出するセンサを備え、前記演算部は、前記センサから出力される信号及び前記複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算するよう構成してあることを特徴とする。

本発明に係る入力装置は、前記磁気センサは、前記磁性体近傍の２カ所に設けられており、前記演算部は、２カ所に設けられた２つの磁気センサにより検出された磁気に係る電気量に基づいて、入力操作に基づく操作情報を演算するよう構成してあることを特徴とする。

本発明に係る電子機器は、上述のいずれか一つに記載の入力装置を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、可撓性の磁性体はその両端が筐体に支持される。磁性体近傍には磁性体の撓みに伴う磁気を検出する複数の磁気センサが設けられる。この磁気センサは例えば２カ所に設けられる。演算部は、複数の磁気センサにより検出される磁気に係る電気量に基づいて、２方向の操作情報を演算し、出力部は、演算部が演算した操作情報を出力する。

本発明にあっては、磁性体内部の長手方向には複数のセンサが設けられる。これは例えば、長手方向に連設される複数の感圧センサである。演算部は、複数のセンサから出力される信号及び複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算する。

本発明にあっては、複数のセンサは、長手方向に連設される複数の第１電極及び複数の第１電極に対向配置され長手方向に延びる第２電極により構成する。そして、演算部は、各第１電極及び第２電極間の静電容量の変化に基づく信号及び前記複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算する。

本発明にあっては、筐体は、磁性体の両端を該磁性体が長手方向に移動することができるよう支持する。この筐体内部には、磁性体の長手方向の移動を検出するセンサが備わる。演算部は、センサから出力される信号及び複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算する。

本発明にあっては、磁性体近傍に磁性体の撓みに伴う磁気を検出する複数の磁気センサを設け、複数の磁気センサにより検出される磁気に係る電気量に基づいて、２方向の操作情報を演算し、演算した操作情報を出力する。これにより、精度良くまた小型化を実現することが可能となる。

本発明にあっては、磁性体内部の長手方向には複数のセンサが設けられる。演算部は、複数のセンサから出力される信号及び複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算する。これにより、複数の磁気センサからの２方向の操作情報に加えて、これらとは異なる方向の操作情報が磁性体内部の複数のセンサから得ることが可能となる。

本発明にあっては、複数のセンサは、長手方向に連設される複数の第１電極及び複数の第１電極に対向配置され長手方向に延設される第２電極により構成する。従って磁性体をなぞることにより、複数の第１電極からの静電容量が変化するため、複数の磁気センサからの２方向の操作情報に加えて、計３方向の操作情報を取得することが可能となる。

本発明にあっては、筐体は、磁性体の両端を該磁性体が長手方向に移動することができるよう支持する。この筐体内部には、磁性体の長手方向の移動を検出するセンサが備わる。演算部は、センサから出力される信号及び複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算する。これにより、簡単な構成で３方向の操作情報を取得することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

実施の形態１
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は電子機器の外観を示す模式的斜視図、図２は電子機器の上面を示す平面図、図３は電子機器の右側面を示す側面図、及び図４は電子機器の横断面を示す横断面図である。本実施の形態においては電子機器を、画像データを閲覧するための表示部を備える表示装置に適用した例について説明するが、これに限るものではなく、携帯電話機、テレビ、録画装置または空調装置のリモコン、可搬型ミュージックプレーヤ、ＰＤＡ(Personal Digital Assistance)、または可搬型ゲーム機等であっても良い。

表示装置１は、筐体１９、表示部１４、支持体１９１、１９２、入力装置１３、磁性体３、第１磁気センサ２１、及び第２磁気センサ２２を含んで構成される。筐体１９は直方体状をなし例えばプラスチック等で構成される。筐体１９の上面は開口しており、開口した部分に表示部１４が上方向に臨ませて配置される。筐体１９の右側面両端には長手方向に向けて所定の厚みを持つ支持体１９１、１９２が突設されている。支持体１９１、１９２は略中央部にて棒状の磁性体３（以下、棒センサ３）を支持している。なお、本実施の形態においては棒状の棒センサ３であるものとして説明するが、この形状に限るものではなく、磁性体であり、かつ撓むことができるのであれば、４角柱状、３角柱状、多角形状、または平板状等であっても良い。

支持体１９１、１９２の略中央部は図示しない凹部を有し、この凹部に棒センサ３の両先端を挿入し、棒センサ３の両先端外周を接着剤で固定している。図３に示すように、筐体１９の右側面視における上下長辺上には、棒センサ３の長手方向と平行に直方体状の第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２が埋設されている。なお、説明を容易にするために、図２及び図３では第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２を露出させた形態で図示している。図２及び図３に示すように、第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２は略同一形状をなし、その長手方向が棒センサ３よりも短く形成されている。

また、図４に示すように、断面視において、棒センサ３から第１磁気センサ２１までの距離と、棒センサ３から第２磁気センサ２２までの距離が略同一となるよう、第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２を棒センサ３近傍の筐体１９内壁にネジ、または接着剤等の適宜の固定手段で固定している。第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２はホール素子またはＭＲ素子等を用いたものを利用する。磁性体である棒センサ３は撓むことから、この棒センサ３のユーザの操作に伴い、第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２から出力される磁気に係る電気量（電圧値または電流値）が変動する。

第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２は図１における棒センサ３の長手方向に対して水平の方向（以下、場合によりｘ方向という。図１参照）、及び鉛直方向（以下、場合によりｙ方向という。図１参照）の２方向の移動を検出する。一方、棒センサ３の長手方向、すなわちｚ方向は、ユーザが棒センサ３をｚ軸の支持体１９２側から支持体１９１側へ、または、支持体１９１側からから支持体１９２側へなぞることにより、ｚ方向の操作情報が生成される。棒センサ３内部に設けられる複数のセンサによりｚ方向の操作情報が検出される。以下では第２磁気センサ２２の位置をｘ、ｙ、ｚ座標系の原点座標（０，０，０）であるものとして説明する。

図５は棒センサ３の縦断面形状を示す断面図であり、図６は図５の詳細を示す拡大断面図である。棒センサ３は複数の第１電極３１、３１、・・・、絶縁体３４、３５、及び第２電極３２を含んで構成される。棒センサ３の中心には長手方向に延びる棒状の第２電極３２が設けられる。第２電極３２の外周面はゴム等の絶縁体３５により覆われている。絶縁体３５で外周面が覆われた第２電極３２のさらにその外周には、複数の環状の第１電極３１、３１、・・・が同心円状に連設されている。第１電極３１、３１、・・・は相互に接触しないよう、所定の間隔を開けて棒センサ３の長手方向に連設されている。第１電極３１、３１、・・・は接着剤等により絶縁体３５に固着されている。

棒センサ３の外周面、すなわち第１電極３１、３１、・・・の外周面にはゴム等の絶縁体３４がさらに設けられている。図６に示すように第１電極３１の外周面方向へ突出する導電性の配線３６は、棒センサ３長手方向へ向けて中途で略９０度折り曲げられ、絶縁体３４内部を貫通して外部へ引き出される。このように第１電極３１と第２電極３２とは絶縁体３５を介し一定距離を隔てて配置される。第１電極３１及び第２電極３２は所定量の静電容量を持つコンデンサとして機能し、ユーザの指を棒センサ３へ近づけた場合、第１電極３１周囲の磁界に変化が起こり、静電容量が変化する。各第１電極３１、３１、・・・にはそれぞれ配線３６、３６、・・・が接続されており、静電容量の変化に係る電気量（電圧値または電流値）を外部へ出力する。一方、第２電極３２の一端端面からも配線３７が引き出されている。

従って、棒センサ３の長手方向に連設される一の第１電極３１、及び、他の第１電極３１をこの順になぞった場合、一の第１電極３１の静電容量に係る電気量の変化が最初に検出され、次いで、他の第１電極３１の静電容量に係る電気量の変化が検出される。これにより、ユーザが第１電極３１を連設方向になぞったことを認識することができる。第１電極３１及び第２電極３２は可撓性の磁性体とすべく、例えば高分子フィルムに酸化クロムまたはコバルト等の金属を蒸着させたものである。なお、材質はこれに限るものではない。

第２電極３２の外周面には熱可塑性樹脂等の絶縁体３５が巻回される。そして複数の環状の第１電極３１を、所定間隔を開けて絶縁体３５外周に接着する。各第１電極３１、３１、・・・の外周面から突出する配線３６、３６、・・・が相互に接触しないように長手方向に折り曲げた上で、第１電極３１、３１、・・・及び配線３６、３６、・・・の周囲を熱可塑性樹脂等の絶縁体３４で巻回する。

図７は入力装置１３を含む表示装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。表示装置１は制御部としてのＣＰＵ(Central Processing Unit)１１、ＲＡＭ(Random Access Memory)１２、表示部１４、記憶部１５、及び入力装置１３を含んで構成される。ＣＰＵ１１は、バス１７を介して表示装置１のハードウェア各部と接続されていて、それらを制御すると共に、記憶部１５に格納された制御プログラム１５Ｐに従って、入力処理及び表示処理に関する種々のソフトウェア的機能を実行する。

記憶部１５は、ハードディスク、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、またはＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）等から構成され、内部には上述した制御プログラム１５Ｐの他、ｊｐｅｇ（Joint Photographic Experts Group）等の画像データ及びメニュー画面等を記憶する画像ファイル１５１を記憶している。表示部１４は液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ等であり、入力装置１３から出力される操作情報に基づくＣＰＵ１１からの指示により、画像ファイル１５１に記憶した画像を表示する。

入力装置１３は出力部１６、演算部１０、第１磁気センサ２１、第２磁気センサ２２及び静電容量検出部３０等を含んで構成される。第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２により検出された磁気変化に係る電気量は演算部１０へそれぞれ出力される。演算部１０は図１におけるｘ軸及びｙ軸方向の操作情報を演算し出力部１６へ出力する。また静電容量検出部３０は、配線３６、３６、・・・及び配線３７から出力される静電容量の変化に基づく電気量を検出し、演算部１０へ出力する。演算部１０はｚ軸方向の操作情報を演算し、出力部１６へ出力する。出力部１６はインタフェース回路であり、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向それぞれの操作情報をＣＰＵ１１へ出力する。

図８はｘ軸方向及びｙ軸方向の操作情報の演算アルゴリズムを示す説明図である。図８Ａは第１磁気センサ２１、第２磁気センサ２２及び棒センサ３の関係を示す模式的断面図であり、図８Ｂは棒センサ３を任意の位置に動かした際のイメージを示す説明図である。図８Ａ及びＢにおいては、第２磁気センサ２２を基準座標（０，０）とし、第２磁気センサ２２から第１磁気センサ２１へ向かう方向をｙ軸正方向、第２磁気センサ２２から第１磁気センサ２１へ向かう直線に垂直に交差し、棒センサ３へ向かう方向をｘ軸正方向とする。

第１磁気センサ２１からは磁気の変化に基づく電気量（電圧値または電流値）αが出力される。第２磁気センサ２２からは磁気の変化に基づく電気量（電圧値または電流値）βが出力される。棒センサ３と第１磁気センサ２１との直線距離をＭ、棒センサ３と第２磁気センサ２２との直線距離をＮ、第１磁気センサ２１と第２磁気センサ２２との直線距離をＬとした場合、磁気に基づく電気量の強度と距離は単純に反比例の関係にあるとした場合、距離Ｍ及びＮは以下の式（１）で表すことができる。なお、本実施の形態においては説明を容易にするために一例として、強度と距離とが単純な反比例の関係にある例を示したが、距離の２乗または３乗と強度とを反比例させるようにしても良い。
Ｍ＝（ａ／α）＋ｂ
Ｎ＝（ａ／β）＋ｂ ・・・（１）

なお、ここでａ及びｂは係数である。さらに余弦定理により第１磁気センサ２１、第２磁気センサ２２及び棒センサ３で形成される角θは式（２）で表すことができる。

これにより、棒センサ３の座標（ｘ，ｙ）は下記式（３）で表現できる。

演算部１０は内部のメモリ１００に係数ａ、係数ｂ及び距離Ｌ並びに式（１）乃至（３）を予め記憶しており、第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２から磁気変化に基づく電気量α及びβが入力された場合に、座標（ｘ，ｙ）を算出する。なお、メモリ１００には、棒センサ３が操作されていない場合の初期位置の座標値も記憶している。

静電容量検出部３０には第１電極３１、３１、・・・からの配線３６、３６、・・・が接続されており、また第２電極３２からの配線３７が接続されている。静電容量検出部３０は、第２電極３２と各第１電極３１、３１、・・・との間の静電容量を演算部１０へ出力する。演算部１０には例えば、第１電極３１のチャンネル番号に対応させて静電容量に係る電気量（電圧値または電流値）が入力される。以下では静電容量に対応する電圧が静電容量検出部３０から演算部１０へ出力されるものとして説明する。

図９はメモリ１００内の記憶内容を示す説明図である。メモリ１００内には基準電圧Ｖref及び閾電圧Ｖthが記憶されている。棒センサ３の各第１電極３１に何らユーザがふれていない場合、静電容量検出部３０からは静電容量の変化に係る電圧が各第１電極３１に対応づけて出力される。この場合、出力される電圧はメモリ１００に記憶した基準電圧Ｖrefと略同一である。一方、第１電極３１にユーザがふれた場合、静電容量検出部３０から出力される電圧は低下する。演算部１０は出力電圧をメモリ１００に記憶した閾電圧Ｖthと比較し、出力電圧が閾電圧Ｖth以下となった場合に、当該第１電極３１が操作されたと判断する。

メモリ１００内にはチャンネル番号に対応づけてｚ座標値が記憶されている。チャンネル番号フィールドには、各第１電極３１、３１、・・・に対応づけられるチャンネル番号（例えば１，２・・・）が記憶されている。ｚ座標値フィールドには各チャンネル番号に対応づけてｚ軸方向の座標値が記憶されている。例えば、チャンネル番号１を図１における棒センサ３の紙面手前側に位置する第１電極３１とする。このチャンネル番号１に係る第１電極３１の出力電圧が閾電圧Ｖth以下となった場合に、演算部１０はｚ座標値フィールドに記憶したｚ座標値０を読み出す。

図１紙面奥側へ向かう方向がｚ軸正方向であり、チャンネル番号の数値も増加し、これに合わせてｚ軸座標値も大きくなるよう記憶されている。以上のようにして棒センサ３の移動及び棒センサ３への接触に伴う座標値（ｘ，ｙ，ｚ）が出力部１６へ出力される。出力部１６は座標値（ｘ，ｙ，ｚ）を操作情報としてＣＰＵ１１へ出力する。なお本実施の形態においては、ｚ軸方向をも出力する構成としたが、第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２のみを用いて、ｘ軸及びｙ軸方向のみの操作情報を出力するようにしても良い。この場合、棒センサ３は酸化鉄、酸化クロム、コバルトまたはフェライト等の磁性体で棒状に構成すればよい。

操作情報を受信したＣＰＵ１１はポインタを操作情報に基づき動作させ、または読み出した画像の選択、拡大または縮小処理を行う。図１０はｘ軸方向に係る操作情報に基づくカーソル操作例を示す説明図である。ＣＰＵ１１は画像ファイル１５１から複数の画像データの縮小画像を生成し、生成した縮小画像を複数のサムネイル画像４１、４１、・・・として表示部１４上に格子状に配置する。サムネイル画像４１の周囲を囲むカーソル４２によりユーザは表示する画像を選択する。

ユーザが棒センサ３を平面視左右方向、つまりｘ軸方向のマイナス方向またはプラス方向へ点線で示す如く引っ張ることにより、第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２から出力される磁気に係る電気量に従い、演算部１０はｘ座標値を、出力部１６を介してＣＰＵ１１へ出力する。ＣＰＵ１１は初期ｘ座標値よりも大きな値のｘ座標値が出力された場合、カーソル４２を右方向へ移動させ、一のサムネイル画像４１を選択する。一方、ＣＰＵ１１は初期ｘ座標値よりも小さな値のｘ座標値が出力された場合、カーソル４２を左方向へ移動させ、他のサムネイル画像４１を選択する。

図１１はｚ軸方向に係る操作情報に基づくカーソル操作例を示す説明図である。ＣＰＵ１１は画像ファイル１５１から複数の画像データの縮小画像を生成し、生成した縮小画像を複数のサムネイル画像４１、４１、・・・として表示部１４上に格子状に配置する。サムネイル画像４１の周囲を囲むカーソル４２によりユーザは表示する画像を選択する。

ユーザが棒センサ３を平面視上下方向（棒センサ３の長手方向）、つまりｚ軸方向のマイナス方向またはプラス方向へなぞることにより、静電容量検出部３０から出力される電圧に従い、演算部１０はｚ座標値を、出力部１６を介してＣＰＵ１１へ出力する。ＣＰＵ１１は出力されるｚ座標値が増加している場合、カーソル４２を上方向へ移動させ、一のサムネイル画像４１を選択する。一方、ＣＰＵ１１は出力されるｚ座標値が減少する場合、カーソル４２を下方向へ移動させ、他のサムネイル画像４１を選択する。ユーザはサムネイル画像４１の選択が完了した場合、平面視奥側または手前側（ｙ軸方向）へ棒センサ３を引く。これにより、表示されるサムネイル画像４１が決定される。なお、本実施の形態においては、ｚ座標値をメモリ１００内に記憶する形態としたが、これに限るものではなく、例えば演算部１０は、閾電圧以下となったチャンネル番号数が時間的に増加した場合（チャンネル番号１→２→３と変化した場合）に、ｚ正方向の操作情報と演算し、閾電圧以下となったチャンネル番号数が時間的に減少した場合（チャンネル番号３→２→１と変化した場合）に、ｚ負方向の操作情報と認識するようにしても良い。

図１２はｙ軸方向へ棒センサ３を操作した場合の一例を示す説明図である。図１２Ａは表示装置１の右側面を示し、図１２Ｂは上面から見た平面図を示す。図１２Ａの点線で示す如く、棒センサ３をｙ軸プラス方向またはマイナス方向へ移動させることにより、第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２からの磁気に係る電気量に基づく操作情報が演算部１０により演算される。ｙ座標値はＣＰＵ１１へ出力される。図１２Ｂに示すように操作情報として初期ｙ座標値よりも大きな値のｙ座標値が出力された場合、ＣＰＵ１１は表示部１４に表示した画像の拡大処理を行う。一方、操作情報として初期ｙ座標値よりも小さな値のｙ座標値が出力された場合、ＣＰＵ１１は表示部１４に表示した画像の縮小処理を行う。

図１３はｘ軸方向及びｙ軸方向に係る操作情報算出処理の手順を示すフローチャートである。演算部１０は表示装置１の図示しないメインスイッチのオンと共に、メモリ１００から第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２との距離、係数及び数式を読み出す（ステップＳ１２１）。演算部１０は第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２からそれぞれ出力される磁気の強度を示す電気量（以下では電圧値であるものとして説明する）の入力を受け付ける（ステップＳ１２２）。演算部１０は読み出した数式に距離、係数及び、並びに、第１磁気センサ２１及び第２磁気センサ２２から出力される電圧値に係る値を入力することにより、棒センサ３の現在座標値（ｘ，ｙ）を算出する（ステップＳ１２３）。演算部１０は同時に処理されるｚ座標値を算出した上で、現在座標値（ｘ，ｙ）を、出力部１６を介してＣＰＵ１１へ出力する（ステップＳ１２４）。

図１４はｚ軸方向に係る操作情報算出処理の手順を示すフローチャートである。演算部１０は表示装置１の図示しないメインスイッチのオンと共に、メモリ１００から閾電圧Ｖthを読み出す（ステップＳ１３１）。演算部１０は静電容量検出部３０から出力されるチャンネル番号及びこれに対応づけられる各第１電極３１及び第２電極３２の静電容量に係る電圧値を受け付ける（ステップＳ１３２）。演算部１０は受け付けた電圧値が読み出した閾電圧Ｖth以下であるか否かを判断する（ステップＳ１３３）。

演算部１０は電圧値が閾電圧Ｖth以下でないと判断した場合（ステップＳ１３３でＮＯ）、ステップＳ１３２へ移行し、以上の処理を繰り返す。一方、電圧値が閾電圧Ｖth以下であると判断した場合（ステップＳ１３３でＹＥＳ）、受け付けたチャンネル番号に対応するｚ座標値をメモリ１００から読み出す（ステップＳ１３４）。演算部１０は読み出したｚ座標値を、棒センサ３の現在のｚ座標値として出力部１６を介して、ｘ、ｙ座標値と共にＣＰＵ１１へ出力する（ステップＳ１３５）。なお、本実施の形態においては筐体１９の支持体１９１、１９２により棒センサ３を支持する形態としたが、筐体１９に凹部を設け、当該凹部両端にて棒センサ３を支持するようにしても良い。

実施の形態２
実施の形態２は棒センサ３に複数の感圧センサを用いる形態に関する。図１５は実施の形態２に係る棒センサ３の縦断面を示す模式的断面図である。実施の形態２に係る棒センサ３は感圧スイッチ３１、３１、・・・配線３６、３６、・・・及び磁性フィルム３４を含んで構成される。高分子フィルムに酸化クロムまたはコバルト等を金属蒸着した磁性フィルム３４は円筒形状をなし、内部に感圧スイッチ３１、３１、・・・及び配線３６、３６、・・・を収容する。磁性フィルム３４の内壁には、感圧スイッチ３１、３１、・・・が、磁性フィルム３４の長手方向に連設されている。なお、感圧スイッチ３１は間隔を開けずに相互に隣接させて配置しても良い。

なお本実施の形態においては、感圧スイッチ３１、３１、・・・は表示部１４の配置位置とは反対側の一側のみに一列に配置する形態としたが、磁性フィルム３４の他側に感圧スイッチ３１、３１、・・・及び配線３６、３６、・・・をもう一組配置しても良いし、感圧スイッチ３１を円周に沿って形成しても良い。感圧スイッチ３１から引き出される配線３６の一方は電源Ｖｃｃに接続されており、配線３６の他方は感圧センサ検出部３０に接続されている。感圧スイッチ３１は棒センサ３をユーザがふれた際の、その圧力を検出してスイッチがオンとなり、電源Ｖｃｃによる電圧の印加に伴うオン信号が磁性フィルム３４内部を貫通する配線３６を通じて感圧センサ検出部３０へ出力される。なお、感圧スイッチ３１、３１、・・・については、例えばフェザータッチセンサを適用すればよい。

感圧センサ検出部３０の各チャンネルには各感圧スイッチ３１、３１、・・・に対応する配線３６、３６、・・・が接続されている。感圧センサ検出部３０はオン信号を検出した場合、チャンネル番号とオン信号とを演算部１０へ出力する。演算部１０はメモリ１００内にチャンネル番号とｚ座標値とを対応づけるテーブルを記憶しており、演算部１０はメモリ１００を参照して、チャンネル番号に対応するｚ座標値を、出力部１６を介してＣＰＵ１１へ出力する。

本実施の形態２は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

実施の形態３
実施の形態３は支持体１９１、１９２及び棒センサ３を覆うキャップに関する。図１６は支持体１９１、１９２及び棒センサ３を覆うキャップの取り付けイメージを示す模式斜視図、図１７はキャップの左側面側からの斜視図である。キャップ５０は例えばプラスチック等で形成され一側が開口した空洞部５１を有する。キャップ５０は、支持体１９１、１９２及び棒センサ３を収容できる大きさとなる空洞部５１が形成されている。キャップ５０を支持体１９１、１９２及び棒センサ３に被せる場合は、空洞部５１を棒センサ３方向へ臨ませて押し込むことにより取り付けが完了する。図１６Ａはキャップ５０の取り付け前を示し、図１６Ｂはキャップ５０の取り付け後をそれぞれ示す。これにより、不用意に棒センサ３が操作されてしまう事態を回避することが可能となる。

本実施の形態３は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１及び２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

実施の形態４
実施の形態４はｚ軸方向の操作情報を感圧センサにより検出する形態に関する。図１８は実施の形態４に係る表示装置１の外観を示す模式的斜視図であり、図１９は図１８におけるＩ−Ｉ線による横断面図である。実施の形態４に係る入力装置１３は支持体１９１、１９２、棒センサ３、第１感圧センサ６１、第２感圧センサ６２、及び、案内孔１９３、１９４を含んで構成される。実施の形態４におけるｚ方向の操作情報は、実施の形態１の図５に示す如く棒センサ３内部のセンサにより検出するのではなく、棒センサ３の両端の延長方向に設けられる第１感圧センサ６１及び第２感圧センサ６２により検出する。

棒センサ３は酸化鉄、酸化クロム、コバルトまたはフェライト等を用いて円柱状に形成してあり、その外径は可撓性を持たせるべく例えば１ｍｍ程度とすればよい。筐体１９の両長辺先端から矩形状の支持体１９１、１９２がそれぞれ突設されている。支持体１９１の略中央部には支持体１９２の方向へ向けて開口する案内孔１９３が設けられている。同様に支持体１９２の略中央部には支持体１９１の方向へ向けて開口する案内孔１９４が設けられている。案内孔１９３、１９４は互いに対称位置に設けられている。棒センサ３の一端を案内孔１９３へ挿入し、棒センサ３を撓ませた上で他端を案内孔１９４へ挿入する。

支持体１９１、１９２の内部は空洞であり、案内孔１９３、１９４を通じて棒センサ３が空洞内部へ進退することができるよう、すなわち、棒センサ３が長手方向に移動することができるようこれを支持している。支持体１９１、１９２の空洞内部であって案内孔１９３、１９４と対向する位置には、第１感圧センサ６１及び第２感圧センサ６２が互いに対向させて対称位置に設置されている。第１感圧センサ６１、及び第２感圧センサ６２は支持体１９１、１９２の内壁面であって、案内孔１９３、１９４から突設される断面視Ｌ字型の支持足６１１、６２１に固定されている。第１感圧センサ６１は、棒センサ３が支持体１９２から支持体１９１へ向かう長手方向へ移動し、棒センサ３の一端端面がこれに接触した場合に、オン信号を外部へ出力する。これは図１８で示すｚ軸正方向への移動を示す操作情報となる。

一方、第２感圧センサ６２は、棒センサ３が支持体１９１から支持体１９２へ向かう長手方向へ移動し、棒センサ３の他端端面がこれに接触した場合に、オン信号を外部へ出力する。これは図１８で示すｚ軸負方向への移動を示す操作情報となる。なお、第１感圧センサ６１、及び第２感圧センサ６２は棒センサ３の端面が当接していない場合は、何ら信号を出力しない。なお、ここでは、感圧センサを用いることを想定したが、張力センサを用いる形態であっても良い。

図２０は実施の形態４に係る入力装置１３を含む表示装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。実施の形態１の図７で示した静電容量検出部３０に代え、第１感圧センサ６１及び第２感圧センサ６２が設けられている。第１感圧センサ６１は棒センサ３の一端端面が接触した場合にオン信号を演算部１０へ出力する。一方第２感圧センサ６２も棒センサ３の他端端面が接触した場合にオン信号を演算部１０へ出力する。演算部１０は第１感圧センサ６１からオン信号が出力された場合、ｚ軸正方向の操作情報を、出力部１６を介してＣＰＵ１１へ出力する。一方演算部１０は第２感圧センサ６２からオン信号が出力された場合、ｚ軸負方向の操作情報を、出力部１６を介してＣＰＵ１１へ出力する。

本実施の形態４は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至３と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

電子機器の外観を示す模式的斜視図である。 電子機器の上面を示す平面図である。 電子機器の右側面を示す側面図である。 電子機器の横断面を示す横断面図である。 棒センサの縦断面形状を示す断面図である。 図５の詳細を示す拡大断面図である。 入力装置を含む表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 ｘ軸方向及びｙ軸方向の操作情報の演算アルゴリズムを示す説明図である。 メモリ内の記憶内容を示す説明図である。 ｘ軸方向に係る操作情報に基づくカーソル操作例を示す説明図である。 ｚ軸方向に係る操作情報に基づくカーソル操作例を示す説明図である。 ｙ軸方向へ棒センサを操作した場合の一例を示す説明図である。 ｘ軸方向及びｙ軸方向に係る操作情報算出処理の手順を示すフローチャートである。 ｚ軸方向に係る操作情報算出処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る棒センサの縦断面を示す模式的断面図である。 支持体及び棒センサを覆うキャップの取り付けイメージを示す模式斜視図である。 キャップの左側面側からの斜視図である。 実施の形態４に係る表示装置の外観を示す模式的斜視図である。 図１８におけるＩ−Ｉ線による横断面図である。 実施の形態４に係る入力装置を含む表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 表示装置
３ 棒センサ
１０ 演算部
１１ ＣＰＵ
１３ 入力装置
１４ 表示部
１５ 記憶部
１６ 出力部
１９ 筐体
２１ 第１磁気センサ
２２ 第２磁気センサ
３０ 静電容量検出部
３１ 第１電極、感圧スイッチ
３２ 第２電極、感圧スイッチ
３４ 絶縁体、磁性フィルム
３５ 絶縁体
３６ 配線
５０ キャップ
６１ 第１感圧センサ
６２ 第２感圧センサ
１００ メモリ
１９１、１９２ 支持体
１９３、１９４ 案内孔

Claims (8)

1. 入力操作を受け付ける入力装置において、
   筐体と、
   該筐体に両端が支持される可撓性の磁性体と、
   該磁性体近傍に設けられ、磁気を検出する複数の磁気センサと、
   該複数の磁気センサにより検出された磁気に係る電気量に基づいて、入力操作に基づく操作情報を演算する演算部と、
   演算部により演算した操作情報を出力する出力部と
   を備えることを特徴とする入力装置。
2. 前記磁性体内部の長手方向には複数のセンサが設けられており、
   前記演算部は、
   前記複数のセンサから出力される信号及び前記複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算するよう構成してある
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 前記複数のセンサは、
   長手方向に連設される複数の第１電極、及び、該複数の第１電極に対向配置され長手方向に延びる第２電極を含み、
   前記演算部は、
   各第１電極及び第２電極間の静電容量の変化に基づく信号及び前記複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算するよう構成してある
   ことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
4. 前記複数のセンサは、
   長手方向に連設される複数の感圧センサ
   であることを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
5. 前記磁性体を覆うキャップ
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の入力装置。
6. 前記筐体は、前記磁性体の両端を該磁性体が長手方向に移動することができるよう支持しており、
   該筐体内部に設けられ、前記磁性体の長手方向の移動を検出するセンサを備え、
   前記演算部は、
   前記センサから出力される信号及び前記複数の磁気センサから出力される磁気に係る電気量に基づいて、操作情報を演算するよう構成してある
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
7. 前記磁気センサは、
   前記磁性体近傍の２カ所に設けられており、
   前記演算部は、
   ２カ所に設けられた２つの磁気センサにより検出された磁気に係る電気量に基づいて、入力操作に基づく操作情報を演算するよう構成してある
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
8. 請求項１から７のいずれか一つに記載の入力装置を備えることを特徴とする電子機器。

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