JP7789691B2 - 入力デバイス - Google Patents

Description

この発明は、パーソナルコンピュータやゲーム機などの電子機器に対して、使用者の操作に応じたコントロール信号を供給する入力デバイスに関する。

コンピュータ機器への入力、特に、ビデオゲームにおける入力には、一般的にゲームコントローラやゲームパッドと呼ばれる入力デバイスが使用されている。この種の入力デバイスは、単純な押しボタンを並べただけではなく、ジョイスティックや十字キー、さらには、アナログ値を入力可能な操作キーなどの複数の操作部を搭載し、汎用的に用途に合わせた入力が可能となっている（例えば特許文献１（特開２００４－３３３７１号公報）等参照）。

特開２００４－３３３７１号公報

従来のこの種の入力デバイスにおいては、複数の操作部のそれぞれは、独立の操作機構部により構成されており、それらの独立機構部のそれぞれを、一つの筐体に、位置を定めて配置することで構成されている。

このように、従来のこの種の入力デバイスは、各操作部ごとの独立の操作機構部を、筐体の所定の位置にそれぞれ配設して構成する必要があり、各操作部ごとの独立機構部の構成が複雑であると共に、入力デバイスの全体の構成が複雑となってしまうという問題があった。また、高価格となってしまうという問題もあった。

この発明は、以上の問題点を解決することができるようにした入力デバイスを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、
電磁誘導方式の位置検出センサと、
前記位置検出センサの位置検出領域となる入力面上に配設され、前記位置検出センサとインタラクションして位置指示するための位置指示部を備えると共に、予め定められている操作を受け付けることができるように構成された複数の操作部と、
前記複数の操作部のそれぞれの前記位置指示部と前記位置検出センサの位置検出領域とのインタラクションに基づいて、前記複数の操作部のそれぞれで受け付けられた操作を検出する操作検出部と、
前記操作検出部で検出された前記複数の操作部のそれぞれで受け付けられた操作に応じたコントロール信号を出力するコントロール信号出力部と、
を備え、
前記複数の操作部のそれぞれの位置指示部は、共振周波数が互いに異なる共振回路を有し、前記共振周波数の違いにより前記複数の操作部のそれぞれを識別可能とし、
前記複数の操作部は、前記位置指示部の前記入力面から離間している高さ位置を変更させる操作を受け付けることができるように構成された操作部を含み、
前記操作検出部は、前記操作部で受け付けられた操作に基づいて変化する前記位置指示部の前記高さ位置を検出し、
前記コントロール信号出力部は、前記操作検出部で検出された前記位置指示部の前記高さ位置に応じたコントロールをするためのコントロール信号を出力する
ことを特徴とする入力デバイスを提供する。

上述の構成の入力デバイスは、操作部が位置検出センサの入力面上に配置され、位置検出センサと操作部の位置指示部とのインタラクションに基づいて、操作部に予め定められている操作の態様を検出するように構成される。

したがって、上述の構成の入力デバイスは、位置検出センサ上に、予め定められている態様の使用者の操作を受け付けることができるように構成された操作部を配設すると共に、位置検出センサに対して操作検出部とコントロール信号出力部とを設けるだけで構成することができるので、構成が簡単であり、安価に製造することが可能となる。

この発明による入力デバイスの第１の実施形態の概要を説明するための図である。 この発明による入力デバイスの第１の実施形態の要部の説明のための図である。 この発明による入力デバイスの第１の実施形態の構成例を説明するための分解斜視図である。 この発明による入力デバイスの第１の実施形態で用いる操作部の一例を説明するための図である。 この発明による入力デバイスの第１の実施形態で用いる操作部の他の一例を説明するための図である。 この発明による入力デバイスの第１の実施形態で用いる操作部の他の一例を説明するための図である。 この発明による入力デバイスの第１の実施形態で用いる操作部の他の一例を説明するための図である。 この発明による入力デバイスの第１の実施形態の電子回路の構成例を説明するための図である。 この発明による入力デバイスの第１の実施形態の電子回路の構成例の一部を説明するための図である。 この発明による入力デバイスの第２の実施形態の概要を説明するための図である。 この発明による入力デバイスの第２の実施形態で用いる操作部の一例を説明するための図である。 この発明による入力デバイスの第２の実施形態で用いる操作部の他の一例を説明するための図である。 この発明による入力デバイスの第２の実施形態における処理動作の流れの例を説明するためのフローチャートを示す図である。 この発明による入力デバイスの実施形態で用いる操作部の一例を説明するための図である。

以下、この発明による入力デバイスの実施形態を、図を参照しながら説明する。

［第１の実施形態］
図１は、この発明による第１の実施形態の入力デバイス１を、当該入力デバイス１の斜め上方から見た斜視図である。この例の入力デバイス１は、ゲームコントローラとして用いられる場合を想定している。

この実施形態の入力デバイス１は、薄板状の外観を備えており、上面側が開口とされている枠ケース２内に、入力デバイス本体３が収納されて構成されている。

この実施形態の入力デバイス１は、入力デバイス本体３の上面の、図１において点線で示すように互いに重複しない領域（図１における点線参照）のそれぞれに、この例では互いに異なる態様の操作を受け付ける複数個の操作入力受付部、図１の例では、５個の操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅが配設されて構成されている。なお、図１の点線は、複数の操作入力受付部が互いに重複しない領域に配設されることを明確に示すために便宜的に記したものであり、入力デバイス本体３の上面に実際的に点線の境界が描かれているわけではない。

そして、この例の入力デバイス１においては、入力デバイス本体３は、従来型の押しボタンスイッチＰｓｗも、さらに、５個の操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅが配設されている領域とは別の領域に設けられる構成とされている。

操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅは、１個あるいは複数個の操作部を備えて構成され、１次元、２次元、あるいは３次元のいずれかの空間における操作を受け付けることができるように構成されている。

そして、この実施形態においては、５個の操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅのそれぞれについて、操作部の数、及び操作部の操作空間の違いに応じて、予め、受け付けられる操作の態様が定められている。この場合に、操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅのそれぞれが受け付ける操作の態様としては、１種類に限らず、複数種の操作の態様が定められている。

そして、入力デバイス１は、操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅのそれぞれで受け付けた操作の態様を検出し、検出した操作の態様に応じて異なるコントロール信号を送出するように構成されている。

図１の例では、入力デバイス１の入力デバイス本体３の上面の操作入力受付部４Ａの領域においては、横方向に２個、縦方向に２個の合計４個の押しボタン操作部１１が、菱形を形成するように配設されて構成されている。押しボタン操作部１１は、入力デバイス本体３の上面に直交する高さ方向の位置を変更する操作を受け付けるための操作子１１Ｈを備える。この押しボタン操作部１１が受け付ける操作は、入力デバイス本体３の上面上の位置は変えずに高さ方向の位置のみを変更する操作であるので、ここでは１次元の空間の操作と定義する。

入力デバイス本体３の上面の操作入力受付部４Ｂの領域においては、横方向に２個の押しボタン操作部１１が並べられて配設されて構成されている。

入力デバイス本体３の上面の操作入力受付部４Ｃ及び操作入力受付部４Ｄの領域においては、それぞれ１個の指挿入操作部１２が配設されて構成されている。この例の指挿入操作部１２は、使用者が指、例えば親指を挿入する部分を備える操作子１２Ｈを備え、使用者が、その操作子１２Ｈの、入力デバイス本体３の上面における位置を縦方向及び横方向に変更可能とすると共に、入力デバイス本体３の上面に直交する高さ方向の位置を変更する操作を受け付けることができる３次元操作部の構成されている。

入力デバイス１の入力デバイス本体３の上面の操作入力受付部４Ｅの領域においては、１個の十字型操作部１３が配設されて構成されている。十字型操作部１３は、この実施形態では、入力デバイス本体３の上面における縦方向と横方向とにクロスする十字型の操作子１３Ｈを備える。

そして、使用者が、十字型の操作子１３Ｈの上端部１３Ｈ１，右端部１３Ｈ２，下端部１３Ｈ３，左端部１３Ｈ４（図１参照）の４の端部のいずれかを押下することで、十字の交差点位置を支点として、入力デバイス本体３の上面における縦方向及び横方向に、十字型の操作子１３Ｈをシーソー運動させることができるように構成されている。

なお、この例の十字型操作部１３は、２次元操作部の構成とすることもできるが、この実施形態では、後述するように、十字型の操作子１３Ｈの上端部１３Ｈ１側、下端部１３Ｈ３側、左端部１３Ｈ４側あるいは右端部１３Ｈ２側の操作において、押しボタン操作部１１と同様に、それぞれの端部の高さ位置を変更することができるようにして、３次元操作部の構成としている。

図３は、この実施形態の入力デバイス１の特に入力デバイス本体３の構成例を説明するための分解斜視図である。ただし、この図３においては、各操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅの操作部１１，１２，１３は取り外した状態を示している。

この実施形態の入力デバイス本体３は、回路基板３１の上に、位置検出センサ３２、保護カバー（センサカバー）３３、操作部保持部材３４が積層されるようにして構成されている。

図３に示すように、枠ケース２の底部には、回路基板３１が収納される。この回路基板３１には、後述するように、位置検出回路１００と、操作情報処理回路２００と、無線通信部３００などを含む電子回路（図８参照）が形成されている。また、従来型の押しボタンスイッチＰｓｗが、この回路基板３１上の所定の位置に配設されている。

この回路基板３１の上に、位置検出センサ３２が重ねられるように配設される。この例の位置検出センサ３２は、電磁誘導方式の位置検出センサの構成とされている。位置検出センサ３２は、この例ではフレキシブル基板に複数個のループコイルが配設されて構成されている。この位置検出センサ３２の上面は、センサカバー３３で覆われて保護されている。なお、この実施形態では、位置検出センサ３２及びセンサカバー３３には、回路基板３１に配設されている押しボタンスイッチＰｓｗの押下操作部を挿通させるための貫通孔３２ａ及び３３ａが穿かれている。

位置検出センサ３２の複数個のループコイルは、図示を省略する例えばフレキシブル基板により位置検出回路１００に電気的に接続されており、位置検出回路１００で、当該位置検出センサ３２の位置検出領域における位置指示体の指示位置を検出するように構成されている。

そして、この実施形態では、位置検出センサ３２の位置検出領域の全域に重畳する状態で、位置検出センサ３２の上には、センサカバー３３を介して操作部保持部材３４が重ねられて配設されている。この操作部保持部材３４の上面が、入力デバイス本体３の上面であり、この操作部保持部材３４上に、前述した操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅが形成されている。なお、この実施形態では、この操作部保持部材３４にも、回路基板３１に配設されている押しボタンスイッチＰｓｗの押下操作部を挿通させるための貫通孔３４ａが穿かれている。

この操作部保持部材３４は、その上面の操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅの領域のそれぞれに、図３に示すように、操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅの操作部１１，１２，１３のそれぞれを保持固定するためのスペースを構成する凹部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４１Ｅが形成されている。

また、操作部保持部材３４の操作入力受付部４Ｃの領域及び操作入力受付部４Ｄの領域には、指挿入操作部１２を保持固定するための円形の凹部４１Ｃ及び凹部４１Ｄがそれぞれ形成されている。さらに、操作部保持部材３４の操作入力受付部４Ｅの領域には、十字型操作子１３Ｈに対応する十字型の凹部４１Ｅが形成されている。

そして、押しボタン操作部１１、指挿入操作部１２及び十字型操作部１３のそれぞれは、この実施形態では、位置検出センサ３２に対する位置指示部を備えている。

押しボタン操作部１１、指挿入操作部１２及び十字型操作部１３のそれぞれが備える位置検出センサに対する位置指示部は、この実施形態では、位置検出センサ３２が電磁誘導方式の位置検出センサであることから、位置検出センサと電磁誘導結合によりインタクラクションする位置指示コイルとされる。位置指示コイルのそれぞれは、コンデンサと接続されて共振回路を構成し、位置検出センサとインタラクションする。この場合に、この実施形態では、共振回路の周波数は、位置指示コイルのそれぞれ毎に異なるように構成され、周波数の違いにより、位置検出センサでは、いずれの位置指示コイルとインタクラクションしているかを検出することができるように構成されている。

押しボタン操作部１１は、１次元の空間の操作である高さ方向の操作を受け付け、その操作を指示することができればよいので、１個の位置指示コイルを備える。これに対して、指挿入操作部１２及び十字型操作部１３は、入力デバイス本体３の上面の縦方向及び横方向、さらに、高さ方向の３次元の空間の操作を受け付ける必要があるので、複数個、この例では４個の位置指示コイルを備える。つまり、操作部１１～１３のそれぞれが備える位置指示コイルの数は、それぞれの操作部１１～１３が受け付ける操作の態様に応じたものとされる。

図２は、操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅの各操作部１１，１２，１３に設けられる位置指示コイルについての操作部保持部材３４における配置例を示す図である。この図２は、操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅの各操作部１１，１２，１３の各操作子１１Ｈ，１２Ｈ，１３Ｈを取り外して、位置指示コイルの配置状態が分かるように示した図である。

［押しボタン操作部１１の構成例］
押しボタン操作部１１は、上述のように、１個の位置指示コイル１１Ｌを備える。この位置指示コイル１１Ｌは、図２に示すように、操作部保持部材３４の操作入力受付部４Ａ及び４Ｂの領域のそれぞれの４個及び２個の円形の凹部４１Ａ及び４１Ｂのそれぞれ内の、この例ではほぼ中央に設けられる。そして、位置指示コイル１１Ｌは、操作子１１Ｈの押下操作により、操作部保持部材３４の上面に直交する方向である高さ方向に移動可能となるような状態で、押しボタン操作部１１に設けられる。

図４は、押しボタン操作部１１の構成例を説明するための図である。図４は、操作部保持部材３４の上面の操作入力受付部４Ａの領域の凹部４１Ａに配設されている押しボタン操作部１１の場合を示している。操作入力受付部４Ｂの領域の凹部４１Ｂに配設されている押しボタン操作部１１も同様の構成を有するので、ここでは説明を省略する。

図４（Ａ）は、操作部１１の操作子１１Ｈを外した状態で、操作部保持部材３４の上面に直交する方向の真上から見た図であり、図４（Ｂ）は、操作子１１Ｈを装着した状態の押しボタン操作部１１の縦断面（操作部保持部材３４の上面に直交する方向の面で切断した断面）を示す図である。

この例では、位置指示コイル１１Ｌは、円形の凹部４１Ａの内径よりも若干小径の円形のフレキシブル基板１１１の下面に配設されている。この場合に、位置指示コイル１１Ｌは、線材を１回あるいは複数回巻回したものを、フレキシブル基板１１１の下面に被着して設けられる。なお、フレキシブル基板１１１の下面に導体パターンを１回あるいは複数回巻回したものとして、位置指示コイル１１Ｌを形成するようにすることもできる。

そして、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、位置指示コイル１１Ｌの巻き始め端及び巻き終わり端は、フレキシブル基板１１１の下面に設けられるコンデンサ１１Ｃの一端及び他端に接続される。これにより、位置指示コイル１１Ｌとコンデンサ１１Ｃとは共振回路を構成する。

そして、フレキシブル基板１１１は、その上面側が、この例では円柱形状の操作子１１Ｈの端面に、例えば接着材により接着される。そして、操作子１１Ｈに接着されて取り付けられたフレキシブル基板１１１と、操作部保持部材３４の凹部４１Ａの底面４１Ａａとの間に弾性部材、この例ではコイルばね１１２が設けられる。このコイルばね１１２は、操作子１１Ｈが底面４１Ａａに直交する高さ方向に押下されたときに、弾性的に変位し、押下力がなくなったときに、操作子１１Ｈを元の高さ位置に復帰させるための復帰用ばねである。

押しボタン操作部１１は、以上のように構成されるので、操作子１１Ｈを使用者が押下操作することで、位置指示コイル１１Ｌの凹部４１Ａの底面４１Ａａとの距離、つまり高さ位置を変更することができる。

この実施形態では、操作部保持部材３４の下方に設けられる電磁誘導方式の位置検出センサ３２は、後述するように、押しボタン操作部１１の位置指示コイル１１Ｌとコンデンサ１１Ｃとで構成される共振回路に送信し、共振回路からの信号を受信する。

この実施形態では、上述のようにして、電磁誘導方式の位置検出センサ３２は、押しボタン操作部１１の位置指示コイル１１Ｌと電磁結合して、位置指示コイル１１Ｌから帰還される信号を受信する。この場合に、位置検出センサ３２と位置指示コイル１１Ｌとの電磁結合の強度は位置指示コイル１１Ｌの高さ位置に応じて変わるので、位置検出センサ３２で受信する位置指示コイル１１Ｌからの信号のレベルが、位置指示コイル１１Ｌの高さ位置に応じて変わる。

図５は、押しボタン操作部１１の他の構成例を説明するための図であり、この例は、押しボタン操作部１１の操作子１１Ｈを押下したときの押し圧を、後述する位置検出回路１００で検出することできるように構成した例である。この図５の例において、図４の例と同一部分には、同一参照符号を付してその詳細な説明は省略する。

すなわち、図５の例の押しボタン操作部１１´においては、フレキシブル基板１１１´の中心位置に貫通孔１１１ａを設ける。そして、コンデンサ１１Ｃは、図５に示すように、フレキシブル基板１１１´において、この貫通孔１１１ａの位置を避けた位置に配設する。

そして、この例では、操作子１１Ｈ´のフレキシブル基板１１１´との接合面側の中央に、圧力検出部１１３を設ける。この圧力検出部１１３は、この例では、例えば特開２０１６－１２６５０３号公報に記載されている周知の構成の可変容量コンデンサを用いる。この圧力検出部１１３で構成される可変容量コンデンサは、位置指示コイル１１Ｌとコンデンサ１１Ｃとに並列に接続されて、共振回路の一部を構成するようにされる。そして、圧力伝達部材１１４が、貫通孔１１１ａを介して圧力検出部１１３に嵌合されている。

したがって、使用者がボタン操作部１１´を押下操作すると、当該印加された圧力は、圧力伝達部材１１４を介して圧力検出部１１３に伝達され、可変容量コンデンサの容量変化として検出される。

この図５の例の押しボタン操作部１１´は、以上のように構成されるので、操作子１１Ｈ´を使用者が押下操作することで、位置指示コイル１１Ｌの凹部４１Ａの底面４１Ａａとの距離である高さを変更することができると共に、使用者の操作子１１Ｈ´に対する押し圧が、圧力検出部１１３の可変容量コンデンサの容量変化として検出される。

［指挿入操作部１２の構成例］
指挿入操作部１２は、図２及び図６（Ａ）に示すように、４個の位置指示コイル１２Ｌ１，１２Ｌ２，１２Ｌ３，１２Ｌ４を備える。

図６は、指挿入操作部１２の構成例を説明するための図である。なお、図６は、操作部保持部材３４の上面の操作入力受付部４Ｃの凹部４１Ｃに配設されている指挿入操作部１２の場合を示している。操作入力受付部４Ｄの凹部４１Ｄに配設されている指挿入操作部１２も同様の構成を有するので、ここでは説明を省略する。

図６（Ａ）は、指挿入操作部１２の操作子１２Ｈを外した状態で、操作部保持部材３４の上面に直交する方向の真上から見た図であり、図６（Ｂ）は、操作子１２Ｈを装着した状態の指挿入操作部１２の縦断面（操作部保持部材３４の上面に直交する方向の面で切断した断面）を示す図である。

４個の位置指示コイル１２Ｌ１～１２Ｌ４は、図２及び図６（Ａ）に示すように、操作部保持部材３４の操作入力受付部４Ｃの領域の円形の凹部４１Ｃのそれぞれ内に設けられる。

この場合に、４個の位置指示コイル１２Ｌ１～１２Ｌ４は、凹部４１Ｃの円形の底面が、円周方向に９０度角範囲ごとに４分割され、その９０度角範囲の分割角範囲のそれぞれに分離されて配置される。

そして、これら４個の位置指示コイル１２Ｌ１～１２Ｌ４は、操作子１２Ｈの操作により、操作部保持部材３４の上面の縦方向及び横方向に移動が可能であると共に、操作部保持部材３４の上面に直交する方向である高さ方向に移動可能となるような状態で、指挿入操作部１２に設けられる。

この例では、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、４個の位置指示コイル１２Ｌ１～１２Ｌ４は、円形の凹部４１Ｃの内径よりも小径の円形のフレキシブル基板１２１の下面に配設されている。この場合に、４個の位置指示コイル１２Ｌ１～１２Ｌ４のそれぞれは、線材を１回あるいは複数回巻回したものを、フレキシブル基板１２１の下面に被着して設けられる。この場合、４個の位置指示コイル１２Ｌ１～１２Ｌ４のそれぞれは、図６（Ａ）に示すように、扇型形状に巻回されて、円形のフレキシブル基板１２１の下面のそれぞれ９０度角範囲に配設される。

そして、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、位置指示コイル１２Ｌ１，１２Ｌ２，１２Ｌ３，１２Ｌ４は、フレキシブル基板１２１の下面に設けられるコンデンサ１２Ｃ１，１２Ｃ２，１２Ｃ３，１２Ｃ４のそれぞれに接続されて共振回路を構成する。それぞれの共振回路が位置検出センサと電磁誘導結合することで、位置指示コイル１２Ｌ１～１２Ｌ４のそれぞれは、位置検出センサ３２に対して位置指示をするように構成される。

そして、図６（Ｂ）に示すように、フレキシブル基板１２１と、操作部保持部材３４の凹部４１Ｃの底面４１Ｃａとの間に弾性部材、この例ではコイルばね１２２が設けられる。このコイルばね１２２は、操作子１２Ｈが底面４１Ｃａに直交する高さ方向に押下されたときに弾性的に変位すると共に、復帰用ばねとして働く。

そして、この例では、フレキシブル基板１２１は、操作部保持部材３４の上面に平行な方向であって、操作部保持部材３４の上面の縦方向及び横方向に移動することができるような状態で、凹部４１Ｃ内に保持される。

すなわち、この例では、フレキシブル基板１２１は、弾性的に伸縮し易い弾性材料、例えば弾性ゴムからなる弾性保持部材１２３に取り付けられている。弾性保持部材１２３は、円形の凹部４１Ｃの中心位置に、操作子１２Ｈとの結合用部１２３ａを備える。また、弾性保持部材１２３は、この結合用部１２３ａから、凹部４１Ｃの底面４１Ｃａに平行な方向であって、かつ、互いに直交する方向に延伸される４個の帯状部１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ，１２３ｅを備える。

そして、弾性保持部材１２３の４個の帯状部１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ，１２３ｅの間は、結合用部１２３ａの中心位置から所定の半径の円周に沿って形成される４個の弧状部１２３ｆ，１２３ｇ，１２３ｈ，１２３ｉにより結合されている。４個の弧状部１２３ｆ，１２３ｇ，１２３ｈ，１２３ｉの、結合用部１２３ａの中心位置からの半径は、この例では、円形のフレキシブル基板１２１の半径と同一、あるいは若干小さい半径とされている。

そして、この例では、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、円形のフレキシブル基板１２１の中心位置と、弾性保持部材１２３の結合用部１２３ａの中心位置とがほぼ一致する状態で、フレキシブル基板１２１の上面側が、弾性保持部材１２３に固着される。

そして、弾性保持部材１２３は、その４個の帯状部１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ，１２３ｅの先端が、円形の凹部４１Ｃの側壁面４１Ｃｂ（図６（Ｂ）参照）に固着されることにより、凹部４１Ｃに取り付けられている。

また、弾性保持部材１２３の４個の帯状部１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ，１２３ｅの先端の、円形の凹部４１Ｃの側壁面４１Ｃｂにおける高さ方向の固着位置は、図６（Ｂ）に示すように、フレキシブル基板１２１と凹部４１Ｃの底面４１Ｃａとの間にコイルばね１２２が介在していて、操作子１２Ｈに押圧力がかかっていない状態のときの高さ位置とされる。

そして、図６（Ｂ）に示すように、操作子１２Ｈは、弾性保持部材１２３の結合用部１２３ａにおいて弾性保持部材１２３と結合される。

この図６の例の指挿入操作部１２は、以上のように構成されるので、使用者が操作子１２Ｈを、操作部保持部材３４の上面に平行な縦方向及び横方向に移動させると、弾性保持部材１２３の結合用部１２３ａが弾性的に操作部保持部材３４の上面に平行な縦方向及び横方向に移動するように変位し、位置指示コイル１２Ｌ１～１２Ｌ４を、その変位方向に位置変化させることができる。また、操作子１２Ｈを使用者が押下操作すると、弾性保持部材１２３の結合用部１２３ａの高さ方向の位置が弾性的に変位するので、位置指示コイル１２Ｌ１～１２Ｌ４の凹部４１Ｃの底面４１Ｃａとの距離である高さを変更することができる。

［十字型操作部１３の構成例］
十字型操作部１３は、図２及び図７に示すように、４個の位置指示コイル１３Ｌ１，１３Ｌ２，１３Ｌ３，１３Ｌ４を備える。

図７は、操作部保持部材３４の上面の操作入力受付部４Ｅの凹部４１Ｅに配設されている十字型操作部１３の構成例を説明するための図である。図７（Ａ）は、十字型操作部１３の操作子１３Ｈを外した状態で、操作部保持部材３４の上面に直交する方向の真上から見た図であり、図７（Ｂ）は、操作子１３Ｈを装着した状態の十字型操作部１３の縦断面（操作部保持部材３４の上面に直交する方向の面で切断した断面）を示す図である。

４個の位置指示コイル１３Ｌ１～１３Ｌ４は、図２及び図７に示すように、操作部保持部材３４の操作入力受付部４Ｅの領域の十字型の凹部４１Ｅの互いにクロスする凹溝の端部にそれぞれ配置される。

そして、これら４個の位置指示コイル１３Ｌ１～１３Ｌ４は、十字型の操作子１３Ｈの操作により、操作部保持部材３４の上面に直交する方向である高さ方向に移動可能となるような状態で、十字型操作部１３に設けられる。

すなわち、この例では、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、４個の位置指示コイル１３Ｌ１，１３Ｌ２，１３Ｌ３，１３Ｌ４のそれぞれは、十字型の凹部４１Ｅの凹溝の幅よりも小径の円形のフレキシブル基板１３１１，１３１２，１３１３，１３１４の下面に配設されている。この場合に、４個の位置指示コイル１３Ｌ１～１３Ｌ４のそれぞれは、線材を１回あるいは複数回巻回したものを、フレキシブル基板１３１１～１３１４の下面に被着して設けられる。

そして、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、位置指示コイル１３Ｌ１，１３Ｌ２，１３Ｌ３，１３Ｌ４は、フレキシブル基板１３１１，１３１２，１３１３，１３１４の下面に設けられるコンデンサ１３Ｃ１，１３Ｃ２，１３Ｃ３，１３Ｃ４に接続される。これにより、位置指示コイル１３Ｌ１～１３Ｌ４のそれぞれと、コンデンサ１３Ｃ１～１３Ｃ４のそれぞれとは共振回路を構成し、それぞれの共振回路が位置検出センサと電磁誘導結合することで、位置指示コイル１３Ｌ１～１３Ｌ４のそれぞれは、位置検出センサ３２に対して位置指示をするように構成される。

そして、フレキシブル基板１３１１～１３１４のそれぞれと、操作部保持部材３４の凹部４１Ｅの底面４１Ｅａとの間に弾性部材、この例ではコイルばね１３２１，１３２２，１３２３，１３２４が設けられる。このコイルばね１３２１，１３２２，１３２３，１３２４は、十字型の操作子１３Ｈの４個の端部１３Ｈ１，１３Ｈ２，１３Ｈ３，１３Ｈ４（図１及び図７（Ｂ）参照）のそれぞれが押下されたときに弾性的に変位し、押下力がなくなったときに、それぞれを元の高さ位置に復帰させるための復帰用ばねである。

そして、この例においては、十字型の操作子１３Ｈの中心位置には、図７（Ｂ）に示すように、当該十字型の操作子１３Ｈのシーソー運動の支軸１３Ｈｏが形成されている。一方、十字型操作部１３の操作入力受付部４Ｅの凹部４１Ｅの底面４１Ｅａの、凹溝がクロスする中心位置には、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、十字型の操作子１３Ｈの支軸１３Ｈｏの先端を支持受けする支軸受部１３４が設けられている。

この図７の例の十字型操作部１３は、以上のように構成されるので、使用者が操作子１３Ｈの４個の端部１３Ｈ１，１３Ｈ２，１３Ｈ３，１３Ｈ４のいずれかを押下操作することで、４個の位置指示コイル１３Ｌ１，１３Ｌ２，１３Ｌ３，１３Ｌ４のいずれかの、凹部４１Ｅの底面４１Ｅａとの距離、つまり高さ位置を変更することができる。

［入力デバイス１の電子回路構成例］
図８は、この実施形態の入力デバイス１の電子回路構成例を示す図である。回路基板３１には、位置検出回路１００と、操作情報処理回路２００と、無線通信部３００とが設けられている。図８に示すように、位置検出回路１００に対して位置検出センサ３２が接続されている。そして、位置検出回路１００の出力が操作情報処理回路２００に供給され、操作情報処理回路２００の出力（コントロール信号）が無線通信部３００を通じて、ゲーム機本体やパーソナルコンピュータに送信される。無線通信部３００は、この例では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格の通信方式で無線通信を行う。

位置検出センサ３２は、図８に示すように、この例では、例えばフレキシブル基板上にＸ軸方向ループコイル群３２１Ｘと、Ｙ軸方向ループコイル群３２１Ｙとが積層されて構成される。Ｘ軸ループコイル群３２１Ｘの各ループコイルＸ₁～Ｘ_nと、Ｙ軸ループコイル群３２１Ｙの各ループコイルＹ₁～Ｙ_mのそれぞれは、１ターンの場合もあれば、２ターン以上の複数ターンの場合もある。また、各ループコイル群３２１Ｘ、３２１Ｙのループコイルの数ｎ，ｍも位置検出センサ３２のサイズに応じて適宜のものとすることができる。

位置検出回路１００は、発振器１０１と、電流ドライバ１０２と、選択回路１０３と、切り替え接続回路１０４と、受信アンプ１０５と、位置検出処理回路１０６とからなる。位置検出センサ３２の各ループコイル群３２１Ｘ、３２１Ｙのループコイルは、選択回路１０３に接続される。

位置検出処理回路１０６は、上述した押しボタン操作部１１の位置指示コイル１１Ｌ、指挿入操作部１２の位置指示コイル１２Ｌ１～１２Ｌ４、十字型操作部１３の位置指示コイル１３Ｌ１～１３Ｌ４の、位置検出センサ３２上における座標位置を検出する。図５の例のように、圧力検出部を操作部が備える場合には、位置検出処理回路１０６は、圧力を検出する処理も行う。

また、位置検出処理回路１０６は、選択回路１０３における位置検出センサ３２のループコイルの選択、切り替え接続回路１０４の切り替えを制御すると共に、位置検出及び圧力検出の処理タイミングを制御する機能を備えている。

位置検出センサ３２のＸ軸方向ループコイル群３２１Ｘ及びＹ軸方向ループコイル群３２１Ｙが選択回路１０３に接続されている。選択回路１０３は、２つのループコイル群３２１Ｘ，３２１Ｙのうちの一のループコイルを順次選択する。発振器１０１は、位置指示コイル１１Ｌ、１２Ｌ１～１２Ｌ４、及び１３Ｌ１～１３Ｌ４を含む共振回路の共振周波数に応じた周波数の交流信号を発生する。発振器１０１は、発生した交流信号を、電流ドライバ１０２に供給する。電流ドライバ１０２は、発振器１０１から供給された交流信号を電流に変換して切り替え接続回路１０４へ送出する。

切り替え接続回路１０４は、位置検出処理回路１０６からの制御により選択回路１０３で選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｒ）を切り替える。

そして、切り替え接続回路１０４が、端子Ｔ側に切り替えられている場合には、選択回路１０３により選択されたループコイルに、電流ドライバ１０２からの電流が供給される。これにより、当該ループコイルにおいて磁界が発生し、位置検出センサ３２に対向して配設されている操作部１１～１３の共振回路に作用させるための信号（電波）を送信する。位置指示コイル１１Ｌ、１２Ｌ１～１２Ｌ４、及び１３Ｌ１～１３Ｌ４を含む共振回路の共振周波数は異なる周波数を有しているため、発振器１０１からの周波数は、順次異なる周波数の交流信号が発生するように構成されている。

図８の左上に、操作部１１～１３の内の押しボタン操作部１１の位置指示コイル１１Ｌ１とコンデンサ１１Ｃとからなる共振回路ＲＣ１を、一例として示す。なお、押しボタン操作部１１´の場合には、図８の左上の一番右側に示すように、押しボタン操作部１１´の位置指示コイル１１Ｌ１とコンデンサ１１Ｃと圧力検出部１１３で構成される可変容量コンデンサ１１３Ｃとで共振回路ＲＣ１´が構成される。

操作部１１～１３の各共振回路は、位置検出センサ３２からのそれぞれの周波数の交流信号を電磁誘導結合により受信すると、位置検出センサ３２が受信状態になったときに、その受信した信号を位置検出センサ３２に帰還させる。

位置検出処理回路１０６は、切り替え接続回路１０４を端子Ｔに接続して操作部１～１３の共振回路に発振器１０１からの交流信号を電磁誘導結合により送信した後、切り替え接続回路２０７を端子Ｒ側に切り替える。

すると、操作部１１～１３の共振回路からの帰還信号により位置検出センサ３２のループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路１０３及び切り替え接続回路１０４を介して受信アンプ１０５に送られる。受信アンプ１０５は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、受信信号として位置検出処理回路１０６へ送出する。

位置検出処理回路１０６は、受信アンプ１０５からの受信信号がいずれのループコイルを選択したときに得られたかを検出することで、当該受信信号の送信元の操作部１１～１３の共振回路の位置指示コイル１１Ｌ，１２Ｌ１～１２Ｌ４，１３Ｌ１～１３Ｌ４の、位置検出センサ３２上における座標位置を検出する。そして、位置検出処理回路１０６は、受信アンプ１０５からの受信信号の信号レベルを検出する。この受信信号の信号レベルは、操作部１１～１３のそれぞれの位置指示コイル１１Ｌ，１２Ｌ１～１２Ｌ４，１３Ｌ１～１３Ｌ４の高さ位置に対応したレベルを呈する。

また、位置検出処理回路１０６は、操作部１１～１３の共振回路が圧力検出部からなる可変容量コンデンサを含む場合には、発振器１０１からの発信信号により受信信号を同期検波して、それらの間の周波数変位（位相差）を検出することで、操作部に印加されている圧力を検出する。

位置検出処理回路１０６は、検出した位置指示コイル１１Ｌ，１２Ｌ１～１２Ｌ４，１３Ｌ１～１３Ｌ４の座標位置の情報とその受信信号レベル、また、検出した圧力の情報を、操作情報処理回路２００に供給する。

操作情報処理回路２００は、図８に示すように、操作検出回路２１０と、コントロール信号出力回路２２０とを備える。この操作情報処理回路２００は、マイクロプロセッサユニットとして、ＩＣ（Integrated Circuit）で構成することができる。

操作情報処理回路２００の操作検出回路２１０は、領域記憶部２１１と、領域判別回路２１２と、領域毎操作検出回路２１３，２１４，２１５，２１６，２１７と、スイッチ判別部２１８とからなる。なお、この操作検出回路２１０の各部は、プログラムを実行することで実行されるソフトウェア機能部の構成とすることができる。なお、領域記憶部２１１は、マイクロプロセッサユニットに外付け部品とすることも勿論できる。

前述したように、この実施形態の入力デバイス１においては、位置検出センサ３２は、操作部保持部材３４と重なる状態で配置されているので、位置検出センサ３２の位置検出領域には、図３において点線で分離して示すように、操作部保持部材３４の５個の操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅのそれぞれの領域に対応する５個の検出領域ＤＡ，ＤＢ．ＤＣ，ＤＤ，ＤＥを設定することができる。

この例では、領域記憶部２１１には、図９に示すように、位置検出センサ３２の位置検出領域において設定されている５個の検出領域ＤＡ，ＤＢ．ＤＣ，ＤＤ，ＤＥの領域範囲の情報と、検出対象操作部の情報と、各操作部について検出すべき操作の態様を検出するための検出用アプリケーションソフト（検出用アプリと略称する）の情報との対応テーブル情報が記憶されている。

領域範囲の情報としては、この例では、５個の検出領域ＤＡ，ＤＢ．ＤＣ，ＤＤ，ＤＥは、全て矩形領域であるので、図９に示すように、位置検出センサ３２の位置検出領域におけるそれぞれの矩形領域の左上隅の座標と右下隅の座標とにより、領域範囲が特定される。図３に示すように、位置検出センサ３２の位置検出領域のＸ軸方向を操作部保持部材３４の横方向とし、Ｙ軸方向を操作部保持部材３４の縦方向としたとき、例えば、検出領域ＤＡの左上隅の座標は（ｘａ、ｙａ）となり、右下隅の座標は（ｘｂ、ｙｂ）となる。

検出対象操作部は、検出領域ＤＡに対しては、操作入力受付部４Ａの４個の押しボタン操作部１１が対応付けられて記憶され、検出領域ＤＢに対しては、操作入力受付部４Ｂの２個の押しボタン操作部１１が対応付けられて記憶され、検出領域ＤＣに対しては、操作入力受付部４Ｃの指挿入操作部１２（左親指）が対応付けられて記憶され、検出領域ＤＤに対しては、操作入力受付部４Ｄの指挿入操作部１２（右親指）が対応付けられて記憶され、検出領域ＤＥに対しては、操作入力受付部４Ｅの十字型操作部１３が対応付けられて記憶されている。

そして、領域記憶部２１１に記憶される検出用アプリの情報は、検出領域ＤＡ，ＤＢ．ＤＣ，ＤＤ，ＤＥのそれぞれに対応する操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅで受け付ける前述したような操作態様を検出するための検出用アプリを起動するための情報ＡＰＲ１，ＡＰＲ２，ＡＰＲ３，ＡＰＲ４，ＡＰＲ５とされる。

操作入力受付部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅで受け付ける前述したような操作態様を検出するための検出用アプリは、この例では、それぞれ領域毎操作検出回路２１３，２１４，２１５，２１６，２１７として構成されている。

この領域記憶部２１１の記憶情報は、予め記憶しておくだけではなく、入力デバイス１を購入した使用者が、当該入力デバイス１を使用開始する際に、指定されたウエブサイトにアクセスし、当該ウエブサイトからダウンロードするようにすることもできる。領域毎操作検出回路２１３，２１４，２１５，２１６，２１７として構成されている検出用アプリのそれぞれも同様にしてダウンロードすることができる。

この場合に、ウエブサイトへのアクセス及びウエブサイトからのダウロードは、入力デバイス１が無線通信部３００を通じて無線接続されているゲーム機本体や、パーソナルコンピュータを経由してなされるものである。

操作情報処理回路２００の領域判別回路２１２は、位置検出処理回路１０６からの各操作部１１～１３の位置指示コイルの座標情報及び高さ位置情報を受け取る。そして、領域判別回路２１２は、領域記憶部２１１の領域範囲の情報を参照して、受け取った位置指示コイルの座標に基づいて、当該位置指示コイルは、検出領域ＤＡ，ＤＢ．ＤＣ，ＤＤ，ＤＥのいずれ内の操作部の位置指示コイルであるかを判別する。

そして、領域判別回路２１２は、位置検出処理回路１０６から座標情報を受け取った位置指示コイルが検出領域ＤＡ内の操作部の位置指示コイルであると判別したときには、領域記憶部２１１の記憶情報に基づき、領域ＤＡ用の検出用アプリからなる領域毎操作検出回路２１３を起動して、位置検出処理回路１０６から受け取った位置指示コイルの座標情報及び高さ位置の情報を領域毎操作検出回路２１３に供給する。

同様にして、領域判別回路２１２は、位置検出処理回路１０６から座標情報を受け取った位置指示コイルが検出領域ＤＢ，ＤＣ，ＤＤ，ＤＥのいずれか内の操作部の位置指示コイルであると判別したときには、領域記憶部２１１の記憶情報に基づき、判別した検出領域ＤＢ用の検出用アプリからなる領域毎操作検出回路２１４、あるいは判別した検出領域ＤＣ用の検出用アプリからなる領域毎操作検出回路２１５、あるいは判別した検出領域ＤＤ用の検出用アプリからなる領域毎操作検出回路２１６、あるいは判別した検出領域ＤＥ用の検出用アプリからなる領域毎操作検出回路２１７、のいずれかを起動して、位置検出処理回路１０６から受け取った位置指示コイルの座標情報及び高さ位置の情報を、それら領域毎操作検出回路２１４～２１７のいずれかに供給する。

検出領域ＤＡ用の領域毎操作検出回路２１３は、まず、操作入力受付部４Ａの４個の押しボタン操作部１１のそれぞれの位置指示コイル１１Ｌの座標位置を検出すると共に、各位置指示コイル１１Ｌからの受信信号の信号レベルの大きさから、それぞれの位置指示コイル１１Ｌの高さ位置を検出する。

そして、領域毎操作検出回路２１３は、その４個の押しボタン操作部１１のそれぞれの位置指示コイル１１Ｌの高さ位置の検出出力から、操作入力受付部４Ａの４個の押しボタン操作部１１について割り当てられた前述したような種々の操作態様を検出する処理を行う。そして、領域毎操作検出回路２１３は、検出した操作態様の情報をコントロール信号出力回路２２０に供給する。検出領域ＤＢ,ＤＣ,ＤＤ,ＤＥについても、領域毎操作検出回路２１４，２１５，２１６，２１７において、同様にして、各検出領域に応じた動作を行う。

また、図８に示すように、この実施形態では、操作情報処理回路２００に対して押しボタンスイッチＰｓｗが接続されていると共に、操作情報処理回路２００には、スイッチ判別部２１８が設けられている。スイッチ判別部２１８は、押しボタンスイッチＰｓｗの押しボタンスイッチ操作を監視し、当該押しボタンスイッチＰｓｗのスイッチ状態を判別する。そして、スイッチ判別部２１８は、押しボタンスイッチＰｓｗのスイッチ状態の情報を、コントロール信号出力回路２２０に供給する。

コントロール信号出力回路２２０は、領域毎操作検出回路２１３～２１７のそれぞれで検出された、それぞれの操作態様の情報と、押しボタンスイッチＰｓｗのスイッチ状態の情報とを受けて、ゲーム機やパーソナルコンピュータに送信するコントロール信号を生成する。そして、コントロール信号出力回路２２０は、生成したコントロール信号を無線通信部３００を通じて、ゲーム機やパーソナルコンピュータに送信する。

以上のようにして、上述の実施形態の入力デバイス１は、電磁誘導方式の位置検出センサ３２の上に操作部保持部材３４を配設し、その操作部保持部材３４に位置指示コイルを具備する操作部１１～１３を保持するという簡単な構成により実現できる。

そして、上述の実施形態の入力デバイス１においては、操作部保持部材３４の上面の領域及び位置検出センサの検出領域を互いに重ならない複数の領域に分け、それらの分けられた領域のそれぞれに、互いに異なる操作態様を受け付けることが可能な操作入力受付部４Ａ～４Ｅを割り付けて配するだけで、複数種の操作態様に応じたコントロール信号を容易に発生することができる。

そして、上述の実施形態の入力デバイスにおいては、分けられた領域のそれぞれに割り付けられる操作入力受付部に応じた操作検出用アプリを設けるように構成するので、分けられた領域に対する操作入力受付部の割付を変更した場合には、操作検出用アプリを変更することにより、容易に対処することができる。

また、上述の実施形態の入力デバイスにおいては、分けられた領域のそれぞれに割り付けられる操作入力受付部に応じた操作検出用アプリは、割り当てられた位置検出センサの検出領域で検出された座標情報及び受信信号の受信レベルの情報のみを対象情報として処理すればよいように構成されているので、位置検出センサの全位置検出領域を対象として処理する場合に比べて、迅速かつ正確な操作検出処理が可能となるという効果がある。

したがって、操作部保持部材の複数の領域分けと、分けられた領域に対する操作入力受付部の割り付け、割り付けられた操作入力受付部に対応する検出用アプリの割り付け、を変更することにより、入力デバイスの設計変更が容易にできる。その場合に、位置検出センサは、構造的には変更することなく、その位置検出領域についての検出領域を、操作部保持部材の操作入力受付部の領域に合わせて分けるだけでよい。つまり、構造的には、操作部保持部材のみを、割り付ける操作入力受付部に応じて変更するだけで、入力デバイスの設計変更が容易にできる。

すなわち、従来のこの種の入力デバイスでは、操作性を考慮して、複数の操作部のそれぞれを固定的な位置に配置する必要があり、筐体における操作部の配置位置を変更することは容易ではなく、また、入力デバイスに配設される複数の操作部の種類も固定的なものとならざるを得なかったが、上述の実施形態の入力デバイスによれば、従来の問題点を解決することができる。

［第２の実施形態］
上述したように、この発明による入力デバイスは、構造的には、操作部保持部材のみを、割り付ける操作入力受付部に応じて変更するだけで、入力デバイスの設計変更が容易にできる。第２の実施形態は、この利点を効果的に用いた入力デバイスの例の場合である。

第２の実施形態においては、上述した第１の実施形態の入力デバイス１の操作部保持部材３４を交換可能に構成するようにする。図１０は、この第２の入力デバイス１ＥＸの構成例の概要を説明するための分解斜視図である。ただし、この図１０においては、第１の実施形態の入力デバイス１のケース２と回路基板３１の部分は、図示を省略した。この図１０において、上述した第１の実施形態の入力デバイス１と同様の部分には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。

図１０に示すように、この第２の入力デバイス１ＥＸは、上述した第１の実施形態の入力デバイス１と同様に、保護カバー３３が上面に被着されている位置検出センサ３２を備える。

そして、第２の実施形態の入力デバイス１ＥＸでは、図１０に示すように、保護カバー３３を介して位置検出センサ３２上に配設される操作部保持部材として、同じ大きさの３種類の操作部保持部材３４１，３４２、３４３が用意されている。第２の実施形態の入力デバイス１ＥＸでは、この３個の操作部保持部材３４１，３４２，３４３のいずれか一つを、保護カバー３３を介して位置検出センサ３２上に、例えば両面テープなどの接合用部材を用いて接合することができるように構成されている。この場合に、両面テープなどの接合用部材は、操作部保持部材３４１，３４２，３４３を保護カバー３３から容易に着脱させることができるもので構成される。

この第２の実施形態の入力デバイス１ＥＸの３個の操作部保持部材３４１，３４２，３４３は、互いに異なる操作態様の操作が可能な構成のものが用意されている。すなわち、この例では、３個の操作部保持部材３４１，３４２，３４３は、図１０に示すように、それぞれ複数の操作部を保持するように構成されていると共に、図１０において点線で示すように互いに異なる領域分割がなされ、それぞれの領域に、それぞれ所定の操作部が配設されるように構成されている。

そして、この例の操作部保持部材３４１，３４２，３４３のそれぞれの上面の同じ位置の小領域範囲として、当該操作部保持部材３４１，３４２，３４３のそれぞれを識別するための識別情報を位置検出センサ３２に伝達するための識別情報領域３４１ＩＤ，３４２ＩＤ，３４３ＩＤが設けられている。この例では、当該識別情報領域３４１ＩＤ，３４２ＩＤ，３４３ＩＤ内の図１０に示すような左右の２個の位置に、それぞれ位置指示コイルの設置が可能とされており、コイルの位置に応じて、２進の情報として識別することができる。

そして、操作部保持部材３４２は、この例では、フライトシミュレーターなど用として有用な操縦桿操作部１４を備える構成とされている。この操作部保持部材３４２の構成例を、図１１を参照してさらに説明する。

図１０及び図１１に示すように、この例の操作部保持部材３４２は、操作入力受付部５Ａ，５Ｂ，５Ｃに複数個ずつの押しボタン操作部１１が配設され、操作入力受付部５Ｄに操縦桿操作部１４が配設されている。操縦桿操作部１４は、操作子１４Ｈと、操作子１４Ｈを、操作部保持部材３４２の上に取り付け保持する操作子保持部１４ＢＳとからなる。

操作子保持部１４ＢＳは操作部保持部材３４２の操作入力受付部５Ｄの領域に保持固定されている。この操作子保持部１４ＢＳに対して、操作子１４Ｈは、図１１（Ａ）及び（Ｂ）において、矢印で示すように、前後左右に傾けることができると共に、操作子１４Ｈの先端側を回転させることができるような状態で結合保持されている。

操縦桿操作部１４の操作子１４Ｈは、図１１（Ｂ）に示すように、使用者が手で把持することができるグリップ形状に円柱状部材を変形させた形状の筐体１４１内に、位置指示コイル１４２と、位置指示コイル１４２と共に共振回路を構成するコンデンサ１４３と、圧力検出部１４４とが収納されて構成されている。

図１１（Ｂ）に示すように、この例においては、位置指示コイル１４２は、磁性体コア、この例ではフェライトコア１４５に巻回され、筐体１４１の操作子保持部１４ＢＳとの結合側の端部に設けられる。そして、この例では、筐体１４１の軸心方向において、コイル１４２が巻回されたフェライトコア１４５の、筐体１４１の操作子保持部１４ＢＳとの結合側とは反対側に圧力検出部１４４が設けられる。この圧力検出部１４４は、図５の押しボタン操作部１１の例に示した圧力検出部１１３と同様に圧力を可変容量コンデンサの静電容量の変化として検出する構成とされている。

そして、この例においては、図示は省略するが、フェライトコア１４５には、その軸心方向に貫通孔が設けられていると共に、筐体１４１の操作子保持部１４ＢＳとの結合側には、フェライトコア１４５の貫通孔と軸心方向において連通するようにして設けられた開口が設けられている。

そして、例えば硬質樹脂からなる細長の棒状の芯体１４６が、図１１（Ｂ）に示すように、筐体１４１の開口及びフェライトコア１４５の貫通孔を通じて、筐体１４１内に挿通され、圧力検出部１４４の嵌合部に、当該芯体１４６の端部が嵌合されるように設けられる。

したがって、操作子１４Ｈが押下操作されると、芯体１４６が、操作部保持部材３４２の操作入力受付部５Ｄの操縦桿操作部１４用の保持用凹部の底面と接触して、芯体１４６に、使用者の押下力に応じた圧力が印加され、その圧力が圧力検出部１４４で静電容量の変化として検出される。

筐体１４１において、回路基板１４７が配設されている。この回路基板１４７には、位置指示コイル１４２の一端及び他端の間に接続されて共振回路を構成するコンデンサ１４３が設けられている。

そして、回路基板１４７には、図１１（Ｃ）に示すような共振回路１４ＲＣが構成される。すなわち、位置指示コイル１４２に対して、コンデンサ１４３が並列に接続されると共に、圧力検出部１４４で構成される可変容量コンデンサ１４４Ｃが並列に接続される。さらに、位置指示コイル１４２に対して、スイッチ１４８とコンデンサ１４９との直列回路が接続される。操作子１４Ｈには、図１１（Ａ）に示すように、スイッチ１４８をオン、オフするボタン１４ＳＷが配置されている。

したがって、共振回路１４ＲＣの共振周波数は、圧力検出部１４４で構成される可変容量コンデンサ１４４Ｃの静電容量に応じて変位（位相変位）すると共に、スイッチ１４８のオン・オフにより変化する。位置検出回路１００においては、この共振回路１４ＲＣの共振周波数の変位に応じた受信信号の周波数変位（位相変位）及び変化を検出することで、圧力検出部１４４で検出された圧力を検出することができると共に、スイッチ１４８のオン・オフ状態を検出することができる。圧力検出部１４４で検出された圧力は、操縦桿操作部１４の操作子１４Ｈに対する押圧操作及びその押圧力の検出のために用いられる。

そして、操縦桿操作部１４の操作子１４Ｈの筐体１４１の、操作子保持部１４ＢＳとの結合側には、図１１（Ｂ）に示すように、この例では蛇腹状に形成されている弾性変形部１４１Ｆが設けられている。操作子１４Ｈは、この弾性変形部１４１Ｆにより、使用者の操作により、操作子保持部１４ＢＳを支点として、前後左右に傾けることができると共に、操作子１４Ｈの先端側を回転させることができるように構成されている。

図１１（Ｄ）は、操縦桿操作部１４の操作子１４Ｈの傾き角及び傾き方向を検出する方法を説明するための図である。

操作子１４Ｈの軸心方向が操作部保持部材３４２の上面に対して傾いたときには、位置指示コイル１４２から帰還される信号は、位置検出センサ３２では、図１１（Ｄ）に示すような楕円の範囲で受ける状態となる。そして、この楕円の長軸方向が傾き方向（図１１（Ｄ）の矢印方向）であり、長軸方向において、位置Ｐｃからの距離ｄが傾き角に応じたものであるので、位置検出センサ３２に接続される位置検出回路１００において、操作子１４Ｈの軸心方向の操作部保持部材３４２の上面に対する傾き角及び傾き方向を検出することができる。

したがって、操作部保持部材３４２の操作入力受付部５Ｄについては、操縦桿操作部１４の操作子１４Ｈの傾き及び回転の操作態様を受け付けることができ、その受け付けた操作態様を操作情報処理回路２００で検出するようにすることで、操縦桿操作部１４の操作子１４Ｈの対する操作に応じたコントロール信号を発生することができる。

次に、操作部保持部材３４３は、この例では、ドライブシミュレーターなど用として有用なステアリングホイール操作部１５を備える構成とされている。この操作部保持部材３４３の構成例を、図１２を参照してさらに説明する。

図１０及び図１２に示すように、この例の操作部保持部材３４３は、操作入力受付部６Ａ，６Ｂ，６Ｃのそれぞれに複数の押しボタン操作部が配設され、操作入力受付部６Ｄにステアリングホイール操作部１５が配設されている。ステアリングホイール操作部１５は、ステアリングホイールの形状を備える操作子１５Ｈと、この操作子１５Ｈを、操作部保持部材３４３の上に取り付け保持する操作子保持部１５ＢＳとからなる。

操作子保持部１５ＢＳは操作部保持部材３４３の操作入力受付部６Ｄの領域に保持固定されている。この操作子保持部１５ＢＳに対して、操作子１５Ｈは、図１２（Ｂ）において矢印で示すように、操作子１５Ｈを回転させることができるような状態で結合保持されている。

ステアリングホイール操作部１５の操作子１５Ｈは、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、操作子保持部１５ＢＳに対して回転可能に結合される円柱形状の回転軸部１５１と、使用者が握って回転操作をするためのリング状のホイール部１５２と、回転軸部１５１に対して、ホイール部１５２を結合するための複数個、この例では３個のアーム部１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃとを備えで構成されている。

そして、この実施形態では、操作子１５Ｈには、ホイール部１５２の回転軸部１５１を回転中心位置とした回転角を検出するための位置指示コイルが設けられる。この例では、操作子１５Ｈの回転軸部１５１に位置指示コイル１５４が設けられると共に、ホイール部１５２の円周方向の所定の１か所の位置に位置指示コイル１５５が設けられる。これら位置指示コイル１５４及び１５５は、位置検出センサ３２と電磁誘導方式のインタクラクションが十分にでき、位置検出回路において、それらの指示位置を容易に検出することができるように配設されている。

このステアリングホイール操作部１５の操作子１５Ｈのホイール部１５２の回転角の検出方法について、図１２（Ｃ）を参照して説明する。すなわち、位置検出回路１００においては、位置検出センサ３２の位置検出領域における位置指示コイル１５４の位置Ｐ０及び位置指示コイル１５５の位置Ｐ１を検出する。

ここで、位置指示コイル１５４の位置Ｐ０は、操作入力受付部６Ｄの領域の内の予め定められた固定位置であるので、その固定位置Ｐ０を確認することになる。図１２（Ｃ）では、この位置Ｐ０の位置座標は（ｘ０、ｙ０）としている。

また、位置指示コイル１５５の位置Ｐ１は、操作子１５Ｈがホームポジション位置にあるときには、操作入力受付部６Ｄの領域の内の予め定められた位置となる。例えば、図１２の例では、位置指示コイル１５４と位置指示コイル１５５とは、ホームポジション位置では、操作部保持部材３４３の横方向に並ぶようにされているので、図１２（Ｃ）に示すように、操作子１５Ｈがホームポジション位置にあるときの位置指示コイル１５５の位置Ｐ１は、（ｘｉ、ｙ０）となる。ここで、ｘｉは、ｘ０に対して、ホイール部１５２の半径だけ離れた位置である。

操作子１５Ｈのホイール部１５２が操作されて、ホームポジション位置から回転されて、図１２（Ｃ）に示すように、位置指示コイル１５５が位置Ｐ１から位置Ｐ１´に移動したときの回転角θ１は、位置Ｐ１及び位置Ｐ１´の位置座標から演算により算出される。また、位置指示コイル１５５が位置Ｐ１から位置Ｐ１´´に移動したときの回転角θ２も同様にして、位置Ｐ１及び位置Ｐ１´´の位置座標から演算により算出される。

したがって、操作部保持部材３４３の操作入力受付部６Ｄについては、ステアリングホイール操作部１５の操作子１５Ｈの回転の操作態様を受け付けることができ、その受け付けた操作態様を操作情報処理回路２００で検出するようにすることで、ステアリングホイール操作部１５の操作子１５Ｈの対する回転操作に応じたコントロール信号を発生することができる。

この第２の実施形態の入力デバイス１ＥＸにおいても、回路基板３１には、上述した第１の実施形態の入力デバイス１の図８に示した電子回路と同様に、位置検出回路１００と、操作情報処理回路２００と、無線通信部３００とからなる電子回路が設けられる。

ただし、この第２の実施形態の入力デバイス１ＥＸにおいては、操作情報処理回路２００の領域記憶部２１１の記憶内容は、保護カバー３３を介して位置検出センサ３２上に装着される操作部保持部材が、操作部保持部材３４１，３４２，３４３のいずれであるかに応じて書き換えられると共に、領域毎操作検出回路２１３，２１４，２１５，２１６，２１７の検出処理アプリが変更されるように構成されている。

この第２の実施形態の入力デバイス１ＥＸの動作について、図１３のフローチャートを参照して説明する。図１３のフローチャートは、例えば入力デバイス１ＥＸに電源が投入されたときにスタートから起動する。なお、この図１３のフローチャートは、入力デバイス１ＥＸの、マイクロプロセッサで構成される操作情報処理回路２００での処理動作の流れを示すものである。

操作情報処理回路２００は、入力デバイス１ＥＸに電源が投入されると、位置検出回路１００から送られてくる操作部保持部材３４１，３４２，３４３の識別情報領域３４１ＩＤ，３４２ＩＤ，３４３ＩＤの位置指示コイル７Ｌ，７Ｒの検出情報から、操作部保持部材の識別情報を認識する（ステップＳ１）。

次に、操作情報処理回路２００は、ステップＳ１での認識の結果、識別情報が［００］であるか否か判別する（ステップＳ２）。このステップＳ２で、識別情報が［００］であって、位置検出センサ３２上に操作部保持部材３４１，３４２，３４３のいずれも装着されていないと判別したときには、操作情報処理回路２００は、電子ペン用のデジタイザとしての機能を実行するように動作する（ステップＳ３）。

また、ステップＳ２で、識別情報が［００］ではないと判別したときには、ステップＳ１で認識した識別情報は電源投入前と同じであるか否か判別する（ステップＳ４）。このステップＳ４で、ステップＳ１で認識した識別情報は電源投入前と同じであると判別したときには、位置検出センサ３２上に装着されている操作部保持部材は前回と変更がなく、領域記憶部２１１に、現在装着されている操作部保持部材用の対応テーブル情報が記憶されているので、操作情報処理回路２００は、領域記憶部２１１に記憶されている対応テーブル情報を用いて、そのとき操作検出用処理を実行する（ステップＳ５）。

ステップＳ４で、ステップＳ１で認識した識別情報は電源投入前と同じではないと判別したときには、操作情報処理回路２００は、ステップＳ１で認識した識別情報を、無線通信部３００を通じ、ゲーム機本体あるいはパーソナルコンピュータを通じて、上述したウェブサーバに送信して、対応テーブル情報及び検出アプリの取得要求を送る（ステップＳ６）。そして、操作情報処理回路２００は、無線通信部３００を通じて受信されるウェブサーバからの返信情報を待って受信する（ステップＳ７）。

ステップＳ７で、ウェブサーバからの返信情報を受信したら、操作情報処理回路２００は、返信情報に含まれる対応テーブル情報を領域記憶部２１１に記憶すると共に、領域毎操作検出回路２１３～２１７として、検出用アプリをインストールする（ステップＳ８）。これにより、領域記憶部２１１には、新たに装着された操作部保持部材用の対応テーブル情報が記憶され、また、領域毎操作検出回路２１３～２１７として、新たに装着された操作部保持部材の複数の操作入力受付部用の検出アプリがインストールされる。

このステップＳ８での処理の後には、操作情報処理回路２００は、領域記憶部２１１に新たに記憶された対応テーブル情報を用いると共に、新たにインストールした検出用アプリを用いて、新たに装着された操作部保持部材の操作入力受付部のそれぞれで受け付けた操作の態様に応じたコントロール信号を発生するように、操作検出用処理を実行する（ステップＳ９）。

そして、操作情報処理回路２００は、ステップＳ３、ステップＳ５あるいはステップＳ９の次には、電源がオフとされて、動作終了の状態なったか否か判別し（ステップＳ１０）、動作終了の状態ではないときには、それぞれ、ステップＳ３、ステップＳ５あるいはステップＳ９の処理を継続する。そして、ステップＳ１０で、動作終了の状態なったと判別したときには、操作情報処理回路２００は、この処理ルーチンを終了する。

以上説明したように、第２の実施形態の入力デバイス１ＥＸによれば、保護カバー３３を介して位置検出センサ３２上に装着する操作部保持部材を変更することが可能であるので、単一の入力デバイス１ＥＸで、通常のゲーム用コントローラだけでなく、フライトシミュレーター用のコントローラやドライブシミュレータ用のコントローラなど、種々のコントローラとすることができて、非常に便利である。

この場合に、第２の実施形態の入力デバイスの場合には、操作部保持部材３４１，３４２，３４３などの複数の操作部保持部材を全て購入する必要はなく、使用者は、自分が必要な操作部保持部材のみを購入すればよい。

従来のこの種の入力デバイスでは、使用者は、自分が必要とする操作部の全てが配設されている入力デバイスを得ることは困難であるので、複数の入力デバイスを購入して、それらの入力デバイスを適宜交換しながら使用したりする必要があった。これに対して、上述の第２の実施形態の入力デバイス１ＥＸによれば、操作部保持部材を交換するだけで、複数台の入力デバイスを購入したのと同等の効果を得ることができる。

なお、第２の実施形態の入力デバイス１ＥＸにおいて、複数の操作部保持部材のそれぞれを識別する識別情報を得る方法としては、上述のように、操作部保持部材にそれぞれ識別情報領域を設け、その識別情報領域に、位置検出センサとインタラクションする位置指示コイルを配設するような方法に限られるものではなく、その他種々の方法を用いることができる。例えば、操作部保持部材毎に異なる所定の位置に貫通孔を設け、その貫通孔を通じた光を回路基板３１側で検出するようにして、光を検出した貫通孔の位置により、操作部保持部材のそれぞれを検出するという光学的に識別する方法を適用してもよい。

なお、第２の実施形態の入力デバイス１ＥＸにおいて、複数の操作部保持部材３４１，３４２，３４３のそれぞれ用の対応テーブル情報や検出用アプリの取得は、上述のように自動的に行えるようにすることは必須ではなく、使用者が、装着された操作部保持部材３４１，３４２，３４３のいずれかを認識して、その認識した操作部保持部材を特定する識別情報を入力して、ウェブサーバにアクセスし、当該装着された操作部保持部材の対応テーブル情報や検出用アプリを取得して、操作情報処理回路２００の領域記憶部２１１に記憶し、領域毎操作検出回路２１３～２１７として、インストールするようにしてもよい。

従来の入力デバイスでは、入力デバイスの筐体における各操作部の配置も固定的であるため、使用者によっては、使い勝手が悪くなってしまう場合もあったが、この第２の実施形態では、上述のようにすることで、使用者が望む通りの操作態様が行えると共に、使用者が好む配置に操作部が配設された入力デバイスを得ることができるようになる。

なお、使用者が自分で操作部保持部材の仕様を考えて製造会社に依頼するのではなく、製造会社が用意している操作部保持部材の様々な仕様を、使用者が選択することができるようにしてもよい。

［操作部の他の例］
上述した実施形態の説明においては、操作部保持部材の上面に平行な方向に前後左右に摺動操作可能とすると共に、高さ方向に移動可能とする３次元操作部の例として指挿入操作部１２を説明したが、この種の３次元操作部としては、上述の例に限らず、例えば図１４に示すような掌中把持操作部１６の構成とすることもできる。

図１４は、掌中把持操作部１６の構成例を説明するための図であり、図１４（Ａ）は、その外観を示す斜視図、図１４（Ｂ）は、その縦断面図である。また、図１４（Ｃ）は、掌中把持操作部１６の操作子１６Ｈの前後左右等の摺動移動操作から、元の状態に復帰させるための復帰用のゼンマイばね１６２を説明するための図である。

この例の掌中把持操作部１６は、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、操作部保持部材に設けられる掌中把持操作部１６用の凹部（図示は省略）に固定配置される操作子保持部１６ＢＳと、この操作子保持部１６ＢＳに対して前後左右等に摺動移動可能に結合されて設けられる操作子１６Ｈとからなる。

図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、操作子保持部１６ＢＳは、中空の扁平の円柱状形状の保持部筐体１６１を備える。この保持部筐体１６１は、円形の板の円周縁に側壁を備える下側筐体ハーフ１６１１と、同様に円形の板の円周縁に側壁を備える上側筐体ハーフ１６１２とが、それぞれの側壁の端面が衝合する状態で接合されることにより、構成されている。

そして、保持部筐体１６１の中空部１６１ｃ内には、図１４（Ｂ）及び（Ｃ）に示すようなゼンマイばね１６２が配設されている。この場合に、ゼンマイばね１６２の最外周側が、筐体１６１の下側筐体ハーフ１６１１及び上側筐体ハーフ１６１２の側壁に固定されると共に、下側筐体ハーフ１６１１の底面とは僅かに離間するようにされており、ゼンマイばね１６２の中央部は自由に弾性的に変位可能となり、また、変位後、ゼンマイばね１６２は、自身の弾性偏倚力により元の状態に復帰する。

保持部筐体１６１の上側筐体ハーフ１６１２の上面には、当該上面の中心位置から所定の半径の開口１６１２ａが形成されている。この開口１６１２ａは、後述するように、操作子１６Ｈが前後左右等に摺動移動する可動範囲となる。ゼンマイばね１６２は、その中央部が、この筐体１６１の上側筐体ハーフ１６１２の開口１６１２ａの直下となる位置に配設されている。なお、図１４（Ｂ）に示すように、ゼンマイばね１６２には、当該ゼンマイばね１６２が操作部筐体１６１の開口１６１２ａから外れてしまうのを防止するため、開口１６１２ａの径よりも大きい外周径を備える抜け防止フランジ１６２ｂが設けられている。

この例の掌中把持操作部１６の操作子１６Ｈの操作子筐体１６３は、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、円柱状形状部１６３ａと、この円柱状形状部１６３ａの半円周分の側壁面が、円柱状形状部の半径方向に所定の長さ分だけ張り出す張り出し部１６３ｂとが一体に構成された外観形状を備える。このような形状を備えることで、使用者は、この操作子１６Ｈの円柱状形状部１６３ａに手の掌をかぶせ、かつ、親指と人差し指との間で張り出し部１６３ｂを挟むように把持して摺動移動操作などの操作をすることができる。

操作子筐体１６３は、この例では、下側筐体部１６３１の上に、上側筐体部１６３２が嵌合されて構成されており、その内部には中空部１６３ｃを備える。

また、この操作子筐体１６３の下側筐体部１６３１の前記円柱状形状部１６３ａの下方には、図１４（Ｂ）に示すように、保持部筐体１６１内に設けられているゼンマイばね１６２の中央部に嵌合されるように突出する結合固定部１６３１ａが設けられている。一方、ゼンマイばね１６２の中央部には、図１４（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、操作子筐体１６３の下側筐体部１６３１の結合固定部１６３１ａが嵌合される凹部１６２ａが形成されている。そして、図１４（Ｂ）に示すように、操作子筐体１６３の下側筐体部１６３１の結合固定部１６３１ａが、ゼンマイばね１６２の凹部１６２ａに嵌合されて、操作子１６Ｈが操作子保持部１６ＢＳに固定される。

また、この実施形態では、操作子筐体１６３の下側筐体部１６３１の、保持部筐体１６１の上側筐体ハーフ１６１２の開口１６１２ａと対向する位置は、図１４（Ｂ）に示すように、他の部分よりも小径（径の中心は円柱状形状部１６３ａの中心）とされている。したがって、操作子１６Ｈは、保持部筐体１６１の上側筐体ハーフ１６１２の円形の開口１６１２ａの範囲で、ゼンマイばね１６２と共に、円柱状の保持部筐体１６１の軸心方向に直交する任意の方向に移動可能となる。すなわち、操作子１６Ｈを、前後左右に摺動移動させるだけでなく、斜め方向に摺動移動したり、円弧上に摺動移動させたりすることも可能である。使用者が当該操作子１６Ｈに対する摺動移動の力を除去すると、ゼンマイばね１６２の弾性偏倚力により、操作子１６Ｈは、元の状態（位置）に復帰する。

また、この例の掌中把持操作部１６においては、操作子筐体１６３の上側筐体部１６３２の、円柱状形状部１６３ａの中心部には、その中心位置を中心とする所定の半径の開口１６３２ａが設けられている。そして、操作子１６Ｈには、この開口１６３２ａを通じて押下操作部１６４ａが突出するように配設される操作ボタン１６４が設けられている。

この場合に、操作ボタン１６４は、図１４（Ｂ）に示すように、操作子筐体１６３の下側筐体部１６３１と当該操作ボタン１６４との間に設けられるコイルばね１６５により、常に、開口１６３２ａから押下操作部１６４ａが突出するように弾性的に付勢されるように構成されている。

そして、この実施形態では、図１４（Ｂ）に示すように、操作子筐体１６３の下側筐体部１６３１の、操作子筐体１６３の円柱状形状部１６３ａの中心位置には、所定の径の貫通孔１６３１ｂが形成されており、この貫通孔１６３１ｂには、磁性体コア例えばフェライトコア１６６に巻回された位置指示コイル１６７が配設されている。ゼンマイばね１６２の中央部の凹部１６２ａの底部には、この例では、図１４（Ｂ）に示すように、フェライトコア１６６が嵌合される嵌合孔１６２ｃが形成されている。位置指示コイル１６７が巻回されたフェライトコア１６６は、この嵌合孔１６２ｃに嵌合された状態では、その軸心方向には移動しないように係止される。

そして、この例では、図１４（Ｂ）に示すように、フェライトコア１６６には、軸心方向の貫通孔１６６ａが形成されている。そして、操作ボタン１６４には、このフェライトコア１６６の貫通孔１６６ａ内に挿通される突起部１６４ｂが設けられている。一方、フェライトコア１６６の貫通孔１６６ａ内には、コイルばね１６８が配設されている。このコイルばね１６８は、操作ボタン１６４がコイルばね１６５の弾性偏倚力に抗して、所定長以上深く押下されたときに、操作ボタン１６４の突起部１６４ｂと係合して弾性的に偏倚するように構成されている。

すなわち、操作ボタン１６４に対して、前記所定長よりも短い押下がされたときには、コイルばね１６５のみが弾性的に操作ボタン１６４の押下操作に寄与し、前記所定長よりも長い押下がなされたときには、コイルばね１６５のみではなく、コイルばね１６８も弾性的に操作ボタン１６４の押下操作に寄与する状態となる。この実施形態では、コイルばね１６５は、ばね係数が小さいものが、コイルばね１６８は、ばね係数が大きいものが用いられている。このように、操作ボタン１６４の弾性偏倚に寄与するコイルばねとして、ばね係数が異なるものを用いることで、操作ボタン１６４の押下に対して、位置検出回路１００側で閾値を設けて、例えば２段階の押下を検出するようにする場合に、閾値に合わせた操作ボタン１６４の押し心地の変化を持たせるようにすることができる。

さらに、この例の掌中把持操作部１６の操作ボタン１６４内には、図１４（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、磁性体、この例ではリング状のフェライト１６９が配設されている。この場合に、フェライト１６９は、操作ボタン１６４を押下操作したときに、それに伴って押下方向に移動するように配設されている。

そして、図１４（Ｂ）に示すように、操作子１６Ｈの操作子筐体１６３の中空部１６３ｃには、回路基板１７が設けられ、この回路基板１７上において、位置指示コイル１６７とコンデンサ１７Ｃとが並列に接続されて共振回路が形成されている。

図１４の例の掌中把持操作部１６は、以上のように構成されているので、これが保護カバー３３を介して位置検出センサ３２上に配設されている操作部保持部材上に配置されたときには、上述の実施形態の操作部と同様にして、フェライトコア１６６に巻回されている位置指示コイル１６７による指示位置が、位置検出センサ３２に接続される位置検出回路１００で検出される。

そして、使用者が操作子１６Ｈを把持して任意の方向に摺動移動させると、位置検出回路１００では、位置検出センサ３２を通じて、位置指示コイル１６７の当該摺動移動に応じた指示位置の変化を検出する。

また、操作子１６Ｈの操作ボタン１６４が押下操作されると、その押下操作に対応してフェライト１６９と位置指示コイル１６７との高さ方向の位置関係が変化するので、位置指示コイル１６７のインダクタンスが変化し、位置指示コイル１６７とコンデンサ１７Ｃとからなる共振回路の共振周波数が変化する。そこで、位置検出回路１００では、掌中把持操作部１６からの受信信号の周波数変化（位相変化）を検出することで、操作ボタン１６４の高さ位置を検出することができる。すなわち、この例の操作部１６によれば、上述のような構成とすることで、圧力検出部を設けることなく、操作ボタン１６４の高さ位置を検出することができる。

この場合に、位置検出回路１００で検出する共振周波数の変化について、１又は複数の閾値を設定しておくことで、高さ位置に関して複数通りの検出出力を得ることができる。

なお、上述の操作部１６の構成例では、フェライト１６９は、位置指示コイル１６７の上方に配置するようにしたが、操作子１６Ｈの操作ボタン１６４の押下操作に対応してフェライト１６９と位置指示コイル１６７との高さ方向の位置関係を変化させることができる構成であれば、フェライト１６９は、位置指示コイル１６７の下方に配置するようにしてもよい。

そして、前述の実施形態と同様に、位置検出回路１００に対して接続されている操作情報処理回路２００の領域記憶部２１１に、掌中把持操作部１６についての前述した対応テーブル情報を記憶すると共に、操作部１６で受け付け可能な操作態様についての検出用アプリを領域毎操作検出回路としてインストールすることで、上述の例と同様にして、操作情報処理回路２００において、操作部１６に対して設定されているコントロール信号を発生することができる。

［その他の実施形態またはその他の変形例］
なお、上述の実施形態の入力デバイスは、複数種の操作入力受付部を備える場合の例としたが、１種類の操作入力受付部を備える場合にも同様に適用可能であることは言うまでもない。複数の操作部を設ける場合には、各操作部を位置検出センサ上の任意の位置に配設することができ、各操作部を使用者が望む位置に容易に設定変更することができる入力デバイスを提供することができる。

また、上述の実施形態では、操作部保持部材及び位置検出センサは、平面（平板）形状としたが、平面（平板）形状に限られるものではなく、例えば折れ曲がり部を備えるものや、屈曲面やドーム型曲面形状や湾曲形状などの曲面形状を有するものであってもよい。

また、上述の実施形態においては、操作入力受付部に設けられる位置指示コイルとコンデンサとで構成される共振周波数は、各位置指示コイル毎に異なるように構成した。しかし、各位置指示コイルの位置は固定されているので、位置検出センサで検出した座標位置により、いずれの位置指示コイルであるかを検出することが可能であり、このことを利用すれば、位置指示コイルとコンデンサとで構成される共振周波数は、共通（同一）であってもよい。

また、上述したように、位置検出センサ上において、複数種の操作入力受付部が占有する検出領域は異なるので、それぞれの検出領域は、位置検出センサ上の座標領域範囲として検出し、各操作入力受付部に含まれる複数個の位置指示コイルのそれぞれについて、共振周波数を異ならせるように構成してもよい。

また、上述の実施形態の入力デバイスは、電磁誘導方式の位置検出センサ及び位置検出回路を用いた場合について説明したが、静電方式の位置検出センサ及び位置検出回路を用いた構成とすることもできる。すなわち、操作部の位置指示部を導体で構成し、この導体の位置検出センサ上の位置を、位置検出センサと当該導体との間の静電結合によるインタクラクションに基づいて検出するように構成すればよい。操作部の位置指示部である導体の高さ位置は、インタクラクションにより位置検出センサから得られる信号レベルに応じて検出することができる。

なお、導体を棒状部材で構成し、この棒状部材の先端部を貫通するような貫通孔を操作部保持部材の操作部を配設する凹部の底面に設けることで、位置検出センサと導体との静電結合を大きくすることができる。

なお、アクティブ静電容量方式の場合には、操作部に導体から送信する信号を発生する信号発生回路を設けると共に、入力デバイスは、この信号発生回路に駆動電圧を供給する電源を備えるように構成する。

１…入力デバイス、２…枠ケース、３…入力デバイス本体、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ…操作入力受付部、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ…操作入力受付部、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ…操作入力受付部、３４１ＩＤ，３４２ＩＤ，３４３ＩＤ…識別情報領域、１１…押しボタン操作部、１２…指挿入操作部、１３…十字型操作部、１４…操縦桿操作部、１５…ステアリングホイール操作部、１６…掌中把持操作子１１Ｈ，１２Ｈ，１３Ｈ，１４Ｈ，１５Ｈ，１６Ｈ…操作子、１１Ｌ，１２Ｌ，１３Ｌ…位置指示コイル、３１…回路基板、３２…位置検出コイル、３３…保護カバー、３４，３４１，３４２，３４３…操作部保持部材、１００…位置検出回路、２００…操作情報処理回路、２１１…領域記憶部２１１…領域判別回路、２１３～２１７…領域毎操作検出回路、２２０…コントロール信号出力回路、Ｐｓｗ…押しボタンスイッチ

Claims (20)

1. 電磁誘導方式の位置検出センサと、
   前記位置検出センサの位置検出領域となる入力面上に配設され、前記位置検出センサとインタラクションして位置指示するための位置指示部を備えると共に、予め定められている操作を受け付けることができるように構成された複数の操作部と、
   前記複数の操作部のそれぞれの前記位置指示部と前記位置検出センサの位置検出領域とのインタラクションに基づいて、前記複数の操作部のそれぞれで受け付けられた操作を検出する操作検出部と、
   前記操作検出部で検出された前記複数の操作部のそれぞれで受け付けられた操作に応じたコントロール信号を出力するコントロール信号出力部と、
   を備え、
   前記複数の操作部のそれぞれの位置指示部は、共振周波数が互いに異なる共振回路を有し、前記共振周波数の違いにより前記複数の操作部のそれぞれを識別可能とし、
   前記複数の操作部は、前記位置指示部の前記入力面から離間している高さ位置を変更させる操作を受け付けることができるように構成された操作部を含み、
   前記操作検出部は、前記操作部で受け付けられた操作に基づいて変化する前記位置指示部の前記高さ位置を検出し、
   前記コントロール信号出力部は、前記操作検出部で検出された前記位置指示部の前記高さ位置に応じたコントロールをするためのコントロール信号を出力する
   ことを特徴とする入力デバイス。
2. 前記複数の操作部は、前記位置指示部の前記入力面における前記位置検出領域の座標位置を変化させる操作を受け付けることができるように構成された操作部を含み、
   前記操作検出部は、前記操作部で受け付けられた操作に基づいて変化する前記位置指示部の前記入力面における前記座標位置を検出し、
   前記コントロール信号出力部は、前記操作検出部で検出された前記位置指示部の前記入力面における前記座標位置に応じたコントロールをするためのコントロール信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
3. 前記複数の操作部は、前記位置指示部の前記入力面から離間している高さ位置を変更させる操作を受け付けることができるように構成されると共に前記位置指示部の前記入力面における前記位置検出領域の座標位置を変化させる操作を受け付けることができるように構成された操作部を含み、
   前記コントロール信号出力部は、前記操作検出部で検出された前記位置指示部の前記高さ位置及び前記位置指示部の前記入力面における前記座標位置に応じたコントロールをするためのコントロール信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
4. 前記操作部は、前記位置指示部の前記入力面における前記位置検出領域の座標位置を変化させる操作態様を受け付けることができるように構成された操作部を含み、
   前記操作検出部は、前記操作部で受け付けられた操作に基づいて変化する前記位置指示部の前記入力面における前記座標位置及び前記座標位置の変化の方向を検出し、
   前記コントロール信号出力部は、前記操作検出部で検出された前記位置指示部の前記入力面における前記座標位置及び前記座標位置の変化の方向に応じたコントロールをするためのコントロール信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
5. 前記複数の操作部は、前記入力面に対して交差する方向を軸心方向として設けられる筐体内に前記位置指示部を収納するものであって、前記入力面に対して前記筐体の前記軸心方向が成す傾斜角を変更させる操作を受け付けることができるように構成された操作部を含み、
   前記操作検出部は、前記操作部で受け付けられた操作に基づいて、前記入力面に対する前記筐体の軸心方向の傾斜角を検出し、
   前記コントロール信号出力部は、前記操作検出部で検出された前記入力面に対する前記筐体の軸心方向の傾斜角に応じたコントロールをするためのコントロール信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
6. 前記複数の操作部は、少なくとも２個の前記位置指示部を、前記位置検出センサの前記位置検出領域における所定の座標位置を回転中心位置として回転させるようにする操作を受け付けることができるように構成された操作部を含み、
   前記操作検出部は、前記操作部で受け付けられた操作に基づいて、前記所定の座標位置を回転中心位置とした回転角を検出し、
   前記コントロール信号出力部は、前記操作検出部で検出された前記回転角に応じたコントロールをするためのコントロール信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
7. 前記位置検出センサの前記入力面を覆うような状態で操作部固定用部材が配設され、
   前記複数の操作部のそれぞれは、前記操作部固定用部材により、前記位置検出センサ上で前記操作に応じた変位を前記位置指示部がすることが可能な状態で、前記位置検出センサの入力面上の別々の領域範囲のそれぞれに固定配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
8. 前記複数の操作部が固定された前記操作部固定用部材は、前記位置検出センサとは分離可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の入力デバイス。
9. 前記複数の操作部が固定された前記操作部固定用部材は、交換可能であると共に、
   前記操作検出部を、前記交換された前記操作部固定用部材に固定された前記複数の操作部に応じたものに変更する手段を備える
   ことを特徴とする請求項８に記載の入力デバイス。
10. 前記操作部固定用部材は、前記位置指示部の共振回路を構成するコイルを、前記操作に応じた変位を前記コイルが前記位置検出センサ上ですることが可能な状態で前記位置検出センサ上に保持するものである
    ことを特徴とする請求項７に記載の入力デバイス。
11. 前記複数の操作部は、前記位置検出センサの前記位置検出領域において、各操作部が占有する位置検出領域が互いに異なる状態で、前記位置検出センサ上に配設されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
12. 前記操作検出部は、前記複数の操作部のそれぞれが占有する領域に対応して、複数設けられており、前記複数の前記操作検出部のそれぞれは、前記操作部のそれぞれに割り当てられている前記操作を検出するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載の入力デバイス。
13. 前記位置検出センサの前記入力面を覆うような状態で、操作部固定用部材が配設され、
    前記複数の操作部のそれぞれは、前記操作部固定用部材に、前記位置検出センサの前記位置検出領域において、各操作部が占有する領域が互いに異なる状態で配設されて保持されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載の入力デバイス。
14. 前記操作部固定用部材は、前記位置検出センサの前記入力面を覆うセンサカバーを介して、前記位置検出センサ上に配設されるものである
    ことを特徴とする請求項７又は請求項１３に記載の入力デバイス。
15. 前記複数の操作部が保持されている前記操作部固定用部材は、前記位置検出センサとは分離可能に構成されていて、前記複数の操作部が保持されている前記操作部固定用部材は交換可能であると共に、
    前記交換された前記操作部固定用部材に保持されている前記複数の操作部のそれぞれに応じた前記複数の前記操作検出部に変更する手段を備える
    ことを特徴とする請求項１３に記載の入力デバイス。
16. 前記位置検出センサと前記複数の操作部のそれぞれの前記位置指示部とのインタラクションに基づき、前記位置検出センサの位置検出領域における前記位置指示部の位置の座標を検出する位置検出回路と、
    前記位置検出回路で検出された位置の座標が、前記複数の操作部のそれぞれが占有する検出領域のいずれ内であるかを判別する領域判別部と、
    前記領域判別部で判別した前記検出領域に対応する前記操作検出部を実行するようにする手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１２に記載の入力デバイス。
17. 前記位置検出センサの位置検出領域について、前記複数の操作部のそれぞれが占有する占有検出領域のそれぞれの範囲情報と、前記占有検出領域に配設されている前記複数の操作部のそれぞれの前記操作に応じた前記操作検出部との対応情報を記憶する対応記憶テーブルを備えており、
    前記領域判別部は、前記対応記憶テーブルを参照することで、前記位置検出回路で検出された位置の座標が、前記複数の操作部のそれぞれが占有する検出領域のいずれ内であるかを判別すると共に、対応する前記操作検出部を認識して、前記認識した前記操作検出部で前記操作を検出するように制御する
    ことを特徴とする請求項１６に記載の入力デバイス。
18. 前記位置検出センサの前記入力面を覆うような状態で、操作部固定用部材が配設され、
    前記複数の操作部のそれぞれは、前記操作部固定用部材に、前記位置検出センサの前記位置検出領域において、各操作部が占有する領域が互いに異なる状態で配設されて保持されており、
    前記対応記憶テーブルの記憶内容が、前記操作部固定用部材の交換に応じて書き換えられる
    ことを特徴とする請求項１７に記載の入力デバイス。
19. 前記位置検出センサ及び前記操作部固定用部材の所定位置には、両者を貫通する貫通孔が設けられており、
    前記貫通孔には、押しボタンスイッチが配設されている
    ことを特徴とする請求項７又は請求項１３に記載の入力デバイス。
20. 前記位置検出センサ側からは前記複数の操作部のそれぞれの位置指示部の共振回路の互いに異なる周波数の交流信号を送信する
    ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。