JP2023019939A - 操作入力装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】誤検出を低減して高品位な操作入力が可能な操作入力装置を提供する。【解決手段】操作入力装置は、把持部（６０）における静電容量を検出する第１の検出手段（６３）と、把持部（６０）における圧力を検出する第２の検出手段（６４）と、第２の検出手段（６４）により検出された圧力の変化に基づいて、第１の検出手段（６３）の検出値を用いるか否かを判定する制御手段（８０）とを有する。【選択図】図８

Description

本発明は、操作入力装置および電子機器に関する。

近年、静電容量センサおよび圧力センサを備えた操作入力装置において、ユーザの意図しない操作入力に対する誤検出を防止する技術が知られている。

特許文献１には、タッチセンサ（静電容量センサ）により検出された押圧力が所定の閾値よりも小さいか否かを判定し、通常動作モードと清掃モードとを切り替える制御装置が開示されている。これにより、清掃のために表示ユニットを拭う動作がユーザの意図したスライド動作として誤検出されることを防止することができる。

特開２０１８－１２８９５７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された制御装置では、押圧力が動作モードの判定トリガーとなるため、撮像装置のグリップ部のようにユーザが常に把持する場所に操作入力装置を搭載した場合、常に押圧力が検出されるため、誤検出を防止することができない。

そこで本発明は、誤検出を低減して高品位な操作入力が可能な操作入力装置および電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての操作入力装置は、把持部における静電容量を検出する第１の検出手段と、前記把持部における圧力を検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手段により検出された前記圧力の変化に基づいて、前記第１の検出手段の検出値を用いるか否かを判定する制御手段とを有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、誤検出を低減して高品位な操作入力が可能な操作入力装置および電子機器を提供することができる。

本実施形態におけるカメラ本体の外観斜視図である。 本実施形態における撮像装置のブロック図である。 本実施形態におけるカメラ本体の操作入力装置の説明図である。 本実施形態におけるグリップ部の分解斜視図である。 本実施形態における操作入力装置のスライド入力の説明図である。 本実施形態におけるシステム制御部、メモリ、およびシステムメモリのブロック図である。 本実施形態における圧力センサの検出値と変化量との関係を示す概要図である。 本実施形態における制御方法のフローチャートである。 本実施形態におけるビデオカメラの外観斜視図である。 本実施形態におけるＨＭＤの外観斜視図である。 本実施形態におけるＨＭＤコントローラの外観斜視図である。 本実施形態におけるゲームコントローラの外観斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施形態におけるカメラ本体（デジタルカメラ）１００について説明する。図１（ａ）、（ｂ）はカメラ本体１００の外観斜視図であり、図１（ａ）は前面から見た図、図１（ｂ）が背面から見た図をそれぞれ示す。カメラ本体１００は、交換レンズとしてのレンズ装置２００（図２参照）を装着可能なレンズ交換式カメラである。ただし、本実施形態は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズ装置とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。本実施形態において、互いに直交するＸ軸およびＺ軸を定義し、Ｘ軸およびＺ軸のそれぞれに対して直交する軸をＹ軸と定義する。Ｚ軸方向は撮像装置１０の光軸ＯＡに平行な方向である。

図１（ｂ）に示されるように、メイン表示部１１は、カメラ本体１００の背面に設けられ、画像や各種情報を表示する。メイン表示部１１の表示面にタッチパネルを有する構成の場合、表示面（操作面）に対するタッチ操作を検出することができる。サブ表示部１２は、シャッタ速度や絞り値（Ｆ値）などのカメラ本体１００の種々の設定値を表示する。カメラ本体１００は覗き込み型ファインダを備え、接眼部２０を介して内部のＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅｒ）に表示された映像を視認することができる。接眼検知部２２は、接眼部２０に対する目の接近（接眼）および離反（離眼）を検知する。

カメラ本体１００は、ユーザが各種の操作に用いる操作部材を有する。本実施形態において、カメラ本体１００の上面部には、操作部材として、メイン電子ダイヤル３１、電源スイッチ３２、サブ電子ダイヤル３３、動画ボタン３６、モード切替スイッチ４１、およびシャッタボタン４２が配置されている。メイン電子ダイヤル３１は、回転操作部材であり、その回転によりシャッタ速度や絞り値等の設定値の変更等の指示が行われる。電源スイッチ３２は、カメラ本体１００の電源のＯＮおよびＯＦＦを切り替える操作部材である。サブ電子ダイヤル３３は、回転操作部材であり、その回転により選択枠の移動や画像送り等の指示が行われる。動画ボタン３６は、動画撮影（記録）の開始、停止の指示に用いられる。モード切替スイッチ４１は、各種モードを切り替えるための操作部材である。シャッタボタン４２は、被写体側に配置され、撮影指示を行うための操作部材である。

また本実施形態において、カメラ本体１００の背面部には、操作部材として、十字キー３４、ＳＥＴボタン３５、ＡＥロックボタン３７、拡大ボタン３８、再生ボタン３９、およびメニューボタン４０が配置されている。十字キー３４は、上下左右の各部分をそれぞれ押し込み可能な十字キー（４方向キー）である。ＳＥＴボタン３５は、押しボタンであり、主に選択項目の決定等に用いられる。ＡＥロックボタン３７は、撮影待機状態で押下され、露出状態を固定することができる。拡大ボタン３８は、ライブビュー表示において拡大モードのＯＮ／ＯＦＦを行うための操作部材である。再生ボタン３９は、撮影モードと再生モードとを切り替える操作部材である。メニューボタン４０は、各種の設定用のメニュー画面をメイン表示部１１に表示するための操作部材である。

また本実施形態において、グリップ部（把持部）６０の内部に、操作入力装置としての静電容量センサ（第１の検出手段）６３および圧力センサ（第２の検出手段）６４が配置されている（図２参照）。静電容量センサ６３は、グリップ部６０における静電容量を検出する。圧力センサ６４は、グリップ部６０における圧力を検出する。このような構成により、ユーザのカメラ把持状態や指の動きを検出することができる。

記録媒体３００（図２参照）を格納したスロットの蓋５０は、カメラ本体１００の側面部に配置されている。通信端子５１は、カメラ本体１００がレンズ装置と通信を行う為の通信端子である。端子カバー５２は、カメラ本体１００の側面部に配置され、外部機器とカメラ本体１００とを電気的に接続する接続ケーブル等のコネクタ（不図示）を保護する。

グリップ部６０は、ユーザがカメラ本体１００を構えた際に右手で握りやすい形状とした把持部である。ユーザがグリップ部６０を右手の小指、薬指、中指で握ってカメラ本体１００を把持した状態において、右手の人差指で操作可能な位置に、シャッタボタン４２およびメイン電子ダイヤル３１が配置されている。この状態において右手の親指で操作可能な位置には、サブ電子ダイヤル３３、十字キー３４、ＳＥＴボタン３５、ＡＥロックボタン３７、拡大ボタン３８、および再生ボタン３９が配置されている。

次に、図２を参照して、撮像装置１０の内部構成について説明する。図２は、撮像装置１０のブロック図である。撮像装置１０は、カメラ本体１００と、カメラ本体１００に対して着脱可能なレンズ装置２００とを備えて構成される。カメラ本体１００はシステム制御部（制御手段）８０を備え、レンズ装置２００はレンズシステム制御回路２０３を備え、両者は互いに通信可能である。

まず、カメラ本体１００の構成を説明する。接眼検知部２２は、赤外線近接センサ等を有し、ファインダの接眼部２０に対する接眼および離眼を検知する。システム制御部８０は、接眼検知部２２による検知状態に応じて、メイン表示部１１とＥＶＦ２１の表示状態と非表示状態とを切り替える。具体的には、少なくとも撮影待機状態で、かつ、自動切替である場合、非接眼中にメイン表示部１１の表示がオンとなり、ＥＶＦ２１が非表示となる。また、接眼中にはＥＶＦ２１の表示がオンとなり、メイン表示部１１は非表示となる。

操作部３０は、システム制御部８０に各種指示を入力する際にユーザが使用し、ユーザ操作を受け付ける入力部としての各種の操作部材を備える。操作部材については図１を参照して説明済みであり、例えば、メニューボタン４０の押下によりメニュー画面がメイン表示部１１に表示され、ユーザはメニュー画面を見ながら十字キー３４やＳＥＴボタン３５を用いて直感的に設定を行うことができる。また、拡大ボタン３８により、拡大モードをＯＮとしてからメイン電子ダイヤル３１を操作することにより、ライブビュー画像の拡大、縮小の指示を行い、再生モードにて再生画像の拡大指示を行うことができる。

操作部３０は、グリップ部６０の内部に設けられた静電容量センサ６３および圧力センサ６４を含む。グリップ部６０において、ユーザがカメラ本体１００を把持する領域には静電容量センサ６３および圧力センサ６４が配置され、ユーザによるカメラ本体１００の把持状態や指の動きを検出することができる。

システム制御部８０は、モード切替スイッチ４１からの信号により、動作モードを静止画撮影モード、動画撮影モード、または再生モード等に切り替える。第１シャッタスイッチ４３および第２シャッタスイッチ４４は、シャッタボタン４２の操作によってＯＮ／ＯＦＦする段階式スイッチである。第１シャッタスイッチ４３は、シャッタボタン４２の操作途中、いわゆる半押し（撮影準備指示）でＯＮとなり、第１シャッタスイッチ信号ＳＷ１を発生する。システム制御部８０はＳＷ１により、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の撮影準備動作を開始させる。第２シャッタスイッチ４４は、シャッタボタン４２の操作完了、いわゆる全押し（撮影指示）でＯＮとなり、第２シャッタスイッチ信号ＳＷ２を発生する。システム制御部８０はＳＷ２により、撮像部８４からの信号読み出しから撮像された画像を記録媒体３００に画像ファイルとして書き込むまでの一連の撮影処理を開始させる。

ＡＥセンサ８１は、レンズ装置２００を通した被写体の輝度を測光し、測光結果をシステム制御部８０に出力する。焦点検出部８２は、撮像光学系の焦点状態を検出してシステム制御部８０にデフォーカス量の情報を出力する。システム制御部８０は当該情報に基づいてレンズ装置２００を制御し、位相差ＡＦを行う。焦点検出部８２は、専用の位相差センサを有するか、または撮像部８４が備える撮像素子（撮像面位相差センサ）を利用して焦点検出を行う。シャッタ８３はフォーカルプレーンシャッタであり、システム制御部８０の指令により撮像部８４の露光時間を制御する装置である。

撮像部８４は、撮像光学系を介して結像される光学像を電気信号に光電変換する撮像素子を備える。ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）を用いたイメージセンサが使用される。Ａ／Ｄ変換器８５は、撮像部８４の出力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器８５の出力データは、画像処理部８６およびメモリ制御部８７を介して、或いは、メモリ制御部８７を介してメモリ８８に直接書き込まれる。

画像処理部８６は、Ａ／Ｄ変換器８５からのデータ、またはメモリ制御部８７からのデータに対してリサイズ処理や色変換処理等を行い、また、撮像画像のデータを用いて所定の演算処理を行う。演算結果に基づいてシステム制御部８０は露光制御、測距制御を行い、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ処理、ＡＷＢ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理等が行われる。

メモリ８８は、撮像部８４によって得られ、Ａ／Ｄ変換器８５によりデジタルデータに変換された画像データや、メイン表示部１１、ＥＶＦ２１に表示するための画像データを格納する。また、システム制御部８０の動作用の定数、プログラム等が記憶される。ここでいうプログラムとは、本実施形態にて後述する各種フローチャートを実行するためのプログラムのことである。また、静電容量センサ６３の機能が有効／無効かの情報のモデルデータを記憶する機能も担う。メモリ８８は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像および音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。またメモリ８８は、画像表示用のメモリ（ビデオメモリ）を兼ねている。

Ｄ／Ａ変換器８９は、メモリ８８に格納されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換してメイン表示部１１、ＥＶＦ２１に供給する。メモリ８８に書き込まれた表示用の画像データは、メイン表示部１１、ＥＶＦ２１により表示される。メモリ８８に蓄積されたデジタル信号を、Ｄ／Ａ変換器８９においてアナログ変換して、メイン表示部１１またはＥＶＦ２１に逐次転送して表示させることにより、ライブビュー表示が行われる。サブ表示部駆動回路９０はシステム制御部８０の指令にしたがい、サブ表示部１２の画面上にシャッタ速度や絞り値等の設定値を表示させる。

不揮発性メモリ９１は、ＥＥＰＲＯＭ等の電気的に消去および記録が可能なメモリであり、システム制御部８０の動作用の定数、プログラム等を記憶している。システム制御部８０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）を備え、カメラ本体１００の全体を制御する。ＣＰＵは不揮発性メモリ９１に記録されたプログラムを実行することで各処理を実現する。システムメモリ９２は、例えばＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）が用いられ、システム制御部８０の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ９１から読み出したプログラム等が展開される。また、静電容量センサ６３の有効／無効かの情報を蓄積する機能も担う。システムタイマ９３は、各種制御に用いる時間や内蔵時計の時間を計測する。

電源制御部９４は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。電源スイッチ３２の操作信号をトリガーとして電源制御部９４は、その検出結果およびシステム制御部８０の指令にしたがい、内部のＤＣ－ＤＣコンバータを制御し、記録媒体３００を含む各部への電源供給を行う。電源部９５は一次電池または二次電池、ＡＣアダプタ等を備える。

記録媒体Ｉ／Ｆ（インターフェース）部９６は、記録媒体３００とシステム制御部８０とを接続する。撮像画像データ等を記録する記録媒体３００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。例えば、撮影モード中にユーザが再生ボタン３９を押下すると、再生モードに移行し、記録媒体３００に記録された画像のうち最新の画像をメイン表示部１１に表示させることができる。

通信部９７は、映像信号や音声信号の送受信を行う際、ネットワークに接続可能である。通信部９７は撮像部８４による撮像画像データや記録媒体３００に記録された画像データを外部機器へ送信可能であり、また外部機器から画像データや各種情報を受信可能である。

姿勢検知部９８は、加速度センサやジャイロセンサ等を備え、重力方向に対するカメラ本体１００の姿勢を検知する。例えば、姿勢検知部９８で検知された姿勢に基づいて、ユーザがカメラ本体１００を横に構えているか、縦に構えているかを判別可能であり、パンニング等の状態や静止状態を検知可能である。

次に、レンズ装置２００の構成を説明する。レンズ装置２００は、ズームレンズおよびフォーカスレンズ等のレンズユニットを備えるが、図２では１枚のレンズ２０１として簡略的に示される。レンズ装置２００は、カメラ本体１００と通信を行う通信端子２０２を備える。レンズ装置２００は、通信端子５１、２０２を介してシステム制御部８０と通信可能である。レンズシステム制御回路２０３は、システム制御部８０の指令にしたがって、絞り駆動回路２０４とＡＦ駆動回路２０６を制御する。絞り駆動回路２０４を介して絞り２０５の制御が行われ、ＡＦ駆動回路２０６を介して、レンズ２０１内のフォーカスレンズの位置を変位させることで焦点調節制御が行われる。

次に、図３および図４を参照して、本実施形態における操作入力装置について説明する。図３は、カメラ本体１００の操作入力装置の説明図であり、カメラ本体１００に操作入力装置を適用したときの検出範囲（操作検出範囲）を示している。図３に示されるように、操作入力装置の検出範囲は、グリップ部６０のハッチングで示す範囲６０ａである。操作入力装置は、グリップ部６０を把持する中指、薬指、小指（図５参照）の接触、押圧、スライド操作など（すなわち、静電容量および圧力）を略同時に検出することが可能である。

図４（ａ）～（ｃ）は、グリップ部６０の構成部品を表す分解斜視図である。図４（ａ）に示されるように、グリップ部６０は、外観面から順に、弾性部材６１、外装部材６２、静電容量センサ６３、圧力センサ６４、およびベース部材６５が層状に（重なり合って）配置されて構成される。外観面は、操作入力装置の外観上の外表面である。静電容量センサ６３の検出精度を考慮すると、静電容量センサ６３は圧力センサ６４よりも外表面に近い位置に配置されることが望ましい。ただし本実施形態において、グリップ部６０の構成部品の配置順序は、図４（ａ）に示される順序に限定されるものではない。例えば、図４（ｂ）に示されるように、外観面から順に、弾性部材６１、静電容量センサ６３、圧力センサ６４、外装部材６２、およびベース部材６５を配置しても良い。または、図４（ｃ）に示されるように、外観面から順に、弾性部材６１、静電容量センサ６３、外装部材６２、圧力センサ６４、およびベース部材６５を配置しても良い。

次に、図５を参照して、操作入力装置のスライド入力（スライド操作）について説明する。図５（ａ）は、グリップ部６０を把持する中指を用いてカメラ本体１００の前方にスライド操作する一連の流れの説明図である。図５（ｂ）は、カメラ本体１００の後方にスライド操作する一連の流れの説明図である。なお、図５（ａ）、（ｂ）において、＋Ｚ方向および－Ｚ方向をそれぞれ「カメラ前方」、「カメラ後方」とする。また本実施形態において、ユーザがカメラ本体１００の撮影パラメータの変更を行うために、スライド操作をすることを想定している。

図５（ａ）に示されるように、カメラ前方へのスライド操作は、動作（１）～（４）に大別できる。動作（１）に示される把持状態から動作（２）に示されるスライド操作に移行するには、ユーザは把持するためにグリップ部６０を押圧していた中指を、スライド操作するためにカメラ前方に動かす。このときユーザは、中指をグリップ部６０の表面に押し付けながら、または表面を軽くさするような動作でグリップ部６０の表面に略一定の押圧力をかけた状態でスライド操作を行う。グリップ部６０のカメラ前方の端までスライド操作すると、動作（３）に示されるように中指は一度グリップ表面から離れる。その後、動作（４）のようにユーザは元の把持状態に戻すため、またはさらに追加でスライド操作を行うため、中指をカメラ後方に戻す。中指が動作（１）の把持状態の位置に戻った後、撮影動作に移行するか、続けてパラメータ変更を行う。この工程においてユーザの意図するスライド操作は、把持状態から中指をカメラ前方に移動させる動作（２）のみである。

次に、図５（ｂ）に示されるように、カメラ後方へのスライド操作は動作（１）から動作（４）に大別できる。カメラ後方にスライド操作するには、ユーザはグリップ部６０を把持するために押圧していた中指を、一度カメラ前方に抜く（動作（２））必要がある。一度指を抜いた（動作（３））後、ユーザは中指をグリップ部６０の表面に押し付けながら、または表面を軽くさするような動作で表面に略一定の圧力をかけた状態で、カメラ後方にスライド操作を行う。中指が把持状態の位置に戻った後、撮影動作に移行するか、続けてパラメータ変更を行う。この工程においてユーザの意図するスライド操作は、一度抜いた中指を把持状態位置に戻しながらカメラ後方に移動させる動作（４）のみである。なお、動作（１）におけるグリップ部６０に対する中指の位置によっては、動作（２）および動作３を省略して動作（４）に移行することも可能である。

このようなスライド操作を想定した場合、タッチパネルのような静電容量センサのみを搭載した入力装置や特許文献１に開示されている制御装置では、ユーザの意図するスライド操作と意図しない動作とを切り分けることができない。例えば、ユーザの意図するスライド操作（図５（ａ）中の動作（２）や図５（ｂ）中の動作（４）のようなユーザの意図するスライド操作と、図５（ａ）中の動作（４）や図５（ｂ）中の動作（２）のような意図しない動作とを切り分けることができない。このため、どちらもスライド操作された、またはどちらもスライド操作されていないと誤検出してしまう。

また、通常、カメラ本体１００を使用する際には、レンズマウント５３に不図示のレンズが装着されており、ユーザは、レンズとグリップ部６０の限られたすき間で操作を行う必要がある。そのため、誤検出を防止するためにグリップ部６０の表面から指を浮かした状態で指を移動することが難しく、ユーザの意図しない誤検出に繋がりやすい構成となっている。一方、レンズとグリップ部６０とのすき間を広くするためにグリップ形状を変更することは、カメラ本体１００の大型化やグリップ性の低下に繋がるため、望ましくない。

次に、図６乃至図８を参照して、操作入力装置に入力された信号がユーザの意図する入力か否かの判別方法について説明する。図６は、システム制御部８０、メモリ８８、およびシステムメモリ９２のブロック図である。システムメモリ９２の蓄積領域９２ａは、有限バッファなどで構成される。メモリ８８の記憶領域８８ａは、モデルデータとそれに準ずるルールベースを記憶しており、判定部８０ｃにより信号のパターンマッチングを行う際に参照される。システム制御部８０の演算部８０ａは、グリップ部６０の静電容量センサ６３から出力された信号に対して絶対変位量を演算し、システム制御部８０の制御部８０ｂへ出力する。

システム制御部８０の制御部８０ｂは、演算部８０ａから閾値を上回る信号が出力された場合のみ、グリップ部６０の静電容量センサ６３および圧力センサ６４から出力された信号を蓄積させる制御を行う。システム制御部８０の判定部８０ｃは、蓄積領域９２ａに蓄積された信号と記憶領域８８ａに記憶された信号のパターンマッチングを行い、ルールベースに基づいて蓄積領域９２ａに蓄積された信号を「キャンセル」若しくは「パラメータ変更」に分類する。パラメータ変更と分類された場合は撮影パラメータ変更を行うためにパラメータ制御部８０ｅに出力する。

パラメータ制御部８０ｅは判定部８０ｃからの分類結果に基づいて撮影パラメータを変更する。システム制御部８０の学習部８０ｄは、蓄積領域９２ａに蓄積された信号と記憶領域８８ａに記憶された信号のパターンマッチング（分類）を判定部８０ｃで行う。その後、分類結果が誤っていると判定された場合に、蓄積領域９２ａに蓄積された信号を正しいモデルデータに学習し、記憶領域８８ａに記憶された学習モデルを更新する。分類結果の正誤判定は、ユーザの操作検知により行う。なお学習部８０ｄは、本実施形態に必須ものではなく、学習部８０ｄを設けなくても良い。

機械学習の具体的なアルゴリズムとしては、最近傍法、ナイーブベイズ法、決定木、サポートベクターマシンなどが挙げられる。また、ニューラルネットワークを利用して、学習するための特徴量、結合重み付け係数を自ら生成する深層学習（ディープラーニング）も挙げられる。適宜、上記アルゴリズムのうち利用できるものを用いて本実施形態に適用することができる。

図７は、図５（ａ）に示されるユーザがパラメータ変更をするためにカメラ後方から前方にかけて繰り返しスライド操作を行った時の、圧力センサ６４に加えられる圧力の検出値と圧力変化量との関係を示す概要図である。グラフの横軸は時間、縦軸は圧力（実線）および圧力変化量（破線）の大きさをそれぞれ示す。グラフ上部に示される長丸は、グリップ部６０をスライド操作する時間を示し、グラフ下部の番号はグラフの下に示されるスライド操作のどの動作に相当するかを示している。

図７に示されるように、スライド操作が行われるのは動作（２）と動作（４）である。このうち、動作（２）で検出される操作はユーザの意図した操作であり、フェーズ（４）で検出される操作はユーザの意図しないものである。破線で示した圧力変化量は実線で示す圧力の時間微分値であり、動作（２）では小さく、動作（４）で大きくなっている。すなわち、ユーザの意図するスライド操作においては操作中の圧力変化量が小さく、ユーザの意図しない操作においては、グリップ部６０を握りこみながら若しくは離しながらスライド操作を行うため、操作中の圧力変化量は大きくなる。

制御部８０ｂは、入力されたスライド操作がユーザの意図するものかを判定する。その判定基準として、ユーザの把持状態の圧力に対するスライド操作時の圧力変化量が用いられる。本実施形態では、圧力の絶対値ではなく操作中の圧力変化量を用いて操作の有効性を判別するため、常に圧力が加わっているグリップ部６０のような場所にも適応可能である。

学習部８０ｄは、誤差検出部と更新部とを備えてもよい。誤差検出部は、入力層に入力される入力データに応じてニューラルネットワークの出力層から出力される出力データと、モデルデータとの誤差を得る。誤差検出部は、損失関数を用いて、ニューラルネットワークからの出力データとモデルデータとの誤差を計算するようにしてもよい。学習部８０ｄを含むことで、ユーザ個々のクセや好みにも対応可能となり、使用していくにつれて分類精度が向上し、誤検出のないユーザの意図した通りの操作ができる。

更新部は、誤差検出部で得られた誤差に基づいて、その誤差が小さくなるように、ニューラルネットワークのノード間の結合重み付け係数等を更新する。この更新部は、例えば、誤差逆伝播法を用いて、結合重み付け係数等を更新する。誤差逆伝播法は、前述の誤差が小さくなるように、各ニューラルネットワークのノード間の結合重み付け係数等を調整する手法である。

図８は、入力されたスライド操作（スライド入力）がユーザの意図するスライド操作か否かを判別する方法（制御方法）のフローチャートである。図８の各ステップは、主に、システム制御部８０により実行される。

まずステップＳ０１において、カメラ本体１００の電源スイッチ３２がＯＮの状態で、電源が各ユニットに供給されている（準備状態）。続いてステップＳ０２において、システム制御部８０は、圧力センサ６４を用いて、グリップ部６０に加えられている圧力（把持状態の圧力）を検出する。続いてステップＳ０３において、システム制御部８０は、圧力センサ６４に加えられた圧力（把持状態の圧力）を初期の把持力としてシステムメモリ９２の蓄積領域９２ａに蓄積する。

続いてステップＳ０４において、システム制御部８０は、スライド入力を検出したか否かを判定する。具体的には、静電容量センサ６３がスライド操作を検出すると、信号はシステム制御部８０の演算部８０ａに送られてスライド操作の絶対変位量が算出され、システム制御部８０の制御部８０ｂへ出力される。スライド入力が検出されない場合、ステップＳ０４を繰り返す。一方、スライド入力が検出された場合、ステップＳ０５に進む。

ステップＳ０５において、システム制御部８０の制御部８０ｂは、演算部８０ａから出力されたスライド操作（スライド入力）の絶対変位量（スライド量）が閾値よりも大きいか否かを判定する。スライド量が閾値よりも大きい場合、システム制御部８０は、静電容量センサ６３および圧力センサ６４から出力された信号を蓄積させる制御を行う。一方、スライド量が閾値よりも小さい場合、ステップＳ０８に進む。

ステップＳ０６において、システム制御部８０は、圧力センサ６４を用いて圧力の変化を検出したか否かを判定する。具体的には、システム制御部８０の演算部８０ａは、圧力センサ６４で検出された信号に基づいて圧力の時間変化量を算出し、制御部８０ｂを介してシステムメモリ９２の蓄積領域９２ａに蓄積する。圧力の変化が検出された場合、ステップＳ０７に進む。一方、圧力の変化が検出されない場合、ステップＳ０９に進む。

ステップＳ０７において、システム制御部８０の判定部８０ｃは、システムメモリ９２の蓄積領域９２ａに蓄積された、スライド量（静電容量）と圧力の時間変化量（圧力の変化）とを取得する。そして判定部８０ｃは、圧力の時間変化量がメモリ８８の記憶領域８８ａに記憶されている閾値（所定の閾値）よりも大きいか否か（圧力の変化が閾値よりも大きいか否か）を判定する。なお閾値は、ユーザが事前に設定された値を用いることができる。または閾値は、システム制御部８０の学習部８０ｄにより算出された、ユーザのクセや好みを反映した値でもよい。この場合、システム制御部８０は、学習部８０ｄにより蓄積された学習データに基づいて閾値を決定する。またはシステム制御部８０は、静電容量センサ６３および圧力センサ６４によりそれぞれ検出された静電容量および圧力を用いて判別された押圧体に基づいて、押圧体に適した閾値を決定してもよい。ステップＳ０７にて圧力の変化が閾値よりも大きい場合、判定部８０ｃはスライド入力が無効であると判定し、ステップＳ０８に進む。一方、圧力の変化が閾値よりも小さい場合、判定部８０ｃはスライド入力が有効であると判定し、ステップＳ０９に進む。

ステップＳ０８において、システム制御部８０は、ステップＳ０７にて無効と判定された信号（スライド入力）をキャンセル（無視）し、スライド入力の検出ステップであるステップＳ０４に戻る。

ステップＳ０９において、システム制御部８０のパラメータ制御部８０ｅは、ステップＳ０７にて有効と判定された信号（スライド入力）を取得し、その信号に基づいてパラメータを変更する。パラメータは、電子機器がカメラ本体１００である場合、カメラ本体１００の絞り値やシャッタスピードなどの任意の撮像パラメータなどであるが、これに限定されるものではない。

なお本実施形態において、ユーザの中指のみによる操作を想定しているが、薬指のみでの操作や複数の指を組み合わせた操作など操作に使用する部位は限定されるものではない。システム制御部８０は、接触する位置や初期の把持力などに基づいて、どの指による操作であるかを判定し、それぞれの指に適した圧力変化量の閾値を割り当てることも可能である。

以上、本実施形態の操作入力装置をデジタルカメラに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、操作入力装置をデジタルカメラ以外の撮像装置や、撮像装置以外の電子機器にも適用可能である。

次に、図９乃至図１２を参照して、本実施形態の操作入力装置をデジタルカメラ以外の電子機器に適用した場合の構成例について説明する。図９（ａ）は、電子機器としてのビデオカメラ１０１の外観斜視図である。図９（ｂ）は、ビデオカメラ１０１を右手で把持した状態を示す斜視図である。図９（ａ）中のハッチング部１０１ａは、ビデオカメラ１０１に本実施形態の操作入力装置を適用したときの検出範囲を示し、図９（ｂ）に示される親指以外の指により操作が可能である。操作を行うことで動画撮影中にズーム切替やシャッタスピードの変更などの撮影パラメータの変更に用いることができる。また、従来搭載されている機械的な操作部に対してフラットな表面形状にすることができ、確実なグリップを実現することが可能となる。

図１０（ａ）、（ｃ）は、電子機器としてのＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）１０２の外観斜視図である。図１０（ｂ）、（ｄ）は、ＨＭＤ１０２を右手で把持した状態を示す斜視図である。図１０（ａ）、（ｃ）中のハッチング部１０２ａは、ＨＭＤ１０２に本発明の操作入力装置を適用したときの検出範囲を示している。ＨＭＤ１０２被った状態で操作を行う場合、ユーザは操作部を目視で確認することが難しく、機械的な操作部を用いた簡単な操作しか行うことができない。本実施形態の操作入力装置を適用することで検出範囲内の任意の場所で操作が可能となり、一般的なタッチパネルで行える直感的な操作が可能となる。

図１１（ａ）は、電子機器としてのＨＭＤコントローラ（ＨＭＤに付属するコントローラ）１０３の外観斜視図である。図１１（ｂ）は、ＨＭＤコントローラ１０３を右手で把持した状態を示す斜視図である。図１１（ａ）中のハッチング部１０３ａは、ＨＭＤコントローラ１０３に本実施形態の操作入力装置を適用したときの検出範囲を示している。ＨＭＤコントローラ１０３に適用することで、従来のコントローラに対して入力機能を拡張することができる。

図１２（ａ）、（ｃ）は、電子機器としてのゲームコントローラ１０４の外観斜視図である。図１２（ｂ）、（ｄ）は、ゲームコントローラ１０４を右手で把持した状態を示す斜視図である。図１２（ａ）、（ｃ）中のハッチング部１０４ａは、ゲームコントローラ１０４に本実施形態の操作入力装置を適用したときの検出範囲を示している。操作入力装置をゲームコントローラ１０４に適用することで、従来のコントローラに対して入力機能を拡張することができる。

以上のように、制御手段（システム制御部８０）は、第２の検出手段（圧力センサ６４）により検出された圧力の変化（圧力の時間微分値）に基づいて、第１の検出手段（静電容量センサ６３）の検出値を用いるか否かを判定する。好ましくは、制御手段は、圧力の変化が所定の閾値よりも大きい場合、第１の検出手段の検出値を用いない。本実施形態によれば、ユーザの意図しないスライド入力による誤検出を低減して高品位な操作入力が可能な操作入力装置および電子機器を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

６３ 静電容量センサ（第１の検出手段）
６４ 圧力センサ（第２の検出手段）
８０ システム制御部（制御手段）

Claims (9)

1. 把持部における静電容量を検出する第１の検出手段と、
   前記把持部における圧力を検出する第２の検出手段と、
   前記第２の検出手段により検出された前記圧力の変化に基づいて、前記第１の検出手段の検出値を用いるか否かを判定する制御手段と、を有することを特徴とする操作入力装置。
2. 前記制御手段は、前記圧力の変化が所定の閾値よりも大きい場合、前記第１の検出手段の前記検出値を用いないことを特徴とする請求項１に記載の操作入力装置。
3. 前記圧力の変化は、前記圧力の時間微分値であることを特徴とする請求項１または２に記載の操作入力装置。
4. 前記第１の検出手段および前記第２の検出手段は、重なり合って配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の操作入力装置。
5. 前記静電容量および前記圧力は、前記第１の検出手段および前記第２の検出手段によりそれぞれ同時に検出されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の操作入力装置。
6. 前記制御手段は、前記第１の検出手段および前記第２の検出手段によりそれぞれ検出された前記静電容量および前記圧力を用いて判別された押圧体に基づいて、前記所定の閾値を決定することを特徴とする請求項２に記載の操作入力装置。
7. 前記制御手段は、学習部により蓄積された学習データに基づいて、前記所定の閾値を決定することを特徴とする請求項２に記載の操作入力装置。
8. 前記第１の検出手段は、静電容量センサであり、
   前記第２の検出手段は、圧力センサであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の操作入力装置。
9. 把持部と、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の操作入力装置と、を有することを特徴とする電子機器。

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