JP2010002954A - 入力装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐久性及び操作性に優れた入力装置を提供する。
【解決手段】その大きさを変更することが可能なテーブルを有する投影テーブル装置１０８と、該テーブル上にテーブルの大きさに応じた複数の仮想キーの像を投影する投影装置１０９と、テーブル上における複数の仮想キーの像が投影される領域近傍に赤外線を射出する赤外線装置１１１と、テーブル上に置かれたユーザの指で反射された赤外線が入射し、テーブル上におけるユーザの指の位置情報が含まれる信号を出力するＣＭＯＳカメラ１１０と、複数の仮想キーの像に関する情報及びＣＭＯＳカメラ１１０の出力信号に基づいて、複数の仮想キーのうちユーザの指の位置に対応する仮想キーを検出する入力ユニット制御装置１１６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、入力装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、ユーザが本体装置に対する指令を入力する入力装置、及び該入力装置を備える画像形成装置に関する。
複写機やプリンタ装置などの画像形成装置では、ユーザがジョブを実行するための指令を入力するための複数の入力キー、及び画像形成装置の状態、ユーザへの各種メッセージを表示するための表示部を有する操作パネルが設けられている。
例えば、特許文献１には、ユーザの身長や車椅子使用の有無等の身体情報に応じて最適な作業位置を求め、操作パネルが含まれる操作部と排紙トレイの高さを連動して昇降する画像形成装置が開示されている。
しかしながら、入力キーは機械的な機構を有しているため、使用頻度の高いキーが故障するおそれがあった。そして、この場合には、操作パネル全体を取り替えなければならなかった。
ところで、特許文献２には、投影距離など設置条件が異なっても適切な大きさのキーボードを投影可能な投影入力装置、及び該投影入力装置を備えた情報端末が開示されている。
特開２００５−０１０３９４号公報 特開２００７−２１９９６６号公報
最近の画像形成装置は多機能であり、多様な入力内容（入力メニュー）を有している。そこで、特許文献２に開示されている投影入力装置を画像形成装置に用いると、操作性が低下するという不都合があった。
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、耐久性及び操作性に優れた入力装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、優れた耐久性及び操作性を有する画像形成装置を提供することにある。
本発明は、第１の観点からすると、ユーザが本体装置に対する指令を入力する入力装置であって、その大きさを変更することが可能な平面を有するテーブル装置と；前記テーブル装置の平面の大きさに応じた複数の仮想キーの像を、前記テーブル装置の平面上に投影する投影装置と；前記テーブル装置の平面上に置かれたユーザの指の位置情報を非接触で検出する位置検出装置と；前記複数の仮想キーの像に関する情報及び前記位置検出装置の検出結果に基づいて、前記複数の仮想キーのうち前記ユーザの指の位置に対応する仮想キーを検出するキー検出装置と；を備える入力装置である。
これによれば、従来よりも耐久性及び操作性を向上させることができる。
本発明は、第２の観点からすると、ユーザが入力する指令に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、前記指令を入力するための本発明の入力装置と；前記入力装置から入力された指令に基づいて画像を形成する装置本体と；を備える画像形成装置である。
これによれば、本発明の入力装置を備えているため、従来よりも耐久性及び操作性を向上させることができる。
以下、本発明の一実施形態を図１〜図２０に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としての複合機１００の外観が示されている。また、図２には、複合機１００における制御関係のブロック図が示されている。なお、図２における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
複合機１００は、入力ユニット１０７、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット１１８、投影テーブル装置１０８、プリンタ１０５、用紙トレイ１０６、排紙トレイ１０４、人感知センサ１１４、操作パネル表示器１０２、ＩＤ読取装置１２３、メモリ１２４、本体制御装置１１５などを有している。
そして、入力ユニット１０７は、投影装置１０９、ＣＭＯＳカメラ１１０、赤外線装置１１１、入力ユニット制御装置１１６などを有している。
また、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット１１８は、自動原稿搬送装置（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ、以下「ＡＤＦ」という）１０１、ＡＤＦ持上センサ１２１、原稿センサ１２２、スキャナ１０３、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０などを有している。
ＡＤＦ１０１は、スキャナ１０３の上側（＋Ｚ側）であって、複合機１００における最も上の位置（＋Ｚ側の端部）に配置されている。ＡＤＦ１０１は、複数枚の原稿をセット可能な原稿載置部を有し、該原稿載置部にセットされた原稿を１枚ずつスキャナ１０３の上面（ガラス面）に搬送する。
原稿センサ１２２は、ＡＤＦ１０１の原稿載置部に原稿がセットされているか否かを検知するセンサである。原稿センサ１２２の出力信号は、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０に供給される。
ＡＤＦ１０１は、スキャナ１０３に対して分離することができる。具体的には、ＡＤＦ１０１は＋Ｘ側の端部のみが固定されており、ＡＤＦ１０１の−Ｘ側の端部を持ち上げることにより、ＡＤＦ１０１は＋Ｘ側の端部を軸として回動するようになっている。そこで、例えば、製本された原稿を複写する場合には、ＡＤＦ１０１をスキャナ１０３に対して分離し、スキャナ１０３の上面（ガラス面）に原稿を載せることができる。
ＡＤＦ持上センサ１２１は、ＡＤＦ１０１がスキャナ１０３に対して分離されているか、すなわちＡＤＦ１０１が持ち上げられているか否かを検知するセンサである。ＡＤＦ持上センサ１２１の出力信号は、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０に供給される。
ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０は、原稿センサ１２２の出力信号、ＡＤＦ持上センサ１２１の出力信号、及び本体制御装置１１５の指示に基づいて、ＡＤＦ１０１及びスキャナ１０３を制御する。
スキャナ１０３は、上面（ガラス面）に載置されている原稿の画像情報を読み取る。ここで読み取られた画像情報は、複合機１００が複写機として機能する場合にはプリンタ１０５に送られる。なお、このとき、画像情報は、スキャナ１０３からプリンタ１０５に直接送られても良いし、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０あるいは本体制御装置１１５を介してプリンタ１０５に送られても良い。また、複合機１００がスキャナ機として機能する場合には、ここで読み取られた画像情報は、メモリ１２４に格納される。なお、このとき、画像情報は、スキャナ１０３からメモリ１２４に直接送られても良いし、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０あるいは本体制御装置１１５を介してメモリ１２４に送られても良い。
人感知センサ１１４は、複合機１００の正面（前面、−Ｘ側）に人が立っているか否かを検知するセンサである。人感知センサ１１４の出力信号は、本体制御装置１１５に供給される。
操作パネル表示器１０２は、本体制御装置１１５の指示に基づいて、各種メッセージなどを表示する。
ＩＤ読取装置１２３は、ユーザがユーザＩＤを入力するのに用いられる。ユーザＩＤが入力されると、該ユーザＩＤは本体制御装置１１５に通知される。なお、ユーザＩＤは、キー入力方式で入力されても良いし、カードリーダによるＩＤカードの接触あるいは非接触読み取り方式で入力されても良い。
メモリ１２４には、仮想キーに関する情報を含むユーザ情報がユーザＩＤ毎に格納されている。
用紙トレイ１０６には、印刷用紙が格納されている。
プリンタ１０５は、用紙トレイ１０６から印刷用紙を取り出し、複合機１００が複写機として機能する場合には、スキャナ１０３が読み取った画像情報を印刷する。また、複合機１００がプリンタ機として機能する場合には、上位装置（例えば、パソコン）からの画像情報を印刷する。
排紙トレイ１０４には、プリンタ１０５によって画像情報が印刷された印刷用紙が保持される。
投影テーブル装置１０８は、複合機１００の正面側であって、ユーザが立った状態で楽に指を乗せることができる位置に配置されている。
この投影テーブル装置１０８は、一例として図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、その内部に空間を有する第１のテーブル１０８ａ、該第１のテーブル１０８ａの内部に収納可能な第２のテーブル１０８ｂ、該第２のテーブル１０８ｂをＸ軸方向に駆動するテーブル駆動装置１２９を有している。なお、第１のテーブル１０８ａと第２のテーブル１０８ｂを区別する必要がないとき、以下では、単に「テーブル」という。
第２のテーブル１０８ｂの−Ｙ側の側面における＋Ｘ側の端部には、突起１２６が設けられている。
第１のテーブル１０８ａの内部におけるＹ軸方向の両端部には、Ｘ軸方向に延びるレール１２５がそれぞれ設けられている。そして、第２のテーブル１０８ｂは、各レール１２５上に載置されている。
また、第１のテーブル１０８ａの−Ｙ側の側面における−Ｘ側の端部及び＋Ｘ側の端部には突起１２６の接触を検知する突起センサ１２８ａ及び突起センサ１２８ｂが設けられている。
ここでは、第２のテーブル１０８ｂが、第１のテーブル１０８ａの内部から引き出される際に、所定の引き出し位置に達すると、突起１２６が突起センサ１２８ａに接触するように設定されている。また、第２のテーブル１０８ｂが、第１のテーブル１０８ａの内部に収納される際に、所定の収納位置に達すると、突起１２６が突起センサ１２８ｂに接触するように設定されている。
各突起センサの出力信号は、入力ユニット制御装置１１６に供給される。
テーブル駆動装置１２９は、入力ユニット制御装置１１６の指示に基づいて、第２のテーブル１０８ｂを駆動する。
すなわち、投影テーブル装置１０８では、一例として図４及び図５に示されるように、テーブルの大きさを変更することができる。
入力ユニット１０７は、投影テーブル装置１０８の＋Ｘ側に配置されている。ここでは、一例として図６に示されるように、投影装置１０９、ＣＭＯＳカメラ１１０、及び赤外線装置１１１は、それぞれ所定の位置関係で筐体内に保持されている。
投影装置１０９は、筐体内における＋Ｚ側端部に配置され、投影テーブル装置１０８のテーブル上に仮想キー画像を投影する投影機１０９ａ、該投影機１０９ａを回動してテーブル上における仮想キー画像が投影される領域（以下では、便宜上、単に「投影領域」ともいう）の大きさを変更する投影駆動機構１０９ｂを有している。
投影機１０９ａは、一例として図７に示されるように、光源装置１０９１、コリメート光学系１０９２、インテグレータ光学系１０９３、液晶パネル１０９４、投影レンズ１０９５などを備えている。
光源装置１０９１から出力された光は、コリメート光学系１０９２及びインテグレータ光学系１０９３を介して液晶パネル１０９４に入射する。
液晶パネル１０９４に入射した光は、投影画像データに応じて変調され、投影レンズ１０９５でテーブル上に拡大投影される。
なお、各光学系は、テーブル上に投影された画像が、ゆがみやぼけの少ない画像となるように調整されている。
図８（Ａ）には、第２のテーブル１０８ｂが第１のテーブル１０８ａの内部に収納されているときの投影領域が示されている。そして、図８（Ｂ）には、そのときに投影される仮想キー画像の一例が示されている。
図９（Ａ）には、第２のテーブル１０８ｂが第１のテーブル１０８ａの内部から引き出されているときの投影領域が示されている。そして、図９（Ｂ）には、そのときに投影される仮想キー画像の一例が示されている。
なお、図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）に示されている仮想キー画像における各仮想キーは、従来の複合機における入力キーと同様な意味を有している。例えば、「Ｃｏｐｙ」は複写機として動作することを指示する仮想キーであり、「Ｓｃａｎｎｅｒ」はスキャナ機として動作することを指示する仮想キーである。また、「Ｐｒｉｎｔｅｒ」はプリンタ機として動作することを指示する仮想キーであり、「Ｆａｘ」はファックス機として動作することを指示する仮想キーである。そして、「Ｒｅｓｅｔ」はそれまでに入力された内容のキャンセルを指示する仮想キーであり、「Ｓｔａｒｔ」は動作開始を指示する仮想キーであり、「Ｓｔｏｐ」は動作停止を指示する仮想キーである。さらに、「０」〜「９」、「．／＊」、「♯」はいわゆるテンキーに対応する仮想キーである。また、「ＵｓｅｒＴｏｏｌ」は複合機１００の初期設定やカウンタ値をみるモードに入るための仮想キーであり、「Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ」はテーブルの大きさを変更するための仮想キーである。そして、「Ｆｕｎｃｔｉｏｎ１」〜「Ｆｕｎｃｔｉｏｎ１１」はドキュメントボックス（文書蓄積）やログイン／ログアウトなどのための仮想キーである。
赤外線装置１１１は、筐体内における−Ｚ側端部に配置され、赤外線を射出する光源１１１ａ、該光源１１１ａからの赤外線の光路を折り曲げる反射ミラー１１１ｂを有している。ここでは、図１０（Ａ）に示されるように、赤外線は、光源１１１ａから−Ｚ方向に射出された後、その光路が反射ミラー１１１ｂによって−Ｘ方向に折り曲げられる。光源１１１ａから射出される赤外線は発散光であるため、入力ユニット１０７から出力された赤外線は、テーブルの表面に近接した空間を、テーブルの表面に平行な方向に広がりながら進行する。ここでは、入力ユニット１０７から出力された赤外線は、一例として図１０（Ｂ）に示されるように、Ｚ軸方向から見たときに、投影領域のほぼ全てをカバーしている。
ＣＭＯＳカメラ１１０は、筐体内における投影装置１０９と赤外線装置１１１との間に配置され、一例として図１１に示されるように、テーブル上にユーザの指１３０が置かれたときに、その指１３０で反射した赤外線が入射するようになっている。ＣＭＯＳカメラ１１０は、赤外線が入射すると、指１３０の位置に対応する情報を含む信号を出力する。ＣＭＯＳカメラ１１０の出力信号は、入力ユニット制御装置１１６に供給される。
ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０は、ＣＰＵ（ＣＰＵ１２０ａという）及び該ＣＰＵ１２０ａにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び各種データが格納されているメモリ（メモリ１２０ｂという）を有している。このＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０の動作を図１２のフローチャートを用いて説明する。図１２は、ＣＰＵ１２０ａによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
電源が投入されると、メモリ１２０ｂに格納されている図１２のフローチャートに対応するプログラムの開始アドレスがＣＰＵ１２０ａのプログラムカウンタにセットされ、処理が開始される。
なお、ここでは、本体制御装置１１５との通信は、送受信とも割り込み処理（受信割り込み処理、送信割り込み処理）で行われるものとする。そして、本体制御装置１１５から通知があったときには、受信割り込み処理において対応する受信フラグがセットされるようになっている。
最初のステップＳ４０１では、ＡＤＦ持上センサ１２１の出力信号を取得する。
次のステップＳ４０３では、ＡＤＦ持上センサ１２１の出力信号に基づいて、ＡＤＦ１０１がユーザによって持ち上げられたか否かを判断する。ＡＤＦ持上センサ１２１が、「持ち上げ検知」の状態であれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ４０５に移行する。
このステップＳ４０５では、「ＡＤＦ１０１が持ち上げられた」ことを本体制御装置１１５に通知する。そして、ステップＳ４０７に移行する。
このステップＳ４０７では、原稿センサ１２２の出力信号を取得する。
次のステップＳ４０９では、原稿センサ１２２の出力信号に基づいて、原稿がＡＤＦ１０１の原稿載置部にセットされているか否かを判断する。原稿センサ１２２が「セット検知」の状態であれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ４１１に移行する。
このステップＳ４１１では、「原稿がセットされた」ことを本体制御装置１１５に通知する。そして、ステップＳ４１３に移行する。
このステップＳ４１３では、受信フラグを参照し、本体制御装置１１５から「スキャン要求」があったか否かを判断する。本体制御装置１１５から「スキャン要求」があれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ４１５に移行する。なお、本体制御装置１１５からの「スキャン要求」の受信フラグは、ここでリセットされる。
このステップＳ４１５では、ＡＤＦ持上センサ１２１の出力信号に基づいて、ＡＤＦ１０１がユーザによって持ち上げられているか否かを判断する。ＡＤＦ持上センサ１２１が、「持ち上げ未検知」の状態であれば、ここでの判断は否定され、ステップＳ４１７に移行する。
このステップＳ４１７では、ＡＤＦ１０１に駆動開始を指示する。これにより、原稿載置部にセットされている原稿がスキャナ１０３の上面（ガラス面）に搬送される。なお、原稿が複数枚あるときには、直前に搬送した原稿のスキャナ１０３での読み取りが完了してから、次の原稿がスキャナ１０３に搬送される。
次のステップＳ４１９では、スキャナ１０３に駆動開始を指示する。これにより、上面（ガラス面）に載置されている原稿の画像情報が読み取られる。そして、すべての原稿の読み取りが完了すると、上記ステップＳ４０１に戻る。
なお、上記ステップＳ４０３において、ＡＤＦ持上センサ１２１が「持ち上げ未検知」の状態であれば、ステップＳ４０３での判断は否定され、上記ステップＳ４０７に移行する。
また、上記ステップＳ４０９において、原稿センサ１２２が「セット未検知」の状態であれば、ステップＳ４０９での判断は否定され、上記ステップＳ４１３に移行する。
また、上記ステップＳ４１３において、本体制御装置１１５から「スキャン要求」がなければ、ステップＳ４１３での判断は否定され、上記ステップＳ４０１に戻る。
また、上記ステップＳ４１５において、ＡＤＦ持上センサ１２１が、「持ち上げ検知」の状態であれば、ステップＳ４１５での判断は肯定され、上記ステップＳ４１９に移行する。
本体制御装置１１５は、ＣＰＵ（ＣＰＵ１１５ａという）及び該ＣＰＵ１１５ａにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び各種データが格納されているメモリ（メモリ１１５ｂという）を有している。この本体制御装置１１５の「キー入力に関する動作」を図１３及び図１４のフローチャートを用いて説明する。図１３及び図１４は、「キー入力に関する動作」処理において、ＣＰＵ１１５ａによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
電源が投入されると、メモリ１１５ｂに格納されているプログラムの開始アドレスがＣＰＵ１１５ａのプログラムカウンタにセットされ、本体制御装置１１５の動作が開始される。そして、「キー入力に関する動作」が要求されたときに、図１３及び図１４のフローチャートに対応するプログラム（サブルーチンあるいはモジュール）が呼び出される。
なお、ここでは、入力ユニット制御装置１１６、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０及びＩＤ読取装置１２３との通信は、いずれも送受信とも割り込み処理（受信割り込み処理、送信割り込み処理）で行われるものとする。そして、入力ユニット制御装置１１６、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０及びＩＤ読取装置１２３から通知があったときには、受信割り込み処理において対応する受信フラグがセットされるようになっている。
最初のステップＳ５０１では、タイマカウンタＡをリセットする。このタイマカウンタＡは、タイマ割り込み処理でカウントアップされるようになっている。
次のステップＳ５０３では、人感知センサ１１４の出力信号を取得する。
次のステップＳ５０５では、人感知センサ１１４の出力信号に基づいて、人感知センサ１１４が人を検知したか否かを判断する。人感知センサ１１４が「未検知」の状態であれば、ここでの判断は否定され、ステップＳ５０７に移行する。
このステップＳ５０７では、受信フラグを参照し、ＡＤＦ１０１が持ち上げられたか否かを判断する。ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０からの「ＡＤＦ１０１が持ち上げられた」という通知がなければ、ここでの判断は否定され、ステップＳ５０９に移行する。
このステップＳ５０９では、受信フラグを参照し、ＡＤＦ１０１の原稿載置部に原稿がセットされているか否かを判断する。ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０からの「原稿がセットされた」という通知がなければ、ここでの判断は否定され、ステップＳ５１１に移行する。
このステップＳ５１１では、上記タイマカウンタＡを参照し、タイムアウトか否かを判断する。タイマカウンタＡの値が所定の値以下であれば、ここでの判断は否定され、上記ステップＳ５０３に戻る。
一方、上記ステップＳ５０５において、人感知センサ１１４が「検知」の状態であれば、ステップＳ５０５での判断は肯定され、ステップＳ５１３に移行する。
また、上記ステップＳ５０７において、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０からの「ＡＤＦ１０１が持ち上げられた」という通知があれば、ステップＳ５０７での判断は肯定され、ステップＳ５１３に移行する。なお、「ＡＤＦ１０１が持ち上げられた」という通知の受信フラグは、ここでリセットされる。
また、上記ステップＳ５０９において、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０からの「原稿がセットされた」という通知があれば、ステップＳ５０９での判断は肯定され、ステップＳ５１３に移行する。なお、「原稿がセットされた」という通知の受信フラグは、ここでリセットされる。
このステップＳ５１３では、操作パネル表示器１０２にユーザＩＤの入力を要求するメッセージを表示させる。
次のステップＳ５１５では、タイマカウンタＢをリセットする。このタイマカウンタＢは、タイマ割り込み処理でカウントアップされるようになっている。
次のステップＳ５１７では、受信フラグを参照し、ユーザＩＤが入力されたか否かを判断する。ＩＤ読取装置１２３からユーザＩＤの通知がなければ、ここでの判断は否定され、ステップＳ５１９に移行する。
このステップＳ５１９では、上記タイマカウンタＢを参照し、タイムアウトか否かを判断する。タイマカウンタＢの値が所定の値以下であれば、ここでの判断は否定され、上記ステップＳ５１７に戻る。一方、タイマカウンタＢの値が上記所定の値を超えていれば、ここでの判断は肯定され、上記ステップＳ５０１に戻る。
なお、上記ステップＳ５１７において、ＩＤ読取装置１２３からユーザＩＤの通知があれば、ステップＳ５１７での判断は肯定され、ステップＳ５５１に移行する。なお、ユーザＩＤの通知の受信フラグは、ここでリセットされる。
このステップＳ５５１では、メモリ１２４に格納されているユーザ情報を参照し、通知されたユーザＩＤに対応する仮想キー情報を取得する。ここでは、仮想キー情報として、仮想キーの種類、配置、各仮想キーの大きさ、第２のテーブル１０８ｂの有無などを特定することができる仮想キー番号が取得される。
次のステップＳ５５３では、取得された仮想キー情報を入力ユニット制御装置１１６に通知する。
次のステップＳ５５５では、操作パネル表示器１０２にキー入力が可能であることを示すメッセージを表示させる。
次のステップＳ５５７では、入力ユニット制御装置１１６から「タイムアウト」の通知があったか否かを判断する。入力ユニット制御装置１１６から「タイムアウト」の通知がなければ、ここでの判断は否定され、ステップＳ５５９に移行する。
このステップＳ５５９では、入力ユニット制御装置１１６から「キー・データ」の通知があったか否かを判断する。入力ユニット制御装置１１６から「キー・データ」の通知がなければ、ここでの判断は否定され、ステップＳ５６３に移行する。
このステップＳ５６３では、人感知センサ１１４の出力信号を取得する。
次のステップＳ５６５では、人感知センサ１１４の出力信号に基づいて、人感知センサ１１４が人を検知したか否かを判断する。人感知センサ１１４が「未検知」の状態であれば、ここでの判断は否定されステップＳ５６７に移行する。
このステップＳ５６７では、所定時間待機する。
次のステップＳ５６９では、人感知センサ１１４の出力信号を再度取得する。
次のステップＳ５７１では、人感知センサ１１４の出力信号に基づいて、人感知センサ１１４が人を検知したか否かを判断する。人感知センサ１１４が「未検知」の状態であれば、ここでの判断は否定されステップＳ５７３に移行する。
このステップＳ５７３では、ユーザのキー入力が終了したと判断し、「キー入力の終了」を入力ユニット制御装置１１６に通知する。そして、「キー入力に関する動作」を終了し、他の処理あるいは動作に移行する。
なお、上記ステップＳ５１１において、タイマカウンタＡの値が所定の値を超えていれば、ステップＳ５１１での判断は肯定され、上記ステップＳ５７３に移行する。
また、上記ステップＳ５５７において、入力ユニット制御装置１１６から「タイムアウト」の通知があれば、ステップＳ５５７での判断は肯定され、上記ステップＳ５０１に戻る。なお、「タイムアウト」の通知の受信フラグは、ここでリセットされる。
また、上記ステップＳ５６５において、人感知センサ１１４が「検知」の状態であれば、ステップＳ５６５での判断は肯定され、上記ステップＳ５５７に戻る。
同様に、上記ステップＳ５７１において、人感知センサ１１４が「検知」の状態であれば、ステップＳ５７１での判断は肯定され、上記ステップＳ５５７に戻る。
また、上記ステップＳ５５９において、入力ユニット制御装置１１６から「キー・データ」の通知があれば、ステップＳ５５９での判断は肯定され、ステップＳ５７５に移行する。なお、「キー・データ」の通知の受信フラグは、ここでリセットされる。
このステップＳ５７５では、キー・データが「Ｓｔａｒｔ」キーであるか否かが判断される。キー・データが「Ｓｔａｒｔ」キーであれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ５７７に移行する。
このステップＳ５７７では、原稿のスキャンが必要であるか否かが判断される。例えば、複合機１００が複写機あるいはスキャナ機として動作するように設定されている場合には、ここでの判断は肯定され、ステップＳ５７９に移行する。
このステップＳ５７９では、「スキャン要求」をＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０に通知する。
次のステップＳ５８１では、キー・データに応じた条件の設定、あるいは、キー・データに応じた処理を行う。そして、上記ステップＳ５５７に戻る。
一方、上記ステップＳ５７５において、キー・データが「Ｓｔａｒｔ」キーでなければ、ステップＳ５７５での判断は否定され、上記ステップＳ５８１に移行する。このとき、ステップＳ５８１では、キー・データが「Ｃｏｐｙ」キーであれば、複合機１００が複写機として動作するように設定される。また、キー・データが「Ｓｃａｎｎｅｒ」キーであれば、複合機１００がスキャナ機として動作するように設定される。さらに、キー・データが「Ｐｒｉｎｔｅｒ」キーであれば、複合機１００がプリンタ機として動作するように設定される。
また、上記ステップＳ５７７において、例えば、複合機１００がプリンタ機として動作するように設定されている場合には、ステップＳ５７７での判断は否定され、上記ステップＳ５８１に移行する。
入力ユニット制御装置１１６は、ＣＰＵ（ＣＰＵ１１６ａという）及び該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び各種データが格納されているメモリ（メモリ１１６ｂという）を有している。この入力ユニット制御装置１１６の動作を図１５及び図１６のフローチャートを用いて説明する。図１５及び図１６は、入力ユニット制御装置１１６のＣＰＵによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。電源が投入されると、メモリ１１６ｂに格納されている図１５及び図１６のフローチャートに対応するプログラムの開始アドレスがＣＰＵ１１６ａのプログラムカウンタにセットされ、処理が開始される。
なお、ここでは、本体制御装置１１５との通信は、送受信とも割り込み処理（受信割り込み処理、送信割り込み処理）で行われるものとする。そして、本体制御装置１１５から通知があったときには、受信割り込み処理において対応する受信フラグがセットされるようになっている。
最初のステップＳ６０１では、受信フラグを参照し、本体制御装置１１５から「仮想キー情報」の通知があったか否かが判断される。本体制御装置１１５から「仮想キー情報」の通知があったときは、ここでの判断は肯定され、ステップＳ６０３に移行する。なお、「仮想キー情報」の通知の受信フラグは、ここでリセットされる。
このステップＳ６０３では、仮想キー情報に応じて、仮想キーの種類、配置、各仮想キーの大きさ、第２のテーブル１０８ｂの有無などを特定する。ここでは、メモリ１１６ｂに、仮想キー番号毎に、仮想キーの種類、配置、各仮想キーの大きさ、第２のテーブル１０８ｂの有無などを含む投影データが予め格納されており、仮想キー番号で投影データを検索、抽出することが可能である。
このステップＳ６０５では、投影データに基づいて、投影テーブル装置１０８における第２のテーブル１０８ｂが必要であるか否かを判断する。第２のテーブル１０８ｂが必要でなければ、ここでの判断は否定され、ステップＳ６０７に移行する。
このステップＳ６０７では、テーブル駆動装置１２９に指示して、第２のテーブル１０８ｂを第１のテーブル１０８ａの内部に収納する（図１７参照）。ここでは、突起センサ１２８ｂが第２のテーブル１０８ｂの突起１２６に接触するまで、第２のテーブル１０８ｂを＋Ｘ方向に移動させる。なお、すでに第２のテーブル１０８ｂが第１のテーブル１０８ａの内部に収納されているときは、何もしない。
次のステップＳ６０９では、投影駆動機構１０９ｂに指示して、テーブル上における投影領域の大きさを「小」に設定する。
次のステップＳ６１５では、投影データに基づいて、投影画像データを投影装置１０９に出力する。
次のステップＳ６１７では、投影装置１０９に投影を指示する。ここでは、一例として図１８に示されるように、第１のテーブル１０８ａ上に仮想キー画像が投影される。
次のステップＳ６１９では、赤外線装置１１１に赤外線の射出を指示する。
次のステップＳ６２１では、ＣＭＯＳカメラ１１０をオンにする。このとき、キー確定フラグをリセットする。
次のステップＳ６２３では、タイマカウンタａをリセットする。このタイマカウンタａは、タイマ割り込み処理でカウントアップされるようになっている。
次のステップＳ６２５では、ＣＭＯＳカメラ１１０の出力信号に基づいて、ＣＭＯＳカメラ１１０が赤外線の反射光を受光したか否かを判断する。ＣＭＯＳカメラ１１０が赤外線の反射光を受光していなければ、ここでの判断は否定されて、ステップＳ６２７に移行する。
このステップＳ６２７では、上記タイマカウンタａを参照し、タイムアウトか否かを判断する。タイマカウンタａの値が所定の値以下であれば、ここでの判断は否定され、上記ステップＳ６２５に戻る。一方、タイマカウンタａの値が上記所定の値を超えていれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ６２９に移行する。
このステップＳ６２９では、本体制御装置１１５に「タイムアウト」を通知する。そして、上記ステップＳ６０１に戻る。
なお、上記ステップＳ６０１において、本体制御装置１１５から「仮想キー情報」の通知がなければ、ステップＳ６０１での判断は否定され、本体制御装置１１５から「仮想キー情報」の通知があるまで待機する。
また、上記ステップＳ６０５において、第２のテーブル１０８ｂが必要であれば、ステップＳ６０５での判断は肯定され、ステップＳ６１１に移行する。
このステップＳ６１１では、テーブル駆動装置１２９に指示して、第２のテーブル１０８ｂを第１のテーブル１０８ａから引き出す（図１９参照）。ここでは、突起センサ１２８ａが第２のテーブル１０８ｂの突起１２６に接触するまで、第２のテーブル１０８ｂを−Ｘ方向に移動させる。なお、すでに第２のテーブル１０８ｂが第１のテーブル１０８ａから引き出されているときは、何もしない。
次のステップＳ６１３では、投影駆動機構１０９ｂに指示して、テーブル上における投影領域の大きさを「大」に設定する。そして、上記ステップＳ６１５に移行する。このときは、上記ステップＳ６１７では、一例として図２０に示されるように、第１のテーブル１０８ａ及び第２のテーブル１０８ｂ上に仮想キー画像が投影される。
さらに、上記ステップＳ６２５において、ＣＭＯＳカメラ１１０が赤外線の反射光を受光していれば、ステップＳ６２５での判断は肯定されて、ステップＳ６５１に移行する。
このステップＳ６５１では、ＣＭＯＳカメラ１１０の出力信号に基づいて、ＣＭＯＳカメラ１１０における反射光の受光位置を求める。
次のステップＳ６５３では、所定時間待機する。
次のステップＳ６５５では、ＣＭＯＳカメラ１１０の出力信号に基づいて、ＣＭＯＳカメラ１１０における反射光の受光位置を再度求める。
次のステップＳ６５７では、上記ステップＳ６５１で求めた反射光の受光位置と上記ステップＳ６５５で求めた反射光の受光位置とが同じであるか否かを判断する。各受光位置が同じであれば、ここでの判断は肯定され、ステップＳ６５９に移行する。なお、各受光位置の差が所定の範囲内であれば、各受光位置は同じであるとみなす。
このステップＳ６５９では、投影データを参照し、上記反射光の受光位置に対応するキー・データを調査する。なお、ＣＭＯＳカメラ１１０における反射光の受光位置とテーブル上での指の位置との関係は、予め種々の予備実験で取得されており、該関係に関する情報は、メモリ１１６ｂに格納されている。従って、ＣＭＯＳカメラ１１０における反射光の受光位置から、テーブル上での指の位置を知ることができる。そして、テーブル上での指の位置と投影データとから、指の位置に投影されている仮想キーの種類を知ることができる。
次のステップＳ６６１では、反射光の受光位置に対応するキー・データがあるか否かを判断する。反射光の受光位置に対応するキー・データがあると、ここでの判断は肯定され、ステップＳ６６３に移行する。
このステップＳ６６３では、キー確定フラグがリセット状態であれば、反射光の受光位置に対応する「キー・データ」を本体制御装置１１５に通知する。そして、キー確定フラグをセットする。
次のステップＳ６６５では、受信フラグを参照し、本体制御装置１１５から「キー入力の終了」の通知があったか否かを判断する。「キー入力の終了」の通知がなければ、ここでの判断は否定され、上記ステップＳ６２３に戻る。
なお、上記ステップＳ６５７において、各受光位置が違っていれば、ステップＳ６５７での判断は否定され、上記ステップＳ６２３に戻る。このとき、キー確定フラグをリセットする。
また、上記ステップＳ６６１において、反射光の受光位置に対応するキー・データがないと、ステップＳ６６１での判断は否定され、上記ステップＳ６２３に戻る。このとき、キー確定フラグをリセットする。
また、上記ステップＳ６６５において、「キー入力の終了」の通知があれば、ステップＳ６６５での判断は肯定され、ステップＳ６６７に移行する。なお、「キー入力の終了」の通知の受信フラグは、ここでリセットされる。
このステップＳ６６７では、投影装置１０９に投影停止を指示する。
次のステップＳ６６９では、赤外線装置１１１に赤外線の射出停止を指示する。
次のステップＳ６７１では、ＣＭＯＳカメラ１１０をオフにする。そして、上記ステップＳ６０１に戻る。
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る複合機１００では、投影テーブル装置１０８と入力ユニット１０７とＩＤ読取装置１２３とによって入力装置が構成されている。そして、赤外線装置１１１とＣＭＯＳカメラ１１０と入力ユニット制御装置１１６とによって位置検出装置が構成されている。また、入力ユニット制御装置１１６によってキー検出装置が構成されている。また、ＩＤ読取装置１２３によってユーザ情報入力部が構成されている。
以上説明したように、本実施形態に係る複合機１００によると、その大きさを変更することが可能なテーブルを有する投影テーブル装置１０８と、該テーブル上にテーブルの大きさに応じた複数の仮想キーの像を投影する投影装置１０９と、テーブル上における複数の仮想キーの像が投影される領域近傍に赤外線を射出する赤外線装置１１１と、テーブル上に置かれたユーザの指で反射された赤外線が入射し、テーブル上におけるユーザの指の位置情報が含まれる信号を出力するＣＭＯＳカメラ１１０と、複数の仮想キーの像に関する情報及びＣＭＯＳカメラ１１０の出力信号に基づいて、複数の仮想キーのうちユーザの指の位置に対応する仮想キーを検出する入力ユニット制御装置１１６とを備えている。
この場合には、ユーザが複合機本体に対する指令を入力する際に、従来のような機械的な機構部分を介さないため、耐久性を向上させることが可能となる。また、必要に応じてテーブルの大きさを適切な大きさに変更することができるため、操作性を向上させることが可能となる。
また、上記実施形態では、ユーザが複合機１００の前面に立つか、原稿のセットあるいはその前動作（準備動作）を行うことにより、本体制御装置１１５での「キー入力に関する動作」が開始される。そこで、入力ユニット１０７は、必要なときのみ、投影装置１０９、ＣＭＯＳカメラ１１０、赤外線装置１１１を稼働させることができ、省エネルギー化を促進することができる。
また、上記実施形態では、ユーザＩＤに応じた複数の仮想キーが投影されるため、さらに操作性を向上させることが可能となる。
なお、上記実施形態において、入力ユニット制御装置１１６で実行される処理の少なくとも一部が、ハードウエアによって実行されても良い。
また、上記実施形態において、本体制御装置１１５によって実行される上記「キー入力に関する動作」の少なくとも一部が、入力ユニット制御装置１１６で実行されても良い。例えば、ユーザＩＤに対応する仮想キー情報を取得する処理を、入力ユニット制御装置１１６で行っても良い。
また、上記実施形態において、本体制御装置１１５によって実行される上記「キー入力に関する動作」の少なくとも一部が、ハードウエアによって実行されても良い。
また、上記実施形態において、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０で実行される処理の少なくとも一部が、本体制御装置１１５によって実行されても良い。
また、上記実施形態において、ＡＤＦ／スキャナ・ユニット制御装置１２０で実行される処理の少なくとも一部が、ハードウエアによって実行されても良い。
また、上記実施形態では、第２のテーブル１０８ｂがテーブル駆動装置１２９によって機械的に出し入れされる場合について説明したが、これに限らず、ユーザが手動で第２のテーブル１０８ｂを出し入れしても良い。
また、上記実施形態では、テーブルの大きさが２種類の場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。テーブルの大きさが３種類以上であっても良い。このとき、第２のテーブル１０８ｂの出し入れの際に、複数段階の出し入れを可能としても良い。
また、上記実施形態では、ユーザ毎に仮想キー情報が異なる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、テーブルの大きさ毎に仮想キー情報が異なっても良い。この場合には、手動で第２のテーブル１０８ｂが出し入れされた後、第２のテーブル１０８ｂの位置（Ｘ軸方向に関する位置）に応じて仮想キー情報を取得しても良い。
また、上記実施形態では、ＩＤ読取装置１２３を用いてユーザＩＤが入力される場合について説明したが、これに限定されるものではない。仮想キー情報を特定するための情報が入力されても良い。例えば、ＩＤ読取装置１２３を用いて前記仮想キー番号が入力されても良い。
また、上記実施形態では、ユーザＩＤがＩＤ読取装置１２３を用いて入力される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、上位装置（例えば、パソコン）からユーザＩＤが入力されても良い。
また、上記実施形態では、本体制御装置１１５は、「キー入力に関する動作」において、人の検知、ＡＤＦの持ち上げ及び原稿のセットのいずれかのイベントが発生すると、次の動作（上記実施形態ではステップＳ５１３）に移行する場合について説明したが、これに限らず、人の検知とともに、ＡＤＦの持ち上げ又は原稿のセットのイベントが発生したときに、次の動作に移行しても良い。
また、上記実施形態では、投影駆動機構１０９ｂを用いて投影領域の大きさを変更する場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、投影駆動機構１０９ｂに代えて、互いに開口の大きさが異なる複数の絞りを有し、投影領域の大きさに応じた適切な絞りを光路上（例えば、投影レンズ１０９５の後段）に配置する絞り機構を用いても良い。また、投影領域の大きさに応じたマスクデータを前記投影画像データに付加し、液晶パネル１０９４に絞りの機能を付加しても良い。
また、上記実施形態におけるテーブル上に投影される仮想キーの種類、配置、大きさは一例であり、これに限定されるものではない。
また、上記実施形態において、仮想キーの種類毎に色を変えても良い。この場合には、前記液晶パネル１０９４に代えて、カラー対応の液晶パネルが用いられる。
また、上記実施形態では、画像形成装置が複合機の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成装置が複写機であっても良い。要するに、ユーザが入力する指令に基づいて画像を形成する画像形成装置であれば良い。
以上説明したように、本発明の入力装置によれば、装置本体に対する指令をユーザが入力するのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、ユーザの入力する指令に基づいて画像を形成するのに適している。
本発明の一実施形態に係る複合機の外観図である。 図１の複合機における制御関係を説明するためのブロック図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、それぞれ投影テーブル装置の構成を説明するための図である。 第２のテーブルが収納されているときの投影テーブル装置を説明するための図である。 第２のテーブルが引き出されているときの投影テーブル装置を説明するための図である。 入力ユニットを説明するための図である。 投影機を説明するための図である。 図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、それぞれ投影装置の作用を説明するための図（その１）である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、それぞれ投影装置の作用を説明するための図（その２）である。 図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、それぞれ赤外線装置の作用を説明するための図である。 ＣＭＯＳカメラの作用を説明するための図である。 ＡＤＦ／スキャナユニット制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 本体制御装置における「キー入力に関する動作」を説明するためのフローチャート（その１）である。 本体制御装置における「キー入力に関する動作」を説明するためのフローチャート（その２）である。 入力ユニット制御装置の動作を説明するためのフローチャート（その１）である。 入力ユニット制御装置の動作を説明するためのフローチャート（その２）である。 入力ユニット制御装置の動作を説明するための図（その１）である。 入力ユニット制御装置の動作を説明するための図（その２）である。 入力ユニット制御装置の動作を説明するための図（その３）である。 入力ユニット制御装置の動作を説明するための図（その４）である。
符号の説明
１００…複合機（画像形成装置）、１０１…ＡＤＦ（本体装置の一部）、１０３…スキャナ（本体装置の一部）、１０５…プリンタ（本体装置の一部）、１０７…入力ユニット（入力装置の一部）、１０８…投影テーブル装置（テーブル装置）、１０９…投影装置、１０９ｂ…投影駆動機構（駆動機構）、１１０…ＣＭＯＳカメラ（カメラ）、１１１…赤外線装置、１１４…人感知センサ、１１５…本体制御装置（本体装置の一部）、１１６…入力ユニット制御装置（位置検出装置の一部、キー検出装置）、１２３…ＩＤ読取装置（ユーザ情報入力部）。

Claims (13)

  1. ユーザが本体装置に対する指令を入力する入力装置であって、
    その大きさを変更することが可能な平面を有するテーブル装置と；
    前記テーブル装置の平面の大きさに応じた複数の仮想キーの像を、前記テーブル装置の平面上に投影する投影装置と；
    前記テーブル装置の平面上に置かれたユーザの指の位置情報を非接触で検出する位置検出装置と；
    前記複数の仮想キーの像に関する情報及び前記位置検出装置の検出結果に基づいて、前記複数の仮想キーのうち前記ユーザの指の位置に対応する仮想キーを検出するキー検出装置と；を備える入力装置。
  2. 前記位置検出装置は、
    前記テーブル装置の平面からわずかに上側で、該平面に平行な仮想面を含み、平面状に広がる赤外線を射出する赤外線装置と；
    前記テーブル装置の平面上に置かれたユーザの指で反射された前記赤外線が入射し、前記テーブル装置の平面上における前記ユーザの指の位置情報が含まれる信号を出力するカメラと；を有することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
  3. 前記キー検出装置は、前記テーブル装置の平面の大きさから前記複数の仮想キーの像に関する情報を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の入力装置。
  4. 前記テーブル装置は、ユーザを特定するための情報に応じて、前記平面の大きさを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の入力装置。
  5. 前記投影装置は、前記ユーザを特定するための情報に応じた複数の仮想キーの像を投影することを特徴とする請求項４に記載の入力装置。
  6. 前記キー検出装置は、前記ユーザを特定するための情報から前記複数の仮想キーの像に関する情報を取得することを特徴とする請求項４又は５に記載の入力装置。
  7. 前記ユーザを特定するための情報が入力されるユーザ情報入力部を更に備えることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の入力装置。
  8. 前記投影装置は、前記テーブル装置の平面の大きさに応じて、前記テーブル装置の平面上の投影領域の大きさを変更することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の入力装置。
  9. 前記投影装置は、前記投影領域の大きさを変更するための駆動機構を有することを特徴とする請求項８に記載の入力装置。
  10. 前記投影装置は、前記投影領域の大きさを変更するための絞り機構を有することを特徴とする請求項８に記載の入力装置。
  11. 前記投影装置は、前記投影領域の大きさを変更するためのマスクデータを前記複数の仮想キーの投影画像データに付加することを特徴とする請求項８に記載の入力装置。
  12. ユーザが入力する指令に基づいて画像を形成する画像形成装置であって、
    前記指令を入力するための請求項１〜１１のいずれか一項に記載の入力装置と；
    前記入力装置から入力された指令に基づいて画像を形成する装置本体と；を備える画像形成装置。
  13. 前記入力装置の近傍における人の有無を検知する人感知センサを更に備え、
    前記入力装置は、前記人感知センサが人を検知したときに、稼働を開始することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
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