JP2019174863A - 情報入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の開閉を検出する専用のセンサ及び回路を設けずに省電力化を図ることができる情報入力装置を提供する。【解決手段】コンソールドロア１は、入力位置の検出だけでなく、光学系１０又は電極４２から指までの第１距離を検出する制御部１３又は４３と、光学系１０又は電極４２から指までの第１距離と、光学系１０又は電極４２と閉じられた状態のディスプレイ２との第２距離を含む所定範囲とに基づいて、ディスプレイ２の電源のオン／オフを制御するＭＣＵ２１とを備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、情報入力装置に関する。

近年、ラック搭載のサーバの入出力装置としてコンソールドロアが使用されている。コンソールドロアは情報を入力するキーボード及びポインティングデバイスと、サーバの画面を表示するディスプレイとを備えている。ポインティングデバイスとしてはマウスやタッチパッドなどが使用される。コンソールドロアはディスプレイを倒伏させ、キーボードと向き合うように畳むことができる。ディスプレイを開いた状態でキーボード及びポインティングデバイスで情報入力を行い、コンソールドロアを使用しない時にはディスプレイを閉じラックに収容する。

また、従来より、光学式マウスの集積回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。さらに、マウスモードとノンマウスモードとを切り替えて使用する機能を有する携帯端末装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−３５８１５８号公報 特開２００４−１６４５５９号公報

ディスプレイを閉じた場合にディスプレイの電源をオフにして省電力モードに移行するために、コンソールドロアにはディスプレイの開閉を検出する専用のセンサ及び回路が設けられている。このため、専用のセンサ及び回路を設けなければ、省電力化が図れないという課題がある。

本発明の目的は、表示装置の開閉を検出する専用のセンサ及び回路を設けずに省電力化を図ることができる情報入力装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、明細書に開示された情報入力装置は、発光部、及び反射体からの反射光を受光し電気信号に変換する受光部を含む光学系と、前記受光部からの電気信号に基づいて前記光学系と前記反射体との第１距離及び位置入力情報を検出する検出部とを有する光学式ポインティングデバイスと、前記光学式ポインティングデバイスに対して開閉可能に取り付けられた表示装置と、前記検出部によって検出された第１距離と、前記光学系と閉じられた状態の前記表示装置との第２距離を含む所定範囲とに基づいて、前記表示装置の電源のオン／オフを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の情報入力装置によれば、表示装置の開閉を検出する専用のセンサ及び回路を設けずに省電力化を図ることができる。

本実施の形態に係る情報入力装置の外観構成図である。 ディスプレイが閉じられる場合の情報入力装置の外観構成図である。 ポインティングデバイスの構成図である。 光学系と反射体との距離Ｌと距離情報Ｉとの関係を示す図である。 ディスプレイの電源がオンである場合にＭＣＵで実行される処理を示すフローチャートである。 ディスプレイの電源がオフである場合にＭＣＵで実行される処理を示すフローチャートである。 情報入力装置に組み込まれた静電容量式のタッチパネル装置の構成図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本実施の形態に係る情報入力装置の外観構成図であり、図２はディスプレイが閉じられる場合の情報入力装置の外観構成図である。

本実施の形態に係る情報入力装置は、不図示のサーバラックに搭載されるコンソールドロア１である。コンソールドロア１は、サーバラックに搭載されたサーバに対して情報を入出力する装置である。コンソールドロア１は、ディスプレイ２、キーボード３、パームレストとして機能する化粧板４及び光学式のポインティングデバイス５を備えている。化粧板４には、ポインティングデバイス５からの光が通過する貫通孔４ａと、キーボード３を埋め込む孔４ｂとが形成されている。コンソールドロア１の正面６には、把手７と、ディスプレイ２が閉じられていることをユーザに通知する通知手段としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）２４とが設けられている。ディスプレイ２はキーボード３及びポインティングデバイス５に対して開閉可能又は回動可能に取り付けられており、図２に示すように開閉することができる。

図３は、ポインティングデバイス５の構成図である。

ポインティングデバイス５は、光学系１０と制御手段としてのＭＣＵ（Micro Control Unit）２１とを備えている。光学系１０は、ＬＥＤなどの発光部１１と、指又はディスプレイ２などの反射体によって反射された光を受光し、その光を電気信号に変換する受光部１２と、発光部１１及び受光部１２の動作を制御する制御部１３とを備えている。制御部１３は、受光部１２からの電気信号に基づいて、座標などの位置入力情報（以下、ポインティング情報という）及び光学系１０と反射体との距離Ｌを検出し、ポインティング情報及び距離Ｌに応じた距離情報ＩをＭＣＵ２１に送信する。制御部１３は、検出部として機能する。

ＭＣＵ２１は、各種のデータや距離情報Ｉを格納する記憶手段としてのメモリ２２と時間を計測するタイマ２３とを備えている。ＭＣＵ２１は、サーバ３０、ＬＥＤ２４及びディスプレイ用の電源回路２５に接続されている。ＭＣＵ２１は、制御部１３から受信したポインティング情報をサーバ３０に出力する。また、ＭＣＵ２１は、制御部１３から受信した距離情報Ｉに基づいて、通常モード又は省電力モードのいずれかを設定する。通常モードの場合、ＭＣＵ２１はディスプレイ２をオンにするオン信号を電源回路２５に出力する。省電力モードの場合、ＭＣＵ２１はディスプレイ２をオフにするオフ信号を電源回路２５に出力する。

さらに、ＭＣＵ２１は、制御部１３から受信した距離情報Ｉに基づいて省電力モードに設定した場合、つまりディスプレイ２が閉じられていると判断した場合にＬＥＤ２４を発光させる。これにより、ユーザはディスプレイ２が省電力モードに移行していることを確認できる。

図３では、ポインティングデバイス５上の指の位置と、仮想的に閉じられた状態のディスプレイ２の位置（点線）も示されている。ここで、光学系１０と閉じられた状態のディスプレイ２との距離をＬａとし、光学系１０と指との距離をＬｂとする。図３に示すように、距離Ｌａは距離Ｌｂよりも長くなる。

図４は、光学系１０と反射体との距離Ｌと距離情報Ｉとの関係を示す図である。

光学系１０と閉じられた状態のディスプレイ２との距離Ｌａの場合、制御部１３からＭＣＵ２１へ送信される距離情報ＩはＩａになる。

一方、指が化粧板４の上面に接触してポインティングデバイス５上に位置すると、光学系１０と反射体との距離Ｌは「１」になる。図３に示すように指が化粧板４の上面からわずかに離れた状態でポインティングデバイス５上に位置すると、光学系１０と反射体との距離Ｌは例えば「１．５」になる。従って、指が化粧板４に接触してポインティングデバイス５上に位置する場合や、指が化粧板４の上面からわずかに離れた状態でポインティングデバイス５上に位置する場合の距離情報Ｉは、距離情報Ｉａよりも小さい。

図５は、ディスプレイ２の電源がオンである場合にＭＣＵ２１で実行される処理を示すフローチャートである。尚、ディスプレイ２の動作モードとして通常モードが設定されているものとする。

まず、ＭＣＵ２１はタイマ２３を起動し（Ｓ１）、制御部１３に光学系１０と反射体との距離Ｌを測定させ、制御部１３から距離情報Ｉを受信する（Ｓ２）。ＭＣＵ２１は、受信した距離情報Ｉに基づいて、距離Ｌが光学系１０と閉じられたディスプレイ２との距離Ｌａに所定値αを増減した範囲Ｐ（Ｌａ−α≦Ｐ≦Ｌａ＋α）に含まれるか否かを判別する（Ｓ３）。尚、距離Ｌａの初期値は予めメモリ２２に格納されている。また、所定値αは例えば３ｍｍであるが、これに限定されるものではない。

距離Ｌが範囲Ｐに含まれる場合には（Ｓ３でＹＥＳ）、ＭＣＵ２１はタイマ２３の計測開始から所定時間経過したか否かを判別する（Ｓ４）。Ｓ４の判別を行う理由は、距離Ｌの測定タイミングで指が光学系１０から範囲Ｐの位置に偶発的に含まれる可能性もあり、このような偶発的な測定結果を排除するためである。

タイマ２３の計測時間から所定時間以上経過した場合（Ｓ４でＹＥＳ）、つまり、距離Ｌが範囲Ｐに含まれる状態が所定時間以上継続する場合、ＭＣＵ２１はディスプレイ２が閉じられていると判断し、ディスプレイ２の動作モードを省電力モードに設定し、オフ信号を電源回路２５に出力する（Ｓ５）。これにより、ディスプレイ２はオフになる。そして、ＭＣＵ２１はタイマ２３を停止し（Ｓ６）、ディスプレイ２が閉じられていることをユーザに通知するためにＬＥＤ２４を点灯し、距離Ｌａを示す距離情報としてＳ２で受信した距離情報Ｉをメモリ２２に保存し（Ｓ７）、本処理を終了する。

上記Ｓ７では、測定された距離Ｌが範囲Ｐに含まれる度に、距離Ｌａを示す距離情報としてＳ２で受信した距離情報Ｉをメモリ２２に保存する。これは、光学系１０と閉じたディスプレイ２との距離Ｌａが経年変化により増減するおそれがあり、ディスプレイ２が閉じられた状態であるか否かを判別するための範囲Ｐの値を適宜更新するためである。

タイマ２３の計測時間からの経過時間が所定時間未満である場合（Ｓ４でＮＯ）、つまり距離Ｌが範囲Ｐに含まれる状態が所定時間以上継続しない場合には本処理を終了する。距離Ｌが範囲Ｐに含まれない場合には（Ｓ３でＮＯ）、ディスプレイ２は閉じられておらず、ＭＣＵ２１は制御部１３から受信したポインティング情報をサーバ３０に出力し（Ｓ８）、タイマ２３を停止し（Ｓ９）、本処理を終了する。

図６は、ディスプレイ２の電源がオフである場合にＭＣＵ２１で実行される処理を示すフローチャートである。尚、ディスプレイ２の動作モードとして省電力モードが設定されているものとする。

ＭＣＵ２１は、制御部１３に光学系１０と反射体との距離Ｌを測定させ、制御部１３から距離Ｌを示す距離情報Ｉを受信する（Ｓ１１）。次に、ＭＣＵ２１は、距離Ｌが光学系１０と閉じたディスプレイ２との距離Ｌａに所定値αを増減した範囲Ｐ（Ｌａ−α≦Ｐ≦Ｌａ＋α）に含まれるか否かを判別する（Ｓ１２）。ここでは、ディスプレイ２が開かれたか否かを判断している。距離Ｌが範囲Ｐに含まれない場合には、ディスプレイ２が開かれている。距離Ｌが範囲Ｐに含まれる場合には、ディスプレイ２が閉じられている。

距離Ｌが範囲Ｐに含まれない場合には（Ｓ１２でＮＯ）、ＭＣＵ２１はディスプレイ２の動作モードとして通常モードを設定し、オン信号を電源回路２５に出力する（Ｓ１３）。これにより、ディスプレイ２はオンになる。距離Ｌが範囲Ｐに含まれる場合には（Ｓ１２でＹＥＳ）、ＭＣＵ２１は何もせず本処理を終了する。

上記実施の形態では、ポインティングデバイスの入力機能及び光学系１０と反射体との距離Ｌを測定する機能のためにポインティングデバイス５を利用したが、ポインティングデバイス５に代えて静電容量式タッチパネル装置を利用してもよい。

図７は、情報入力装置に組み込まれた静電容量式のタッチパネル装置の構成図である。尚、図３と同一の構成については同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

タッチパネル装置８は、静電容量式のタッチパネルモジュール４０とＭＣＵ２１とを備えている。タッチパネルモジュール４０は、ガラス又はＰＥＴフィルムなどの基板４１と、電極４２と、制御部４３とを備えている。制御部４３は検出部として機能する。閉じた状態でタッチパネルモジュール４０と対向するディスプレイ２のフレームには、指の先端に対応する面積（直径約９ｍｍの円）の金属フィルム５０が固定されている。なお、タッチパネルモジュール４０はタッチパネルの一例である。

制御部４３は、縦横にパターニングされた電極４２と不図示の指又は金属フィルム５０のような導電体との間の静電容量を検出することで、タッチ入力位置を含むポインティング情報と、電極４２と導電体との距離とを検出する。

タッチパネルモジュール４０に指を近づけると、近づけた部分の電極の静電容量が大きくなるので、制御部４３は静電容量の変化を検出することでタッチ入力位置を特定する。また、電極４２と金属フィルム５０との距離は電極４２と指との距離よりも長く、指の先端の面積と金属フィルム５０の面積とは概ね同一であるので、タッチパネルモジュール４０に指を近づけた場合の電極４２と指の間の静電容量は、ディスプレイ２を閉じた場合の電極４２と金属フィルム５０との間の静電容量よりも大きくなる。従って、ディスプレイ２を閉じた場合の電極４２と金属フィルム５０との間の静電容量よりも大きい静電容量が検出される場合には、制御部４３はタッチパネルモジュール４０に指が近づけられていると判断できる。制御部４３は、予め求められた静電容量と電極からの距離との関係をメモリ２２に保存しておくことで、検出された静電容量に応じた電極からの距離を算出することができる。

制御部４３は、タッチ位置を含むポインティング情報及び検出された距離を示す距離情報ＩをＭＣＵ２１に送信する。タッチパネル装置８を利用する場合も、ＭＣＵ２１は図５及び図６に示す処理を実行する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、コンソールドロア１は入力位置の検出だけでなく、光学系１０又は電極４２から指までの第１距離を検出する制御部１３又は４３と、検出した第１距離と光学系１０又は電極４２と閉じられた状態のディスプレイ２との第２距離を含む所定範囲とに基づいて、ディスプレイ２の電源のオン／オフを制御するＭＣＵ２１とを備えている。よって、コンソールドロア１は、ディスプレイ２の開閉を検出する専用のセンサ及び回路を設けずに省電力化を図ることができる。

尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。

１ コンソールドロア
２ ディスプレイ
５ ポインティングデバイス
８ タッチパネル装置
１０ 光学系
１１ 発光部
１２ 受光部
１３ 制御部
２１ ＭＣＵ（Micro Control Unit）
２４ ＬＥＤ（Light Emitting Diode）
４０ タッチパネルモジュール
４３ 制御部

Claims (4)

1. 発光部、及び反射体からの反射光を受光し電気信号に変換する受光部を含む光学系と、前記受光部からの電気信号に基づいて前記光学系と前記反射体との第１距離及び位置入力情報を検出する検出部とを有する光学式ポインティングデバイスと、
   前記光学式ポインティングデバイスに対して開閉可能に取り付けられた表示装置と、
   前記検出部によって検出された第１距離と、前記光学系と閉じられた状態の前記表示装置との第２距離を含む所定範囲とに基づいて、前記表示装置の電源のオン／オフを制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする情報入力装置。
2. タッチ位置を入力するタッチパネルと、導電体と前記タッチパネルとの間の静電容量を検出することで、前記タッチ位置と、前記導電体と前記タッチパネルとの間の第１距離とを検出する検出部とを有する静電容量式タッチパネル装置と、
   前記静電容量式タッチパネル装置に対して開閉可能に取り付けられた表示装置と、
   前記検出部によって検出された第１距離と、前記タッチパネルと閉じられた状態の前記表示装置との第２距離を含む所定範囲とに基づいて、前記表示装置の電源のオン／オフを制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする情報入力装置。
3. 前記第１距離が前記所定範囲に含まれる状態が所定時間継続する場合に、前記制御手段は前記表示装置の電源をオフにすることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報入力装置。
4. 前記表示装置の電源がオフの状態で前記第１距離が前記所定範囲に含まれない場合に、前記制御手段は前記表示装置の電源をオンにすることを請求項１乃至３のいずれか１項に記載の情報入力装置。

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