JP2014013501A - 情報入力装置、情報処理装置、並びにリモコン・システム - Google Patents
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Abstract
【課題】ライン形状のデバイスであるにも拘らず平面の位置決めが可能な情報入力装置を提供する。
【解決手段】情報入力装置は、水平方向に長く断面が扇形の操作子の裏面に、操作子上をスライドした位置及び圧力を検出する第1のインライン・センサー及び第2のインライン・センサーを配置し、第1又は第2のインライン・センサーで検出したスライド位置に基づいて水平方向の指示位置を測定し、第1及び第2のインライン・センサーがそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて垂直方向の指示位置を算出する。
【選択図】 図2
【解決手段】情報入力装置は、水平方向に長く断面が扇形の操作子の裏面に、操作子上をスライドした位置及び圧力を検出する第1のインライン・センサー及び第2のインライン・センサーを配置し、第1又は第2のインライン・センサーで検出したスライド位置に基づいて水平方向の指示位置を測定し、第1及び第2のインライン・センサーがそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて垂直方向の指示位置を算出する。
【選択図】 図2
Description
本明細書で開示する技術は、ユーザーの指先操作により2次元若しくは2方向の情報入力を行なう情報入力装置、情報処理装置、並びにリモコン・システムに関する。
最近、2次元若しくは2方向の座標入力デバイスとして、タッチパネルが広範に普及しており、例えばノートブック・コンピューターや、スマートフォン、タブレット端末などに採用されている。タッチパネルは、ユーザーが指先で触れた場所が所望する入力位置とほぼ一意に対応し、あるいは、指先でタッチパネル上をなぞった軌跡が画面上で指示するベクトルとほぼ一意に対応するので、操作が直感的で分かり易い。また、最近では、検出分解能の向上などとも相俟って、ピンチ操作のような複数本の指を用いた同時操作もタッチパネル上で可能である。
しかしながら、タッチパネルは2次元若しくは2方向入力を実現するために、入力操作に必要な面積も2次元的な広がりを持つ。このため、筐体の表面積が狭い小型機器やデバイスの設置場所に制約のある機器にタッチパネルを搭載するのは現実的ではないと考えられる。
例えば、情報機器の表示面の2方向の辺に沿って、それぞれ線状のX軸用セサーとY軸用センサーを配置して、各センサー上で指を滑らせることにより、X方向及びY方向の座標入力が可能な携帯用情報処理装置について提案がなされている(例えば、特許文献1、2を参照のこと)。この情報処理装置では、1つの指で2次元座標入力を行なうには、X軸用センサーに対する操作とY軸用センサーに対する操作の2回に分けて行なわなければならず、2本の指で同時にX軸用センサーとY軸用センサーを操作するには作業に慣れが必要であると思料される。2本の線状のセンサーを別の場所に取り付けるには、設置場所の制約を受ける。また、X軸用センサーとY軸用センサーがそれぞれ個別に入力操作に必要な面積を持つため、両者を合計すると大きな面積となる。そもそも1本の線状センサーとしてみると、1方向の検出しかできないことに他ならない。
また、上下方向に長尺な略長方形からなり、複数の圧力センサーが、長手方向に一直線上に並べられるとともに、長手方向に並んだ圧力センサー群に交差するよう、短手方向にも一直線上に複数の圧力センサーが配設されタッチ・ストリップを備えたユーザー・インターフェース装置について提案がなされている(例えば、特許文献3を参照のこと)。このユーザー・インターフェース装置では、長手方向及び短手方向にそれぞれ配設された複数の圧力センサーがすべて1つの基板上に設置されており、長手方向及び短手方向の各スライド動作を検出する仕組みは同じである。そして、長手方向のスライド動作が選択位置や移動動作、表示画面のスクロール動作などのベクトル的な意味合いを持つのに対し、短手方向のスライド動作はモード切り替えや何らかの処理実行のトリガーとなる指示に用いられている。言い換えれば、このユーザー・インターフェース装置において、短手方向のスライド動作にもベクトル的な意味合いを持たせるには、短手方向にも長手方向と同様の数だけ圧力センサー群を配置しなければならず、結局のところ、2次元的な入力を実現するには面積の大きなデバイスになってしまう。
また、導電部材の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサー部を有する基板と、基板の面に対して略水平に移動可能である操作部とを有する多方向操作部材について提案がなされている(例えば、特許文献4を参照のこと)。ここで、操作部は、基板側に開口部を対向させるドーム部と、開口部の外周縁から外側へ延出する延出部とを有するとともに、センサー部と非接触状態の導電部材を備えている。また、センサー部は、ドーム部の頂点と押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサー部と、中心センサー部の外側に設けられる1以上の外周センサー部を有する。そして、操作部の基板の面に対して水平なX方向及びY方向のスライドをセンサー部で検出するように構成されている。この多方向操作部材によれば、操作部の可動範囲という比較的小さい面積でXY方向の入力が可能である。しかしながら、XYいずれの方向も絶対値入力でないため、ユーザーは、所望のXY各方向の入力を指示するのに操作部をどれだけスライドさせればよいのか分からず、操作に戸惑うこともあると思料される。すなわち、この多方向操作部材は、ユーザーに操作スキルが求められるデバイスである。
本明細書で開示する技術の目的は、ユーザーの指先操作により2次元若しくは2方向の情報入力を好適に行なうことができる、優れた情報入力装置、情報処理装置、並びにリモコン・システムを提供することにある。
本明細書で開示する技術のさらなる目的は、指先操作のための小さな面積で2次元若しくは2方向の情報入力を好適に行なうことができる、優れた情報入力装置、情報処理装置、並びにリモコン・システムを提供することにある。
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項1に記載の技術は、
第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、
前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、
前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、
前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部と、
を具備する情報入力装置である。
第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、
前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、
前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、
前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部と、
を具備する情報入力装置である。
本願の請求項2に記載の技術によれば、請求項1に記載の情報入力装置の前記操作子の裏面は、それぞれ第1の方向に平行で所定の角度で交差する第1の対向面及び第2の対向面を有している。そして、前記第1の検出部は前記第1の対向面に対向し、前記第2の検出部は前記第2の対向面に対向して、それぞれ配置されている。
本願の請求項3に記載の技術によれば、請求項2に記載の情報入力装置の前記操作子は、シリコンゴムなどの弾性素材からなり、前記第1の方向でユーザーがスライドした位置に印加した圧力を前記第1の検出部及び前記第2の検出部に伝搬するように構成されている。
本願の請求項4に記載の技術によれば、請求項3に記載の情報入力装置の前記第1の検出部及び第2の検出部はそれぞれ、前記第1の方向に沿って配列された複数の感圧素子を備えている。そして、前記位置測定部は、前記第1の検出部又は第2の検出部において検出レベルがピークとなる感圧素子の前記第1の方向の位置出力に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の方向の同じ位置にある前記第1の検出部及び第2の検出部の感圧素子間の検出レベルの差分に基づいて第2の方向の指示位置を算出するように構成されている。
本願の請求項5に記載の技術によれば、請求項4に記載の情報入力装置の前記第1の検出部は、前記操作子の前記第1の対向面に対向して配置された第1の基板上に、前記第1の方向に沿って配列された複数の感圧素子からなる。また、前記第2の検出部は、前記操作子の前記第2の対向面に対向して配置された第2の基板上に、前記第2の方向に沿って配列された複数の感圧素子からなる。
本願の請求項6に記載の技術によれば、請求項5に記載の情報入力装置の前記第1の検出部の各感圧素子は、前記第1の基板上に配設された加圧導電ゴム又は加圧導電カーボン印刷からなり、前記第1の対向面の対応する部位に形成された導体パターンと接触し、加えられた圧力に応じて両端間の抵抗値を変化させるように構成されている。また、前記第2の検出部の各感圧素子は、前記第2の基板上に配設された加圧導電ゴム又は加圧導電カーボン印刷からなり、前記第2の対向面の対応する部位に形成された導体パターンと接触し、加えられた圧力に応じて両端間の抵抗値を変化させるように構成されている。そして、前記位置測定部は、各感圧素子の抵抗値に基づいて押下圧を算出するように構成されている。
本願の請求項7に記載の技術によれば、請求項6に記載の情報入力装置の前記操作子は、前記第1の対向面の前記第1の基板上の各感圧素子に対応する部位に前記導体パターンを上面に形成した突起をそれぞれ備えるとともに、前記第2の対向面の前記第2の基板上の各感圧素子に対応する部位に前記導体パターンを上面に形成した突起をそれぞれ備えている。
本願の請求項8に記載の技術によれば、請求項6に記載の情報入力装置の前記操作子は、前記第1の対向面及び前記第2の対向面に形成した各導体パターン間を分断するスリットを有している。
また、本願の請求項9に記載の技術は、
第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部を備える情報入力部と、
表示部と、
前記情報入力部で取得した前記第1の方向の指示位置及び前記第2の方向の指示位置に基づいて、前記表示部における画面表示を制御する制御部と、
を具備する情報処理装置である。
第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部を備える情報入力部と、
表示部と、
前記情報入力部で取得した前記第1の方向の指示位置及び前記第2の方向の指示位置に基づいて、前記表示部における画面表示を制御する制御部と、
を具備する情報処理装置である。
本願の請求項10に記載の技術によれば、請求項9に記載の情報処理装置は、前記表示部がユーザーの左右の眼に向かって映像を表示するように前記情報処理装置本体をユーザーの頭部に装着するための装着部をさらに備えている。
本願の請求項11に記載の技術によれば、請求項10に記載の情報処理装置の前記制御部は、ユーザーの手指が前記入力部を触れたことに応じて、前記入力部上で触れた水平位置を示すカーソルを前記表示部の表示映像に表示させるように構成されている。
また、本願の請求項12に記載の技術は、
第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部と、前記位置測定部において測定された前記第1の方向の指示位置及び前記第2の方向の指示位置に基づくリモコン信号を送信する送信部を備えるリモコンと、
表示部と、前記リモコンからのリモコン信号を受信する受信部と、前記受信部で受信したリモコン信号に基づいて、前記表示部における画面表示を制御する表示装置と、
を具備するリモコン・システムである。
第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部と、前記位置測定部において測定された前記第1の方向の指示位置及び前記第2の方向の指示位置に基づくリモコン信号を送信する送信部を備えるリモコンと、
表示部と、前記リモコンからのリモコン信号を受信する受信部と、前記受信部で受信したリモコン信号に基づいて、前記表示部における画面表示を制御する表示装置と、
を具備するリモコン・システムである。
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置(又は特定の機能を実現する機能モジュール)が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
本明細書で開示する技術によれば、ユーザーの指先操作により2次元若しくは2方向の情報入力を好適に行なうことができる、優れた情報入力装置、情報処理装置、並びにリモコン・システムを提供することができる。
本明細書で開示する技術によれば、ライン形状のデバイスであるにも拘らず平面の位置決めが可能で、小さな面積で2次元若しくは2方向の入力が可能となる、優れた情報入力装置、情報処理装置、並びにリモコン・システムを提供することができる。
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
図1には、本明細書で開示する技術の一実施形態に係る情報入力装置100を操作面から眺めた様子を示している。また、図2には、情報入力装置100を操作面とは反対の裏面側から眺めた様子を示し、図3には、情報入力装置100を長手方向とは直交する平面で切った断面図を示している。
情報入力装置100は、ユーザーが指先を滑らせるなどしてスライド操作を行なう操作子110と、操作子110の裏面に配設された第1のインライン・センサー120並びに第2のインライン・センサー130、並びに、第1のインライン・センサー120並びに第2のインライン・センサー130の検出信号を処理する処理部(図1〜図3には図示しない)を備えている。
操作子110は、ほぼ扇形をなす2つの合同な平面図形を底面として持つ柱体からなる。この扇形の円弧に相当する柱体の側面は、ユーザーが指先を滑らせるなどしてスライド操作を行なう操作面111を構成する。また、操作面111上のほぼ中央には、柱体の高さ方向すなわち長手方向に沿って、ユーザーの指先の操作を案内するために、突起状の案内部112が形設されている。
また、操作子110の断面の扇形の半径に相当する一方の側面は第1のインライン・センサー120と対向する第1の対向面113を構成し、他方の側面は第2のインライン・センサー130と対向する第2の対向面114を構成している。なお、第1の対向面113と第1のインライン・センサー120の間には相対位置を保持するためのスペーサー115が配設され、第2の対向面114と第2のインライン・センサー130間には相対位置を保持するためのスペーサー116が配設されている。
図3に示すように、操作子110の断面の扇形の中心角をθとする。したがって、第1の対向面113と第2の対向面114は、ともに操作子110の長手方向に平行な平面で、且つ角度θで交差していることになる。
操作子110は、例えばシリコンゴムのような弾性体からなり、操作面111上に突設された案内部112とともに一体成形される。案内部112に沿ってユーザーの指先を操作面111上で長手方向に滑らせると、指先の現在位置にて操作子110が下方に変形し、第1の対向面113と第2の対向面114の対応する場所で、それぞれ第1のインライン・センサー120、第2のインライン・センサー130を押圧することになる。以下の説明では、操作子110の長手方向が水平となるように配置し、ユーザーが指先で操作面111を水平方向に滑らせるように、情報入力装置100が用いられるものとする。
第1のインライン・センサー120は、細長の基板121の長手方向に複数(N個)のセンサー素子122−1、122−2、…、122−Nを一列に並べて構成され、センサー素子122−1、…の配列方向が操作子110の長手方向すなわち水平方向と平行となるように、第1の対向面113に対向して配設される。同様に、第2のインライン・センサー130は、細長の基板131の長手方向に複数(N個)のセンサー素子132−1、132−2、…、132−Nを一列に並べて構成され、センサー素子132−1、…の配列方向が操作子の長手方向すなわち水平方向と平行となるように、第2の対向面114に対向して配設される。上述したように、第1の対向面113と第2の対向面114は角度θで交差しているので、第1のインライン・センサー120と第2のインライン・センサー130も、角度θで交差していることになる。
各インライン・センサー120、130に用いられるセンサー素子122−1、…、132−1、…はそれぞれ、印加された圧力に応じて導電率若しくは電気抵抗値が変化するデバイスであり、加圧導電ゴム若しくは加圧導電カーボン印刷などの素材を用いて構成することができる。
操作子110側の第1の対向面113には、第1のインライン・センサー120側の各センサー素子122−1、122−2、…、122−Nと当接する部位には、それぞれ円柱状の突起が形設され、円柱の上面には印刷や蒸着などによりN個の導体パターン117−1、117−2、…、117−Nが形成されている。同様に、操作子110側の第2の対向面114には、第2のインライン・センサー130側の各センサー素子132−1、132−2、…、132−Nと当接する部位には、それぞれ円柱状の突起が形設され、これら円柱突起の上面には印刷や蒸着などによりN個の導体パターン118−1、118−2、…、118−Nが形成されている。
本実施形態に係る情報入力装置100は、操作子110の長手方向が水平方向となるように情報機器(図示しない)内に配置される。ユーザーは基本的に操作面111上で指先を水平方向に滑らせるが、情報入力装置100はこのような指先操作から、水平方向の絶対位置を測定するとともに、垂直方向の相対的な移動量を算出することができる。まず、情報入力装置100がユーザーの指先の水平方向の操作を検出する方法について説明する。
図4に示すように、操作面111上でユーザーが指先で押した箇所では、操作子110が下方に弾性変形する。また、操作面111上を(案内部112に沿って)ユーザーの指先を水平方向にスライド操作すると、指先の水平位置に追従するように、操作子110が下方に変形する場所も水平方向に移動する。そして、図5に示すように、操作子110が下方に変形した場所(すなわち、指先の現在位置)では、加圧導電ゴム若しくは加圧導電カーボン印刷からなるセンサー素子が、操作子110の裏面側に形設された円柱突起により押し潰される。この結果、センサー素子と円柱突起上面の導体パターンとの接触面積が拡大して、センサー素子の電気抵抗値が低下する。したがって、各センサー素子の両端に接続した端子間を通過する電流の増加、又は、端子間電圧の降下により、1列に並んだ複数のセンサー素子122−1、122−2、…、122−N並びに132−1、132−2、…、132−Nのうちいずれが押圧されたか、言い換えれば、操作面111上でユーザーの指先が触れた水平位置を検出することができる。
図2に示したように、第1のインライン・センサー120は、細長の基板121の長手方向すなわち水平方向に複数のセンサー素子122−1、122−2、…、122−Nを一列に並べて構成される。また、第2のインライン・センサー130は、細長の基板131の長手方向すなわち水平方向に複数のセンサー素子132−1、132−2、…、132−Nを一列に並べて構成される。したがって、本実施形態に係る情報入力装置100によれば、水平位置を絶対値で測定することができる。センサー素子間で検出信号を補間計算することで、分解能を向上させることができる。また、図6Aに示すように、情報入力装置100で検出した水平位置をGUI(Graphical User Interface)画面上のポインターの横方向の位置若しくは絶対的な移動量とすることができる。
なお、第1のインライン・センサー120側の各センサー素子122−1、122−2、…、122−Nと当接する各部位に円柱突起を設け、第2のインライン・センサー130側の各センサー素子132−1、132−2、…、132−Nと当接する各部位に円柱状の突起を設けたのは、押し潰された状態でも隣接する導体パターン117−1、117−2、…、117−N並びに118−1、118−2、…、118−N間の絶縁を保ち、誤検出を防止するためである。隣接する導体パターン間の絶縁を保つことができれば、突起は必須ではない。
続いて、情報入力装置100がユーザーの指先の垂直方向の操作を検出する方法について説明する。
第1のインライン・センサー120と第2のインライン・センサー130は、操作子110をなす柱体の高さ方向すなわち水平方向に平行で、且つ、角度θで交差し、それぞれ操作子110の第1の対向面113と第2の対向面114に対向するように配設されている。
上述したように、操作部110の操作面111上でユーザーの指先が操作する位置が押下され、第1のインライン・センサー120及び第2のインライン・センサー130のセンサー素子のうちこの水平位置に対応するセンサー素子から検出信号が出力されることにより、水平方向の操作位置を特定することができる。
ここで、第1のインライン・センサー120と第2のインライン・センサー130が交差していることから、ユーザーの指先が垂直方向にも押下していると、第1のインライン・センサー120と第2のインライン・センサー130とで、同じ水平位置iのセンサー素子122−i、132−i間で検出信号に相違が生じ易い。
図7には、ユーザーの指先を操作子110の操作面111の上下方向のほぼ中央に載せて操作面111上を操作している様子を示している。但し、i番目のセンサー素子122−i/132−iが配設された部位に相当する水平位置で指先を操作しているものとする。
指先が案内部112上、すなわち操作面111の上下方向のほぼ中央を押下しており、指先が当接している部分での操作子110の上半分と下半分の圧縮比率はほぼ同じである。したがって、操作子110の底面側では、この押圧力が第1の対向面113と第2の対向面114にほぼ均等に分圧され、第1のインライン・センサー120及び第2のインライン・センサー130の同じ水平位置iにてほぼ均等に圧力が加わる。この場合、センサー素子122−i、132−iの検出信号からそれぞれ得られる押下圧はほぼ等しくなる。
一方、図8には、ユーザーの指先を操作子110の操作面111の上下方向のほぼ中央よりも上方に載せて操作面111上を操作している様子を示している。但し、i番目のセンサー素子122−i/132−iが配設された部位に相当する水平位置で指先を操作しているものとする。
指先が操作面111の上下方向のほぼ中央よりも上方を押下しているため、指先が当接している部分での操作子110の下半分よりも上半分の圧縮比率が高くなり、第2の対向面114よりも第1の対向面113に向かってより大きく変形する。したがって、同じ水平位置iであっても、第2のインライン・センサー130よりも第1のインライン・センサー120の方がより大きな圧力が加わる。この場合、センサー素子122−iの検出信号から得られる押下圧の方が大きくなる。
また、図9には、ユーザーの指先を操作子110の操作面111の上下方向のほぼ中央よりも下方に載せて操作面111上を操作している様子を示している。但し、i番目のセンサー素子122−i/132−iが配設された部位に相当する水平位置で指先を操作しているものとする。
指先が操作面111の上下方向のほぼ中央よりも下方を押下しているため、指先が当接している部分での操作子110の上半分よりも下半分の圧縮比率が高くなり、第2の対向面114よりも第1の対向面113に向かってより大きく変形する。したがって、同じ水平位置iであっても、第1のインライン・センサー120よりも第2のインライン・センサー130の方がより大きな圧力が加わる。この場合、センサー素子132−iの検出信号から得られる押下圧の方が大きくなる。
よって、図7〜図9から分かるように、第1のインライン・センサー120と第2のインライン・センサー130の同じ水平位置iのセンサー素子122−iと132−iの検出信号の差分をとる、若しくは、操作子110の上下の圧縮比率をとることで、ユーザーの指先の上下方向の操作を検出することができる。例えば、操作子110の上下の圧縮比率や差分量を、GUI画面上でのポインターの垂直方向の相対的な移動量として算出することができる。そして、情報入力装置100により絶対的な水平位置を指示すること(図6Aを参照のこと)と併せて、GUI画面上での2次元座標入力が可能となる(図6Bを参照のこと)。
例えば、図1に示したように、操作子110の長さを5〜10センチメートル、幅を3〜5ミリメートル程度のライン形状として情報入力装置100を構成すれば、上記のような2次元座標入力を操作性よく行なえるとともに、小型の情報端末にも十分組み込むことができるサイズとなる。但し、本明細書で開示する技術の要旨は、5〜10センチメート×3〜5ミリメートルという情報入力装置100のサイズに限定される訳ではない。
また、図10には、操作子110の変形例を示している。図1〜図3に示した操作子110との相違は、第1のインライン・センサー120側の各センサー素子122−1、122−2、…、122−Nと当接する部位に設けられた導体パターン117−1、117−2、…、117−N間、並びに、第2のインライン・センサー130側の各センサー素子132−1、132−2、…、132−Nと当接する部位に設けられた導体パターン118−1、118−2、…、118−N間をスリットで分断している点である。
図10に示すように操作子110にスリットを設けた場合、図11に示すように、操作面111側でユーザーの指先で押下された部位で円柱突起が下方に変形するが、隣接する円柱突起の変形量を抑制することができる。この結果、第1のインライン・センサー120及び第2のインライン・センサー130の該当するセンサー素子122−i/132−iのみを作用させ、隣接するセンサー素子122−(i±1)/132−(i±1)の作用を抑制することにより、位置検出分解能を向上させることができる。
また、図12並びに図13には、第1のインライン・センサー120、並びに第2のインライン・センサー130に用いられるセンサー素子の構成例をそれぞれ示している。図12(A)は、加圧導電ゴムで構成される場合のセンサー素子の上面図であり、図13(A)は、加圧導電カーボン印刷で構成される場合のセンサー素子の上面図である。いずれの場合も、センサー素子の両端に検出用の端子A、Bが接続されている。
図12、図13に示したようなセンサー素子は、各図(B)に示すように、操作子110側の対向面に形設された円柱突起の上面の導体パターンと当接することで、(各図中で、点線矢印で示すように)両端の検出用端子が電気的に接続された状態になる。そして、ユーザーが指先で圧力を加えた場所では、操作子110の弾性変形により(図4を参照のこと)、センサー素子を構成する加圧導電ゴム(図12を参照のこと)若しくは加圧導電カーボン印刷(図13を参照のこと)は円柱突起により押し潰される。この結果、センサー素子と突起上の導体パターンとの接触面積が拡大して、センサー素子の両端の端子A、B間の電気抵抗値が低下する。したがって、各センサー素子の両端に接続した端子間を通過する電流の増加、又は、端子間電圧の降下により、それぞれ1列に並んだ複数のセンサー素子122−1、122−2、…、122−N、並びに、132−1、132−2、…、132−Nのうちいずれが押圧されたかを検出し、押圧を計測することができる。
図14には、第1のインライン・センサー120の各センサー素子122−1、122−2、…、122−N、並びに、第2のインライン・センサー130の各センサー素子132−1、132−2、…、132−Nの検出信号を処理する処理部1400の構成を模式的に示している。
各センサー素子122−1、122−2、…、122−N並びに132−1、132−2、…、132−Nの一方の端子Aは、処理部1400のアクティブ端子に接続されている。また、他方の端子Bは、プルアップ抵抗を介してプルアップされた後、それぞれ対応するA/D入力端子に接続されている。
ある水平位置iにおいて、ユーザーの指先などから操作子110に圧力が加わると、対向面113、114の円柱突起が降下し、導体パターンがセンサー素子122−i/132−iに接触する。この結果、絶縁状態であったセンサー素子122−i/132−iの両端の端子A、Bが導体パターンを介して導通するので、処理部1400は、端子間電圧の降下として検出することができる。また、指先などから操作子110に加わる圧力が大きくなると、図5、図7〜図9に示したように、センサー素子122−i/132−iを構成する加圧導電ゴム若しくは加圧導電カーボン印刷が押し潰され、導体パターンとの接触面積が拡大して、センサー素子122−i/132−iの電気抵抗が低くなることから、端子A、Bを通過する電流が増大し、若しくは、端子間電圧が降下する。
そこで、処理部1400は、各A/D入力端子から入力される各センサー素子122−1、122−2、…、122−N、並びに132−1、132−2、…、132−Nの電流信号又は電圧信号をA/D変換して取り込むと、電流レベル又は電圧レベルに基づいて各センサー素子の抵抗値を測定することができ、抵抗値から各センサー素子に加えられた押下圧を算出するものとする。また、処理部1400は、隣接するセンサー素子間で検出した押下圧を補間計算することで、分解能を向上させることができる。
そして、処理部1400は、計測結果を、シリアル・インターフェースなどを介してホスト・コンピューター(図示しない)に出力する。ホスト・コンピューター側では、第1のインライン・センサー120及び第2のインライン・センサー130から取得した2ライン分の押圧情報を、2次元位置情報に変換して、GUI画面上のポインターの移動動作(図6A、6Bを参照のこと)などに利用することができる。
操作面111上でユーザーの指先が触れた水平位置では、第1のインライン・センサー120並びに第2のインライン・センサー130上でこの水平位置に該当するセンサー素子の検出レベルすなわち押下圧が大きくなる。
図15には、ユーザーの指先が、操作部110の操作面111のほぼ中央の垂直位置で水平方向にスライドしていく際の、処理部1400における信号処理結果を示している。図示のように、ユーザーの指先の水平方向のスライド操作に応じて、センサー素子の検出レベルすなわち押下圧がピークとなる水平位置も移動する。また、ユーザーの指先が操作面111のほぼ中央の垂直位置であることから、指先が当接している部分では、操作子110の上半分と下半分にほぼ均等に圧力が加わるので(図7を参照のこと)、第1のインライン・センサー120と第2のインライン・センサー130が各水平位置で検出する検出レベルのピーク値はほぼ同じになる。
また、図16には、ユーザーの指先が、操作部110の操作面111の上方の垂直位置で水平方向にスライドしていく際の、処理部1400における信号処理結果を示している。図示のように、ユーザーの指先の水平方向のスライド操作に応じて、センサー素子の検出レベルすなわち押下圧がピークとなる水平位置も移動する。また、ユーザーの指先が操作面111の上方の垂直位置であることから、指先が当接している部分では、操作子110の下半分よりも上半分に加わる圧力が高くなるので(図8を参照のこと)、各水平位置で検出する検出レベルのピーク値は、第1のインライン・センサー120の方が第2のインライン・センサー130よりも大きくなる。
また、図17には、ユーザーの指先が、操作部110の操作面111の下方の垂直位置で水平方向にスライドしていく際の、処理部1400における信号処理結果を示している。図示のように、ユーザーの指先の水平方向のスライド操作に応じて、センサー素子の検出レベルすなわち押下圧がピークとなる水平位置も移動する。また、ユーザーの指先が操作面111の下方の垂直位置であることから、指先が当接している部分では、操作子110の上半分よりも下半分に加わる圧力が高くなるので(図9を参照のこと)、各水平位置で検出する検出レベルのピーク値は、第2のインライン・センサー130の方が第1のインライン・センサー120よりも大きくなる。
また、第1のインライン・センサー120及び第2のインライン・センサー130の位置検出分解能が十分に高ければ、操作子110の操作面111上で、ピンチ操作のような複数本の指を用いた同時操作(マルチタッチ)も可能である図18には、2本の指でマルチタッチを行なった際の、処理部1400における信号処理結果を示している。図示のように、各指先の水平位置にて該当する検出レベルのピークが発生する。指毎に押圧力が異なれば、検出レベルのピーク値も異なる。
また、各指が操作面111上でそれぞれ異なる上下方向の操作を行なう場合には、検出レベルのピークとなる各水平位置で、第1のインライン・センサー120と第2のインライン・センサー130の検出レベルの大小関係もまちまちとなることから、指毎に水平方向の位置及び垂直方向に位置の検出が可能である。
図18に示す例では、左側の指先は操作面111のほぼ中央の垂直位置を操作しており、この水平位置で第1のインライン・センサー120と第2のインライン・センサー130が検出する検出レベルのピーク値はほぼ同じになる。一方、右側の指先は操作面111の上方の垂直位置を操作しており、この水平位置で検出する検出レベルのピーク値は、第1のインライン・センサー120の方が第2のインライン・センサー130よりも大きくなる。
ここで、処理部1400内で、第1のインライン・センサー120及び第2のインライン・センサー130の検出信号に基づいて指先の水平方向及び垂直方向の位置を計算する方法の具体例について説明する。
指先の水平位置を計測する場合、第1のインライン・センサー120又は第2のインライン・センサー130のうちいずれか一方の検出信号のみを用いてもよいし、両方の検出信号を用いてもよい。ここでは、説明の簡素化のため、第1のインライン・センサー120のみを用いて指先の水平位置を計算する場合について説明する。
図19には、ユーザーの指先が、操作子110の操作面111上で、第1のインライン・センサー120のちょうどi番目のセンサー素子122−iに相当する位置付近を押圧している様子を、そのときの各センサー素子122−1…の検出レベルと併せて示している。このような場合、センサー素子122−iにのみ高い検出レベルが現れる。ここで、指先の水平位置をxfinger、i番目のセンサー素子122−iの水平位置をxiとすると、指先の水平位置xfingerを以下の計算式(1)により求めることができる。
また、第1のインライン・センサー120の操作面111上の水平位置xにおける押下圧をP(x)とする。図示のように1つのセンサー素子122−iのみ押下圧P(xi)を検出したとき、処理部1400は、指先からの押下圧P(xfinger)を以下の計算式(2)により求めることができる。
一方、図20には、ユーザーの指先が、操作子110の操作面111上で、第1のインライン・センサー120のi番目のセンサー素子122−iと(i+1)番目のセンサー素子122−(i+1)の間に相当する位置付近を押圧している様子を、そのときの各センサー素子122−1…の検出レベルと併せて示している。このような場合、ユーザーの指先からの押下圧は、センサー素子122−iとセンサー素子122−(i+1)に分圧され、各々の検出レベルP(xi)、P(xi+1)として現れる。処理部1400は、各センサー素子122−i、122−(i+1の検出レベルに基づいて、その水平位置xiに加わる圧力P(xi)、P(xi+1)を計算することができる。
ここで、センサー素子122−i、122−(i+1)の間に存在する指先の水平位置xfingerは、各センサー素子122−i、122−(i+1)の押下圧P(xi)、P(xi+1)を内分した点である。したがって、指先の水平位置xfingerを、以下の計算式(3)により補間計算して求めることができる。上式(1)は、要するに下式(3)において、センサー素子122−(i+1)の検出レベルP(xi+1)がゼロの場合に相当する。
また、処理部1400は、複数のセンサー素子122−i、122−(i+1)から押下圧P(xi)、P(xi+1)を検出したときには、下式(4)に示すように、その最大値を指先の水平位置xfingerからの押下圧P(xfinger)として求める。上式(2)は、センサー素子122−(i+1)から検出した押下圧P(xi+1)がゼロの場合に相当する。
指先の垂直位置を算出する場合には、第1のインライン・センサー120及び第2のインライン・センサー130の双方の検出信号を用いる。
図21には、ユーザーの指先が、操作子110の操作面111上で、水平方向には第1のインライン・センサー120のi番目のセンサー素子122−iと(i+1)番目のセンサー素子122−(i+1)の間に相当し、垂直方向には第1のインライン・センサー120と第2のインライン・センサー130の中間を押圧している様子を、そのときの各インライン・センサー120、130の検出レベルと併せて示している。第1のインライン・センサー120により水平位置xで検出される押下圧をPA(x)、第2のインライン・センサー130により水平位置xで検出される押下圧をPB(x)とする。以下では、指先の水平位置xfingerは上式(3)により既に算出され、この水平位置xfingerで各インライン・センサー120、130から検出される各押下圧PA(xfinger)、PB(xfinger)は上式(4)により既に算出されているものとして説明する。
指先が垂直方向の上下いずれの方向に移動しているかは、指先の水平位置xfingerにおいて各インライン・センサー120、130で検出される各押下圧PA(xfinger)とPB(xfinger)を大小比較して2値判定することができる。処理部1400は、下式(5)に示すように押下圧PA(xfinger)とPB(xfinger)の差分Directionを算出し、下式(6)に示すように、Directionの正負符号に基づいて指先の操作が上下いずれの方向かを判定する。
但し、上式(6)に示すようにDirectionの正負符号により上下方向の2値判定を行なうと、ユーザーが水平方向に指先を移動させている間に生じる上下方向の微動まで検出してしまい、ユーザーが意図しないポインターの上下移動を招来するおそれがある。そこで、このような誤動作を回避するために、処理部1400は、Directionの絶対値が所定の閾値Pthを超えるときのみ上下方向の判定を行ない、閾値Pth以下のときにはDirectionを無視し、単なる水平方向の移動と判定する。すなわち、処理部1400は、上下に並んだインライン・センサー間の押下圧差が一定値以上のときのみ、上下方向の判定を行なう。
また、ユーザーの指先からの押下圧は、第1のインライン・センサー120と第2のインライン・センサー130に分圧され、各センサー120、130で検出される押下圧PA(xfinger)、PB(xfinger)として現れる。そこで、処理部1400は、下式(8)に示すように、押下圧PA(xfinger)とPB(xfinger)の差分をさらに押下圧の最大値で正規化して、Directionを算出し、指先の上下方向の移動量を多値判定するようにしてもよい。この場合も、処理部1400は、Directionが所定の閾値を超えるとき、すなわち、上下に並んだインライン・センサー間の押下圧差が一定値以上のときのみ、上下方向の判定を行なう。
図22には、処理部1400が、第1のインライン・センサー120の各センサー素子122−1、122−2、…、並びに、第2のインライン・センサー130の各センサー素子132−1、132−2、…の検出信号に基づいて2次元の位置情報を取得するための処理手順をフローチャートの形式で示している。操作部110の操作面111上でのユーザーの指先に追従させてGUI画面上でポインターの移動処理を行なうには、例えば数ミリ秒〜数十ミリ秒間隔でこの処理動作を実行する必要がある。
処理部1400は、まず、第1のインライン・センサー120又は第2のインライン・センサー130のうち少なくとも一方のいずれかのセンサー素子で押下操作されたかどうかをチェックする(ステップS2201)。
押下操作が検出されなければ(ステップS2201のNo)、処理部1400は、本処理ルーチン自体を終了させる。
一方、押下操作が検出されたときには(ステップS2201のYes)、処理部1400は、上方のセンサー素子列すなわち第1のインライン・センサー120の複数のセンサー素子122−1、122−2、…、122−Nから、押下圧の検出レベルがピークとなるセンサー素子の水平位置xA fingerと、この水平位置xA fingerにおける押下圧PA(xA finger)をする(ステップS2202)。ここで、複数本の指で操作が行なわれるなどして、複数の検出レベルのピークが検出された場合には、ピーク毎に押下圧を測定する。
次いで、処理部1400は、第2のインライン・センサー130の複数のセンサー素子132−1、132−2、…、132−Nから、押下圧の検出レベルがピークとなるセンサー素子の水平位置xB fingerと、この水平位置xB fingerにおける押下圧PB(xB finger)を測定する(ステップS2203)。ここで、複数本の指で操作が行なわれるなどして、複数の検出レベルのピークが検出された場合には、ピーク毎に押下圧を測定する。
そして、処理部1400は、ステップS2202で検出された水平位置xA fingerと、ステップS2203で検出された水平位置xB fingerに基づいて、ユーザーの指先の水平位置xfingerを特定する(ステップS2204)。xA finger又はxB fingerのうち一方を指先の水平位置xfingerとしてもよい。ここで、複数の指で操作面111上を操作しているときには、指毎の水平位置を特定する。
次いで、処理部1400は、ユーザーの指先として特定された水平位置で、ステップS2202により第1のインライン・センサー120側で測定した押下圧PA(xA finger)と、ステップS2203により第2のインライン・センサー130側で測定した押下圧PB(xB finger)を比較し、例えば上式(8)に従って垂直方向の移動量を計算する(ステップS2205)。
そして、処理部1400は、ユーザーの指先として特定された水平位置毎に、その水平座標と垂直方向の移動量をホスト・コンピューターに出力して、本処理ルーチンを終了する(ステップS2206)。
本実施形態に係る情報入力装置100は、パーソナル・コンピューターや多機能携帯端末を始め、2次元の座標入力が必要なさまざまな情報処理装置の入力手段として、幅広く適用することができる。
図29には、情報入力装置100を入力部に用いる情報処理装置1の機能的構成を模式的に示している。入力部11は、図1〜図3で示したような構成を備えており、2次元座標入力が可能である。表示部12は、液晶表示ディスプレイなどからなる表示画面を備えており、例えばGUI画面を表示出力する。制御部13は、入力部11から入力された、水平方向の位置並びに垂直方向の移動量などからなる2次元の座標情報に基づいて、表示部12における画面表示を制御する。なお、情報処理装置1は、外部ネットワークと通信する通信部や、データを保存する大容量記憶部などを備えていてもよいが、これらは本明細書で開示する技術の要旨に直接関連しないので、図示を省略する。
図23には、本実施形態に係る情報入力装置100をノートブック・コンピューターに適用した例を示している。同図(A)で示すように、ノートブック・コンピューターは、2次元座標入力用に、本体のキーボードより前方にタッチパッドを装備するのが一般的であった。これに対し、同図(B)に示すように、タッチパネルを情報入力装置100に置き換えることができる。図示のように、線状の操作子110のみが本体上面に出現し、タッチパッドと比べて占有面積が小さくて済む。また、キーボードのホーム・ポジションとなる「F」、「J」キーの上に左右の手の人差し指を置いた手のひら姿勢では、主に親指を使って座標入力操作を行なうことになるが、指を縦方向(本体の奥行き方向)に移動させる操作は難しい。これに対し、本実施形態に係る情報入力装置100は、基本的には横方向の指の移動で入力操作を行ない、縦方向の移動量は小さくて済むので、人差し指をホーム・ポジションに置いた姿勢でも操作性が向上する。
また、図24には、本実施形態に係る情報入力装置100をリモコンに適用した例を示している。同図(B)に示すように、線状の操作子110のみが本体上面に出現している。参考のため、2次元入力用のタッチパネルをリモコン本体上に設置した例を同図(A)に示している。同図左右のリモコンを比較すると、上方入力装置100によりリモコンの高さ方向のサイズが短縮し、底面積が小さくなることは明らかであり、リモコンの小型化に貢献できることは明らかである。なお、図示の例では、リモコン上面のボタン配列の間に情報入力装置100の操作子110が挿設されているが、上面の前縁部、あるいは左右いずれかの端縁に沿って操作子110を配置してもよい。
また、図25には、図24(B)に示したリモコン上の情報入力装置100を用いてTV画面のポインターを移動させる様子を示している。リモコン側では、情報入力装置100の操作子110に対してユーザーの指先で操作を行なうと、例えば図22に示した処理手順に従って、水平方向の絶対座標を特定するとともに、対方向の移動量を算出して、TV受像機にリモコン送信する。そして、TV受像機側では受信したデータに基づいて、TV画面上のポインターを移動させる。
また、図26には、本実施形態に係る情報入力装置100を頭部装着型表示装置に適用した例を示している。頭部装着型映像表示装置は、左右の眼毎の映像表示部を持ち、また、ヘッドフォンと併用することで、視覚及び聴覚を制御できるように構成されている(周知)。ユーザーの眼を直接覆う「没入型」の頭部装着型表示装置の場合、視聴中は目隠し状態で入力操作を行なわなければならず、ボタンの押し間違いなどにより機器を誤操作してしまう可能性がある。また、目隠し状態のユーザーは、まず、タッチセンサー上のターゲットを手探りで選択し、その後に操作を行なうという、最低2ステップの動作が必要であり、操作性がよくない。これに対し、図26に示した頭部装着型表示装置は、ユーザーが頭部に装着した際に頭部前面となる場所に、情報入力装置100の操作子110が配置されている。
例えば左眼用表示映像及び右眼用表示映像上で、操作子110を触れた場所に相当する水平位置にカーソルを表示する場合、図27に示すように、(ユーザーの脳内で融像される表示映像上で)視線の中心線とカーソルと操作する指が一直線上に並ぶようにカーソルを置くと、ユーザーは、表示映像を背面から触るような感覚で、所望するターゲットを探索することができる。
ユーザーは、目隠し状態で操作部を目視できなくても、操作部をタッチ操作して所望するターゲットを直感的に探索することができる。ユーザーは所望のターゲット上を直接触っているような1ステップの動作で操作が完結するので、操作性が向上する。
なお、図1〜図2に示した情報入力装置100は、比較的短い長さで、且つ、直線形状で構成される。これに対し、図27に示したように頭部装着型表示装置の正面部の左右両端に亘り比較的長いサイズの情報入力装置100を配置する場合、湾曲形状にして設置する必要がある。図28には、湾曲形状で設置される情報入力装置100の構成例を示している。
以上説明してきたように、情報入力装置100は、平行に配置された2本のインライン・センサー120、130を用いることで、ライン形状のデバイスであるにも拘らずユーザーの指先により2次元若しくは2方向の操作量の入力が可能であり、平面の位置決めを行なうことができる。また、情報入力装置100は、ライン形状であるから、小さな面積で情報機器内に設置することができる。
なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
(1)第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部と、を具備する情報入力装置。
(2)前記操作子の裏面は、それぞれ第1の方向に平行で所定の角度で交差する第1の対向面及び第2の対向面を有し、前記第1の検出部は前記第1の対向面に対向し、前記第2の検出部は前記第2の対向面に対向して、それぞれ配置される、上記(1)に記載の情報入力装置。
(3)前記操作子は、弾性素材からなり、前記第1の方向でユーザーがスライドした位置に印加した圧力を前記第1の検出部及び前記第2の検出部に伝搬する、上記(2)に記載の情報入力装置。
(4)前記第1の検出部及び第2の検出部はそれぞれ、前記第1の方向に沿って配列された複数の感圧素子を備え、前記位置測定部は、前記第1の検出部又は第2の検出部において検出レベルがピークとなる感圧素子の前記第1の方向の位置出力に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の方向の同じ位置にある前記第1の検出部及び第2の検出部の感圧素子間の検出レベルの差分に基づいて第2の方向の指示位置を算出する、上記(3)に記載の情報入力装置。
(5)前記第1の検出部は、前記操作子の前記第1の対向面に対向して配置された第1の基板上に、前記第1の方向に沿って配列された複数の感圧素子からなり、前記第2の検出部は、前記操作子の前記第2の対向面に対向して配置された第2の基板上に、前記第2の方向に沿って配列された複数の感圧素子からなる、上記(4)に記載の情報入力装置。
(6)前記第1の検出部の各感圧素子は、前記第1の基板上に配設された加圧導電ゴム又は加圧導電カーボン印刷からなり、前記第1の対向面の対応する部位に形成された導体パターンと接触し、加えられた圧力に応じて両端間の抵抗値を変化させ、前記第2の検出部の各感圧素子は、前記第2の基板上に配設された加圧導電ゴム又は加圧導電カーボン印刷からなり、前記第2の対向面の対応する部位に形成された導体パターンと接触し、加えられた圧力に応じて両端間の抵抗値を変化させ、前記位置測定部は、各感圧素子の抵抗値に基づいて押下圧を算出する、上記(5)に記載の情報入力装置。
(7)前記操作子は、前記第1の対向面の前記第1の基板上の各感圧素子に対応する部位に前記導体パターンを上面に形成した突起をそれぞれ備えるとともに、前記第2の対向面の前記第2の基板上の各感圧素子に対応する部位に前記導体パターンを上面に形成した突起をそれぞれ備える、上記(6)に記載の情報入力装置。
(8)前記操作子は、前記第1の対向面及び前記第2の対向面に形成した各導体パターン間を分断するスリットを有する、上記(6)に記載の情報入力装置。
(9)第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部を備える入力部と、表示部と、前記情報入力部で取得した前記第1の方向の指示位置及び前記第2の方向の指示位置に基づいて、前記表示部における画面表示を制御する制御部と、を具備する情報処理装置。
(10)前記表示部がユーザーの左右の眼に向かって映像を表示するように前記情報処理装置本体をユーザーの頭部に装着するための装着部をさらに備える、上記(9)に記載の情報処理装置。
(11)前記制御部は、ユーザーの手指が前記入力部を触れたことに応じて、前記入力部上で触れた水平位置を示すカーソルを前記表示部の表示映像に表示させる、上記(10)に記載の情報処理装置。
(12)第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部と、前記位置測定部において測定された前記第1の方向の指示位置及び前記第2の方向の指示位置に基づくリモコン信号を送信する送信部を備えるリモコンと、表示部と、前記リモコンからのリモコン信号を受信する受信部と、前記受信部で受信したリモコン信号に基づいて、前記表示部における画面表示を制御する表示装置と、を具備するリモコン・システム。
(1)第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部と、を具備する情報入力装置。
(2)前記操作子の裏面は、それぞれ第1の方向に平行で所定の角度で交差する第1の対向面及び第2の対向面を有し、前記第1の検出部は前記第1の対向面に対向し、前記第2の検出部は前記第2の対向面に対向して、それぞれ配置される、上記(1)に記載の情報入力装置。
(3)前記操作子は、弾性素材からなり、前記第1の方向でユーザーがスライドした位置に印加した圧力を前記第1の検出部及び前記第2の検出部に伝搬する、上記(2)に記載の情報入力装置。
(4)前記第1の検出部及び第2の検出部はそれぞれ、前記第1の方向に沿って配列された複数の感圧素子を備え、前記位置測定部は、前記第1の検出部又は第2の検出部において検出レベルがピークとなる感圧素子の前記第1の方向の位置出力に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の方向の同じ位置にある前記第1の検出部及び第2の検出部の感圧素子間の検出レベルの差分に基づいて第2の方向の指示位置を算出する、上記(3)に記載の情報入力装置。
(5)前記第1の検出部は、前記操作子の前記第1の対向面に対向して配置された第1の基板上に、前記第1の方向に沿って配列された複数の感圧素子からなり、前記第2の検出部は、前記操作子の前記第2の対向面に対向して配置された第2の基板上に、前記第2の方向に沿って配列された複数の感圧素子からなる、上記(4)に記載の情報入力装置。
(6)前記第1の検出部の各感圧素子は、前記第1の基板上に配設された加圧導電ゴム又は加圧導電カーボン印刷からなり、前記第1の対向面の対応する部位に形成された導体パターンと接触し、加えられた圧力に応じて両端間の抵抗値を変化させ、前記第2の検出部の各感圧素子は、前記第2の基板上に配設された加圧導電ゴム又は加圧導電カーボン印刷からなり、前記第2の対向面の対応する部位に形成された導体パターンと接触し、加えられた圧力に応じて両端間の抵抗値を変化させ、前記位置測定部は、各感圧素子の抵抗値に基づいて押下圧を算出する、上記(5)に記載の情報入力装置。
(7)前記操作子は、前記第1の対向面の前記第1の基板上の各感圧素子に対応する部位に前記導体パターンを上面に形成した突起をそれぞれ備えるとともに、前記第2の対向面の前記第2の基板上の各感圧素子に対応する部位に前記導体パターンを上面に形成した突起をそれぞれ備える、上記(6)に記載の情報入力装置。
(8)前記操作子は、前記第1の対向面及び前記第2の対向面に形成した各導体パターン間を分断するスリットを有する、上記(6)に記載の情報入力装置。
(9)第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部を備える入力部と、表示部と、前記情報入力部で取得した前記第1の方向の指示位置及び前記第2の方向の指示位置に基づいて、前記表示部における画面表示を制御する制御部と、を具備する情報処理装置。
(10)前記表示部がユーザーの左右の眼に向かって映像を表示するように前記情報処理装置本体をユーザーの頭部に装着するための装着部をさらに備える、上記(9)に記載の情報処理装置。
(11)前記制御部は、ユーザーの手指が前記入力部を触れたことに応じて、前記入力部上で触れた水平位置を示すカーソルを前記表示部の表示映像に表示させる、上記(10)に記載の情報処理装置。
(12)第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部と、前記位置測定部において測定された前記第1の方向の指示位置及び前記第2の方向の指示位置に基づくリモコン信号を送信する送信部を備えるリモコンと、表示部と、前記リモコンからのリモコン信号を受信する受信部と、前記受信部で受信したリモコン信号に基づいて、前記表示部における画面表示を制御する表示装置と、を具備するリモコン・システム。
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
本明細書で開示する情報入力装置100は、パーソナル・コンピューターや多機能携帯端末を始め、本体サイズが小さいさまざまな情報機器に省スペースで搭載して、2次元の座標入力を実現することができる。勿論、本体サイズが小さくないその他の情報機器にも、同様に情報入力装置100を利用することができる。
要するに、例示という形態により本明細書で開示する技術について説明してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本明細書で開示する技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
100…情報入力装置
110…操作子、111…操作面、112…案内部
113…第1の対向面、114…第2の対向面
115、116…スペーサー
117−1、117−2、…、117−N…導体パターン
118−1、118−2、…、118−N…導体パターン
120…第1のインライン・センサー
121…基板、122−1、122−2、…、122−N…センサー素子
130…第2のインライン・センサー
131…基板、132−1、132−2、…、132−N…センサー素子
110…操作子、111…操作面、112…案内部
113…第1の対向面、114…第2の対向面
115、116…スペーサー
117−1、117−2、…、117−N…導体パターン
118−1、118−2、…、118−N…導体パターン
120…第1のインライン・センサー
121…基板、122−1、122−2、…、122−N…センサー素子
130…第2のインライン・センサー
131…基板、132−1、132−2、…、132−N…センサー素子
Claims (12)
- 第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、
前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、
前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、
前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部と、
を具備する情報入力装置。 - 前記操作子の裏面は、それぞれ第1の方向に平行で所定の角度で交差する第1の対向面及び第2の対向面を有し、
前記第1の検出部は前記第1の対向面に対向し、前記第2の検出部は前記第2の対向面に対向して、それぞれ配置される、
請求項1に記載の情報入力装置。 - 前記操作子は、弾性素材からなり、前記第1の方向でユーザーがスライドした位置に印加した圧力を前記第1の検出部及び前記第2の検出部に伝搬する、
請求項2に記載の情報入力装置。 - 前記第1の検出部及び第2の検出部はそれぞれ、前記第1の方向に沿って配列された複数の感圧素子を備え、
前記位置測定部は、前記第1の検出部又は第2の検出部において検出レベルがピークとなる感圧素子の前記第1の方向の位置出力に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の方向の同じ位置にある前記第1の検出部及び第2の検出部の感圧素子間の検出レベルの差分に基づいて第2の方向の指示位置を算出する、
請求項3に記載の情報入力装置。 - 前記第1の検出部は、前記操作子の前記第1の対向面に対向して配置された第1の基板上に、前記第1の方向に沿って配列された複数の感圧素子からなり、
前記第2の検出部は、前記操作子の前記第2の対向面に対向して配置された第2の基板上に、前記第2の方向に沿って配列された複数の感圧素子からなる、
請求項4に記載の情報入力装置。 - 前記第1の検出部の各感圧素子は、前記第1の基板上に配設された加圧導電ゴム又は加圧導電カーボン印刷からなり、前記第1の対向面の対応する部位に形成された導体パターンと接触し、加えられた圧力に応じて両端間の抵抗値を変化させ、
前記第2の検出部の各感圧素子は、前記第2の基板上に配設された加圧導電ゴム又は加圧導電カーボン印刷からなり、前記第2の対向面の対応する部位に形成された導体パターンと接触し、加えられた圧力に応じて両端間の抵抗値を変化させ、
前記位置測定部は、各感圧素子の抵抗値に基づいて押下圧を算出する、
請求項5に記載の情報入力装置。 - 前記操作子は、前記第1の対向面の前記第1の基板上の各感圧素子に対応する部位に前記導体パターンを上面に形成した突起をそれぞれ備えるとともに、前記第2の対向面の前記第2の基板上の各感圧素子に対応する部位に前記導体パターンを上面に形成した突起をそれぞれ備える、
請求項6に記載の情報入力装置。 - 前記操作子は、前記第1の対向面及び前記第2の対向面に形成した各導体パターン間を分断するスリットを有する、
請求項6に記載の情報入力装置。 - 第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部を備える情報入力部と、
表示部と、
前記情報入力部で取得した前記第1の方向の指示位置及び前記第2の方向の指示位置に基づいて、前記表示部における画面表示を制御する制御部と、
を具備する情報処理装置。 - 前記表示部がユーザーの左右の眼に向かって映像を表示するように前記情報処理装置本体をユーザーの頭部に装着するための装着部をさらに備える、
請求項9に記載の情報処理装置。 - 前記制御部は、ユーザーの手指が前記入力部を触れたことに応じて、前記入力部上で触れた水平位置を示すカーソルを前記表示部の表示映像に表示させる、
請求項10に記載の情報処理装置。 - 第1の方向でユーザーがスライド操作する操作子と、前記操作子の裏面に配設され、第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第1の検出部と、前記操作子の裏面で前記第1の方向と平行となるように前記第1の検出部に隣接して配設され、前記第1の方向でユーザーが前記操作子上をスライド操作した位置及び圧力を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部又は前記第2の検出部のうち少なくとも一方で検出したスライド位置に基づいて前記第1の方向の指示位置を測定するとともに、前記第1の検出部と前記第2の検出部がそれぞれ検出した圧力の差分に基づいて前記第1の方向とは直交する第2の方向の指示位置を測定する位置測定部と、前記位置測定部において測定された前記第1の方向の指示位置及び前記第2の方向の指示位置に基づくリモコン信号を送信する送信部を備えるリモコンと、
表示部と、前記リモコンからのリモコン信号を受信する受信部と、前記受信部で受信したリモコン信号に基づいて、前記表示部における画面表示を制御する表示装置と、
を具備するリモコン・システム。
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