JPWO2017130677A1 - 入力装置及び入力システム - Google Patents
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Abstract
入力装置(1)は、筐体(2)と、操作部(3)と、取付部(8)と、光発電部(4)と、信号処理部(7)とを備えている。操作部(3)は、筐体(2)に対して移動可能である。取付部(8)は、筐体(2)の取り付けに用いられる。光発電部(4)は、筐体(2)に保持され、筐体(2)において取付部(8)が配置された側から入射する光で発電する。信号処理部(7)は、光発電部(4)が発生した電力を受けて動作し、操作部(3)の移動に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。
Description
本発明は、一般に入力装置及び入力システムに関し、より詳細には、操作部の移動に応じて検知情報を出力する入力装置及び入力システムに関する。
従来、操作部の移動を伴う入力装置として、例えば、回転式の操作部を有する入力装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1に記載の入力システムは、表示パネルを有する装置本体と、回転式の操作部を有する入力装置とを備える。表示パネルには、タッチパネルが設けられている。操作部には、タッチパネルに当接し回転操作に伴ってタッチパネル上を移動する端子が設けられている。この入力システムは、端子のタッチパネル上の移動を検知して、装置本体を操作する。そのため、操作部と装置本体とを接続する電線などがなくても、操作部は装置本体を操作することができる。
特許文献1には、操作部の回転操作に伴って端子が移動し、この移動量が操作量としてタッチパネルで検知され、操作量に応じた装置本体の音量調節処理が実行されることが、記載されている。
しかしながら、上記の入力システムでは、操作部に設けられた端子の移動量がタッチパネルで検知されるため、タッチパネルが間接的に操作されるに過ぎない。そのため、この入力システムでは、表示パネルにタッチパネルが設けられていなければ、入力システムは操作部の操作を検知することはできない。つまり、タッチパネルの使用が必須である。
本発明は、タッチパネルを使用しなくても操作部の操作を検知することができる入力装置及び入力システムを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る入力装置は、筐体と、操作部と、取付部と、光発電部と、信号処理部と、を備えている。操作部は、筐体に対して移動可能である。取付部は、筐体の取り付けに用いられる。光発電部は、筐体に保持され、筐体において取付部が配置された側から入射する光で発電する。信号処理部は、光発電部が発生した電力を受けて動作し、操作部の移動に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。
本発明の一態様に係る入力装置において、取付部は吸盤である。
本発明の一態様に係る入力装置において、筐体は、筐体において取り付け部が配置された側から入射する光を透過する透過部を有している。
本発明の一態様に係る入力装置において、信号処理部は、光発電部が発生した電力に所定の変化が発生したときに、通知情報を無線通信により送信する。
本発明の一態様に係る入力装置は、操作部の移動に連動して、光発電部に入射する光の光量を変化させる調整部材をさらに備えている。信号処理部は、光発電部が発生した電力の変化をもとに操作部の移動を検知し、操作部の移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。
本発明の一態様に係る入力装置において、操作部は、筐体に対して両方向に回転可能に配置されている。調整部材は、操作部が一方向に回転する場合と、操作部が逆方向に回転する場合とで、光発電部に入射する光の光量に互いに異なる変化を与えるように形成されている。
本発明の一態様に係る入力装置において、操作部は、筐体に対して両方向に回転可能に配置されている。光発電部は、第1光発電部と第2光発電部とを有している。調整部材は、操作部の回転時に、第1光発電部に入射する光の光量と第2光発電部に入射する光の光量とに、互いに異なる位相を与える。
本発明の一態様に係る入力装置は、受光素子と遮光部とをさらに備えている。受光素子は、筐体において取付部が配置された側から入射する光を受光可能な位置に配置されている。遮光部は、操作部の移動に連動して、受光素子に入射する光の光量を変化させる。信号処理部は、受光素子の出力の変化をもとに操作部の移動を検知し、操作部の移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。
本発明の一態様に係る入力装置において、操作部は、筐体に対して両方向に回転可能に配置されている。遮光部は、操作部が一方向に回転する場合と、操作部が逆方向に回転する場合とで、受光素子に入射する光の光量に互いに異なる変化を与えるように形成されている。
本発明の一態様に係る入力装置において、操作部は、筐体に対して両方向に回転可能に配置されている。受光素子は、第1受光素子と第2受光素子とを有している。遮光部は、操作部の回転時に、第1受光素子に入射する光の光量と第2受光素子に入射する光の光量とに、互いに異なる位相を与える。
本発明の一態様に係る入力装置において、筐体は、筐体が取付部を介して被取付部に取り付けられた状態で、被取付部に接触する接触部を備えている。
本発明の一態様に係る入力システムは、上記の入力装置と、表示装置とを備えている。表示装置は、取付部が取り付けられる表示面を有する表示部と、表示部が表示する表示内容を制御して、表示内容を表示部に表示させる制御回路とを有している。
本発明の一態様に係る入力システムにおいて、制御回路は、入力装置から無線通信により送信される情報の受信待ちを行う受信待機状態では、表示面における入力装置の取付位置を発光させるように、表示内容を制御する。
本発明の一態様に係る入力システムにおいて、操作部は、入力装置が表示面に取り付けられた取付状態であることを通知するために操作される通知操作部を含む。信号処理部は、通知操作部が操作された場合に取付状態であることを通知するための起動情報を無線通信により送信する。
本発明の一態様に係る入力システムにおいて、制御回路は、位置が時間の経過とともに移動する特定領域を表示部に表示させる。特定領域から出射される光エネルギーは、表示面における特定領域以外の領域から出射される光エネルギーとは異なる。信号処理部は、光発電部が発生した電力に所定の変化が発生したときに、通知情報を無線通信により送信する。制御回路は、表示部が特定領域を表示している状態で通知情報を受信したときの特定領域の位置から、表示面における入力装置の取付位置を推定する。
本発明の一態様に係る入力システムにおいて、入力装置は、筐体において取付部が配置された側から入射する光を受光可能な位置に配置された光検知素子をさらに備えている。制御回路は、位置が時間の経過とともに移動する特定領域を表示部に表示させる。特定領域から出射される光エネルギーは、表示面における特定領域以外の領域から出射される光エネルギーとは異なる。信号処理部は、光検知素子の出力に所定の変化が発生したときに、通知情報を無線通信により送信する。制御回路は、表示部が特定領域を表示している状態で通知情報を受信したときの特定領域の位置から、表示面における入力装置の取付位置を推定する。
本発明の一態様に係る入力システムにおいて、特定領域は、帯形状を有し、表示面における第1方向および表示面において第1方向と交わる第2方向のそれぞれに沿って移動する。
本発明の一態様に係る入力システムにおいて、特定領域から出射される光エネルギーが、表示面における特定領域以外の領域から出射される光エネルギーよりも小さい。
本発明の一態様に係る入力システムにおいて、制御回路は、表示面における入力装置の取付位置を推定した結果に応じて、表示面において入力装置の取付位置から出射される光エネルギーが所定の光エネルギーとなるように、表示内容を制御する。
本発明の一態様に係る入力システムにおいて、制御回路は、表示面における入力装置の取付位置を推定した結果に応じて、表示面において入力装置の取付位置の周りに表示する表示内容の位置を制御する。
本発明に係る入力装置によれば、光発電部が、筐体において取付部が配置された側から入射する光で発電することができる。そして、光発電部が発生した電力を受けて信号処理部が動作する。信号処理部は、操作部の移動に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。したがって、入力装置は、タッチパネルを使用しなくても操作部の操作を検知することができる。
本発明に係る入力システムによれば、光発電部が、筐体において取付部が配置された側から入射する表示装置の光で発電することができる。そして、光発電部が発生した電力を受けて信号処理部が動作する。信号処理部は、操作部の移動に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。したがって、入力システムは、タッチパネルを使用しなくても操作部の操作を検知することができる。
以下、本発明の実施形態に係る入力装置及び入力システムについて、図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態に限定されない。したがって、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(実施形態1)
(1)概要
実施形態1に係る入力装置1は、図1及び図2に示すように、筐体2と、操作部3と、取付部8と、光発電部4と、信号処理部7と、を備えている。
(1)概要
実施形態1に係る入力装置1は、図1及び図2に示すように、筐体2と、操作部3と、取付部8と、光発電部4と、信号処理部7と、を備えている。
操作部3は筐体2に対して移動可能である。取付部8は筐体2の取り付けに用いられる。光発電部4は、筐体2に保持され、筐体2において取付部8が配置された側から入射する光で発電する。信号処理部7は、光発電部4が発生した電力を受けて動作し、操作部3の移動に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。
入力装置1は、操作対象装置の操作に用いられる。入力装置1で生成される検知情報は、無線通信により操作対象装置に送信される。つまり、入力装置1において操作部3が操作されると、入力装置1から操作対象装置に検知情報が送信される。操作対象装置は、例えば表示装置100(図3参照)である。なお、表示装置100は、入力装置1から入力された検知情報に基いて、検知情報に応じた動作を別の装置に行わせてもよい。
本実施形態の入力装置1では、光発電部4が、筐体2において取付部8が配置された側から入射する光で発電する。筐体2が取付部8を介して表示装置100に取り付けられた状態では、光発電部4は、表示装置100から出力される光で発電する。そして、光発電部4が発生した電力を受けて信号処理部7が動作する。信号処理部7は、操作部3の移動に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。したがって、入力装置1と操作対象装置とを接続する電線などがなくても、使用者は、操作部3の操作により操作対象装置を操作することができる。よって、入力装置1は、タッチパネルを使用しなくても、入力装置1自体で操作部3の操作を検知することができる。
(2)詳細
以下に説明する入力装置1は、図3〜図4Bに示すように、操作対象装置に取り付けられた状態で使用される。操作対象装置は表示装置100である。実施形態1に係る入力システム10は入力装置1と表示装置100とを備えている。入力装置1は、操作対象装置の取付面101に取り付けられる。操作対象装置が表示装置100である場合、取付面101は表示装置100の表示面(表示画面)である。入力装置1の操作部3が操作されると、入力装置1から表示装置100に検知情報が無線通信により送信される。したがって、入力装置1と表示装置100とが電線などで接続されていなくても、入力装置1が表示装置100の入力インタフェースとして機能する。
以下に説明する入力装置1は、図3〜図4Bに示すように、操作対象装置に取り付けられた状態で使用される。操作対象装置は表示装置100である。実施形態1に係る入力システム10は入力装置1と表示装置100とを備えている。入力装置1は、操作対象装置の取付面101に取り付けられる。操作対象装置が表示装置100である場合、取付面101は表示装置100の表示面(表示画面)である。入力装置1の操作部3が操作されると、入力装置1から表示装置100に検知情報が無線通信により送信される。したがって、入力装置1と表示装置100とが電線などで接続されていなくても、入力装置1が表示装置100の入力インタフェースとして機能する。
表示装置100は、タッチパネルディスプレイ102を備えている。そのため、表示装置100は、基本的にはタッチパネルディスプレイ102のタッチ操作により、例えばタッチパネルディスプレイ102の表示内容を変更したり、他装置を制御したりする。さらに、表示装置100は、表示装置100が実行するアプリケーションソフトウェアによって入力装置1による入力操作が指示された場合、入力装置1による入力操作を使用者に要求する入力用表示内容をタッチパネルディスプレイ102の表示面に表示する。ここで、入力用表示内容とは、入力装置1を操作した場合の制御内容を説明する説明文、入力操作の操作ガイドを行う案内、入力装置1の操作部3の操作範囲などである。
使用者が表示装置100の表示面に表示された入力用表示内容を見て操作部3を操作すると、入力装置1から表示装置100に検知情報が無線通信により送信される。表示装置100は、入力装置1からの検知情報を受信して、例えば他装置を制御したり、タッチパネルディスプレイ102の表示面に表示される表示内容を変更したりする。このように、タッチパネルディスプレイ102のタッチ操作と、入力装置1の操作との両方により表示装置100が操作可能である。なお、表示装置100がタッチパネルディスプレイ102を備える場合、表示装置100の取付面101は、タッチパネルディスプレイ102の表示面である。また、表示装置100が備えるディスプレイは、タッチパネルディスプレイ102に限定されない。表示装置100は、表示のみを行う液晶ディスプレイと通信機能とを備えた装置でもよい。この場合は液晶ディスプレイの表示面が取付面101となる。また、入力装置1から無線通信により送信された信号は表示装置100の通信機能によって受信される。
以下、特に断りがない限り、入力装置1が表示装置100に取り付けられた状態において、取付面101に直交する方向を「上下方向」とし、取付面101から見た入力装置1側を上方として説明する。さらに、取付面101の長手方向を「前後方向」とし、入力装置1を前方から見たときの左右方向(上下方向に直交する方向)を「左右方向」として説明する。つまり、図1等において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」の矢印で示す通りに上、下、左、右、前、後の各方向を規定する。ただし、これらの方向は入力装置1の使用方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
(2.1)構成
本実施形態に係る入力装置1は、図1〜図4Bに示すように、筐体2、操作部3、取付部8、光発電部4、及び信号処理部7を備えている。光発電部4は、A相太陽電池4aとB相太陽電池4bとを有する。A相太陽電池4aは、第1光発電部の一例である。B相太陽電池4bは、第2光発電部の一例である。また、入力装置1は、スライダ81をさらに備えている。
本実施形態に係る入力装置1は、図1〜図4Bに示すように、筐体2、操作部3、取付部8、光発電部4、及び信号処理部7を備えている。光発電部4は、A相太陽電池4aとB相太陽電池4bとを有する。A相太陽電池4aは、第1光発電部の一例である。B相太陽電池4bは、第2光発電部の一例である。また、入力装置1は、スライダ81をさらに備えている。
筐体2は、例えば、合成樹脂製である。筐体2は、第1のケース21と、第2のケース22と、第3のケース23とを有している。第1のケース21及び第2のケース22の各形状は、上下方向に扁平な円盤状である。第1のケース21及び第2のケース22は、それぞれ、光の透過性を有する材料(例えばポリカーボネート、アクリル樹脂など)で形成されている。第3のケース23の形状は、上下方向の両面が開放された円筒状である。第2のケース22は、第1のケース21に対して上方から組み合わされている。第3のケース23は、第2のケース22に対して上方から組み合わされている。これにより、第2のケース22は、第1のケース21及び第3のケース23に囲まれた空間に配置される。第1のケース21と第2のケース22とは、例えば、ビスなどによってねじ固定される。なお、第3のケース23は、ネジによって第1のケース21と結合されてもよい。このようにして構成される筐体2の形状は、全体として中空の扁平な円柱状である。
第1のケース21の中央部には、図1及び図2に示すように、第1のケース21を上下方向に貫通する孔211が形成されている。孔211は筐体2の下面において円形状に開口する孔である。第1のケース21の上面には、左右方向における第1のケース21の両端間に亘って第1溝212が形成されている。第1溝212は、第1のケース21の上面における前後方向の中央部が下方に窪むことで形成されている。第1溝212内にはスライダ81が配置される。そのため、第1のケース21上に第2のケース22が重なった状態では、スライダ81は、上下方向及び前後方向の移動が規制される。
第1のケース21の下面には、円形状に開口する第1凹所214が形成されている。入力装置1が表示装置100に取り付けられた状態で、第1凹所214には、取付部8を収納する空間が形成されている。第1凹所214の底面は、孔211に近づく程に第1凹所214が深くなるようにテーパ状に形成されている。取付部8の上部である突出部801は、孔211を通して第1のケース21の上面から上方に突出している。この状態で、取付部8は、突出部801が保持棒83によって保持カム82に結合されることにより、第1のケース21に保持される。
第1のケース21の下部には、第1凹所214の周りを囲む周壁215(接触部)が設けられている。筐体2が取付部8を介して表示装置100の取付面101(被取付部)に取り付けられた状態では、周壁215が取付面101に接触する。これにより、取付面101に対する筐体2の取付状態が安定し、光発電部4と取付面101(表示面)との距離が一定に保たれる。そのため、光発電部4の発電量が安定する。
なお、第1のケース21において、孔211の周りのテーパ状の部分に、光発電部4に光を集光するレンズ217が形成されてもよい。光発電部4の下側(表示装置100側)に集光部であるレンズ217が形成されることで、光発電部4に入射する光を増やして、光発電部4の発電量を増やすことができる。なお、集光部として、レンズ217に代えて、表示装置100から入射する光を光発電部4に導く導光部が形成されてもよい。これにより、光発電部4の発電量を増やすことができる。
第2のケース22の上面には、遮光性を有する材料(例えば金属)で形成された2つの遮光板225,226が取り付けられている。第2のケース22の上部において、2つの遮光板225,226の上方に、遮光性を有する材料(例えば金属)で形成された遮光板235が配置される。さらに、第2のケース22の上部において、遮光板235の上方に、光発電部4を構成するA相太陽電池4a及びB相太陽電池4bが配置されている。A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bは第2のケース22に固定されている。A相太陽電池4aは遮光板225の上側に位置し、B相太陽電池4bは遮光板226の上側に位置している。ここで、A相太陽電池4aと遮光板225との間の隙間及びB相太陽電池4bと遮光板226との間の隙間は、遮光板235の厚みよりも大きい。そのため、遮光板235は第2のケース22に対して回転可能である。A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bに対して、光の入射側には第2のケース22及び第1のケース21が存在する。しかし、第1のケース21及び第2のケース22は光の透過性を有しているため、第1のケース21及び第2のケース22を透過した光が光発電部4に入射する。ここにおいて、第1のケース21及び第2のケース22が、光発電部4に対して光の入射側に設けられた、光を透過する透過部となる。
また、第2のケース22の上面には、遮光板225,226が配置された部位の内側に、それぞれ上方に突出する複数の突起221が設けられている。各突起221は、円周方向において一定の間隔で並ぶように設けられている。第2のケース22の上面において、複数の突起221が設けられた部位の内側には、第2のケース22を上下方向に貫通する第2溝222が設けられている。なお、第2のケース22の上面において、複数の突起221が設けられた部位の内側には、プリント基板701が配置されている。プリント基板701は円板形の基板である。プリント基板701には信号処理部7を構成する電子部品が実装されている。信号処理部7の回路はA相太陽電池4a及びB相太陽電池4bとそれぞれ電気的に接続されている。プリント基板701は、第2溝222を覆うようにして、第2のケース22の上面に配置され、例えばネジを用いて第2のケース22に固定されている。
第3のケース23の上面側の開口部231の周囲には、第3のケース23の内側に向けて張り出した張出部232が形成されている。開口部231は、筐体2の上面において円形状に開口する孔である。第3のケース23の下面には、第2凹所233が形成されている。第2凹所233は、第3のケース23の下面における前後方向の中央部が上方に窪むことで形成されている。第2凹所233は、第1溝212と共に、筐体2の左右方向の両側に向けて開口するスライド孔を形成する。スライド孔にはスライダ81が配置される。
遮光板225,226の各形状は、図6Bに示すように、円環状の板材を半分に分割したような形状である。遮光板225,226は、2つの遮光板225,226で円環を形成するように第2のケース22の上面に配置されている。遮光板225,226には、それぞれ、複数の貫通孔2251,2261が設けられている。各貫通孔2251,2261は、同一の形状及び寸法に形成されており、遮光板225,226の円周方向と直交する方向(径方向)を長手方向とするような長方形状に形成されている。各貫通孔2251は遮光板225の円周方向において一定の間隔で設けられている。各貫通孔2251の2つの長辺がなす角度(内角)はθ1である。隣接する2つの貫通孔2251の長辺がなす角度もθ1である。すなわち、各貫通孔2251は円周方向において一定の角度(2×θ1)ごとに設けられている。同様に、各貫通孔2261の2つの長辺がなす角度(内角)はθ1である。隣接する2つの貫通孔2261の長辺がなす角度もθ1である。すなわち、各貫通孔2261は円周方向において一定の角度(2×θ1)ごとに設けられている。そして、遮光板225,226が第2のケース22に配置された状態で、最も近い位置にある遮光板225の貫通孔2251と遮光板226の貫通孔2261とは、円周方向において角度θ1の1.5倍の角度θ2だけ離れている。
A相太陽電池4aとB相太陽電池4bとは、それぞれ、円環状の板材を半分に分割したような形状に形成されている。A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bは、それぞれ遮光板225及び遮光板226と同一の形状及び寸法に形成されている。A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bは、A相太陽電池4aとB相太陽電池4bとで円環を形成するように第2のケース22の上側に取付けられている。ここで、遮光板225の上側にA相太陽電池4aが配置され、遮光板226の上側にB相太陽電池4bが配置されている。
遮光板235は円環状に形成されている。遮光板235には複数の貫通孔236が設けられている。各貫通孔236は、円周方向において一定の間隔で設けられている。各貫通孔236は、円周方向と直交する方向(径方向)を長手方向とするような長方形状に形成されている。各貫通孔236の2つの長辺がなす角度(内角)はθ1である。各貫通孔236は円周方向において一定の角度(2×θ1)ごとに設けられている。
筐体2には、それぞれ筐体2に対して移動可能な複数(ここでは2つ)の操作部301,302が保持されている。2つの操作部301,302のうち、一方の操作部301は回転操作用の操作部であり、他方の操作部302は押操作用の操作部である。以下、操作部301を「回転操作部301」と呼び、操作部302を「押操作部302」と呼ぶ。すなわち、操作部3は、回転操作部301及び押操作部302を含む。回転操作部301は、回転操作部301を通る回転軸Z1を中心に回転可能となるように、筐体2に保持されている。回転軸Z1は、上下方向に沿った直線であって、回転操作部301の中心を通る仮想線である。ここでいう「回転操作」は、回転操作部301を回転軸Z1周りで回転させる操作である。押操作部302は、上下方向に沿って直進移動可能となるように、筐体2に保持されている。ここでいう「押操作」は、押操作部302を下方に押し込む操作である。
回転操作部301の形状は、回転軸Z1を中心軸とする円柱状である。回転操作部301は、例えば、合成樹脂製である。回転操作部301の上面には、円形状に開口する上側凹所32が形成されている。上側凹所32には、押操作部302及び復帰バネ35が収納される。上側凹所32の底面の中央部には、円形状に開口する貫通孔33が形成されている。貫通孔33は、回転操作部301を上下方向に貫通する孔である。回転操作部301の外周面の下端部には、回転操作部301の全周にわたって回転操作部301の径方向に突出するフランジ部34が形成されている。
回転操作部301の下面には、円形状に開口する下側凹所36が形成されている。ここで、フランジ部34を除いた回転操作部301の外径は、開口部231の内径よりもやや小さい。フランジ部34の外径は、開口部231の内径よりも大きい。このような寸法関係により、回転操作部301は、開口部231を通して筐体2の上面から上方に突出するように筐体2に組み合わされる。この状態で、フランジ部34は、第2のケース22の上面と張出部232の下面との間に収まる。そのため、フランジ部34が張出部232に引っ掛かることによって、筐体2からの回転操作部301の抜け止めがなされる。これにより、張出部232の内周面がガイドになって回転操作部301が回転軸Z1を中心に回転可能となる。回転操作部301の外周面には、滑り止め用に、上下方向に長尺の溝が回転操作部301の全周に亘って多数形成されている。
なお、以下の説明において、回転操作部301の回転操作時の回転の向きを区別する場合、平面視で反時計回りとなる向きの回転、つまり図6A及び図6Cに矢印R1で示す向きの回転を「正回転」という。一方、平面視で反時計回りとなる向きの回転、つまり図6A及び図6Cに矢印R2で示す向きの回転を「逆回転」という。
回転操作部301のフランジ部34の下側には遮光板235が固定される。例えば、遮光板235の上向き突起237が回転操作部301の溝341に圧入されることによって、遮光板235は回転操作部301に固定される。これにより、回転操作部301の回転(正回転又は逆回転)に伴って遮光板235が回転する。このとき、遮光板235は、遮光板225,226及びA相太陽電池4a,B相太陽電池4bに対して回転(正回転又は逆回転)することになる。
図6Cに示す状態では、遮光板225の各貫通孔2251と、遮光板235の各貫通孔236とが上下方向において同じ位置にある。そのため、A相太陽電池4aに入射する光量は最大になる。一方、遮光板226の各貫通孔2261と、遮光板235の各貫通孔236とが上下方向において部分的に重なり、各貫通孔2261の半分が遮光板235に塞がれている。そのため、B相太陽電池4bに入射する光量は最大時の光量の半分となる。そして、回転操作部301が回転すると、遮光板235の各貫通孔236と、遮光板225,226の各貫通孔2251,2261との重なり具合がそれぞれ変化する。そのため、A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bに入射する光の光量がそれぞれ変化する。すなわち、遮光板225,226,235から構成される調整部材は、回転操作部301の回転に連動して、光発電部4に入射する光の光量を変化させる。
ここで、回転操作部301を一定速度で一方向に回転させた場合、A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bの各出力(出力電圧又は出力電流)の波形は、一定周期を有する波形である。本実施形態のように各貫通孔が長方形状を有する場合、上記の各出力の波形は三角波である。より詳細には、A相太陽電池4aの出力の波形は、B相太陽電池4bの出力の波形に対して、位相がπ/4だけずれたような波形になる。そして、A相太陽電池4aに電気的に接続されるA相パルス発生回路74a及びB相太陽電池4bに電気的に接続されるB相パルス発生回路74b(図7参照)は、それぞれパルス信号P1,P2を出力する。パルス信号P1,P2は、互いに、周期が同じで位相がπ/4だけずれたパルス信号である。また、回転操作部301の操作方向によって、パルス信号P1に対してパルス信号P2が進み位相になるか遅れ位相になるかが切り替わる。すなわち、遮光板225,226,235から構成される調整部材は、回転操作部301が一方向に回転する場合と、回転操作部301が逆方向に回転する場合とで、光発電部4に入射する光の光量に異なる変化を与えるように形成されている。言い換えると、調整部材は、回転操作部301の回転時に、A相太陽電池4aに入射する光の光量とB相太陽電池4bに入射する光の光量とに、互いに異なる位相を与える。
また、入力装置1は、回転操作部301の回転操作時に回転操作部301を操作する使用者にクリック感(操作感)を与えるクリック機構を備えている。クリック機構は、回転操作部301に取り付けられたクリックバネ31と、第2のケース22の上面に設けられた複数の突起221とで構成される。
クリックバネ31は平面視において円環状の板バネからなる。クリックバネ31の左右方向の両端部には、下方に向けて凸となる突起部311が形成されている。クリックバネ31は、突起部311を下向きにして回転操作部301に取り付けられている。ここにおいて、下側凹所36の底面には、下方に突出する円筒状の筒部37が設けられている。筒部37の下面には、クリックバネ31の2箇所の孔312にそれぞれ挿入される突起が設けられている。筒部37の突起をクリックバネ31の孔312に通した状態で、突起を熱で溶かすことによって、クリックバネ31が筒部37の下面に取り付けられる。
第2のケース22の上面には複数の突起221が円周方向に沿って並ぶように設けられている。複数の突起221は、回転操作部301に取り付けられたクリックバネ31の円環部分と対向する部位に設けられている。各突起221は、円周方向において一定の間隔で配置されている。したがって、第2のケース22の上面において、クリックバネ31の円環部分と対向する部位には、クリックバネ31の円環部分の周方向に沿って凸部(突起221)と凹部とが複数交互に形成されている。凸部及び凹部は、クリックバネ31の全周にわたって設けられている。複数の突起221はクリックバネ31の下面に対向している。突起221にクリックバネ31の突起部311が接触する。
そのため、回転操作部301が所定の回転角だけ回転する度に、クリックバネ31が弾性変形しながら突起部311が突起221の上面を乗り越える。これにより、回転操作部301の使用者には、クリック感(操作感)が与えられる。
押操作部302の形状は、回転軸Z1を中心軸とする円盤状である。押操作部302は、例えば、合成樹脂製である。押操作部302の下面には、下方に突出する突片39が形成されている。押操作部302は、突片39が貫通孔33に挿入されるように回転操作部301と組み合わされる。突片39は、貫通孔33の下側端から下方に突出する。なお、押操作部302の下面には、突片39を間にした両側位置において下方に突出する引掛フックが設けられている。この引掛フックが回転操作部301に引っ掛かることによって、回転操作部301からの押操作部302の抜け止めがなされる。突片39の下端は、第2のケース22の上面に配置されたプリント基板701に対向している。プリント基板701には、突片39の下端と対向する位置に、メンブレンスイッチのようなスイッチ702が実装されている。押操作部302を使用者が押すと、突片39が下側に移動し、突片39の下端によってスイッチ702が押操作される。
また、入力装置1は、押操作部302の押操作時に押操作部302を操作前の位置(基準位置)に復帰させるための復帰バネ35を備えている。復帰バネ35は、コイルバネからなる。復帰バネ35は、押操作部302の押操作時に圧縮されて、押操作部302を押す向きの力を押操作部302に作用させる。
取付部8は吸盤である。取付部8は、取付部8の吸着面を筐体2の下面から露出させるように、筐体2に保持されている。取付部8は透明な材料で形成された吸盤である。取付部8を透過した光も光発電部4に入射される。入力装置1の下面が取付面101に対して押し付けられると、吸盤である取付部8が取付面101に吸着する。このようにして、入力装置1は表示装置100に着脱可能に取り付けられる。
さらに、入力装置1は、取付部8を保持する保持機構として、スライダ81、保持カム82、保持棒83、及び押さえバネ84を備えている。スライダ81、保持カム82、保持棒83、及び押さえバネ84は、第1のケース21と第2のケース22との間に配置される。
取付部8の上部の中心には、上方に向けて突出する突出部801が設けられている。突出部801には、突出部801を前後方向に貫通する保持孔802が形成されている。保持孔802には、保持棒83が挿し通される。保持棒83の前後方向の両端部は保持カム82に保持される。保持カム82は、前後方向に長尺なカム本体823と、カム本体823から下向きに突出する一対の軸受部821とを有している。一対の軸受部821は保持棒83を保持している。また、保持カム82には、前後方向において一対の軸受部821の両側に、それぞれカム片822が設けられている。カム片822の下面は、下側に向かって凸となる曲面である。
スライダ81の形状は、平面視において左右方向に長尺な長方形の枠状である。スライダ81の中央部には、スライダ81を厚み方向に貫通する角孔811が形成されている。スライダ81の上面のうち、角孔811の前後方向の両側には、それぞれ下方に窪む第1窪み部812及び第2窪み部813の組み合わせが設けられている。つまり、角孔811の前方には第1窪み部812及び第2窪み部813の組み合わせが設けられ、角孔811の後方にも第1窪み部812及び第2窪み部813の組み合わせが設けられている。第2窪み部813は、第1窪み部812よりも窪み量が大きく(深く)、第1窪み部812の右方に、第1窪み部812に連続して設けられている。そのため、スライダ81の上面のうち角孔811の前後方向の両側部分の形状は、それぞれ第1窪み部812及び第2窪み部813によって階段状となる。
保持カム82は、スライダ81に対して上方から組み合わされている。ここで、一対の軸受部821は角孔811に上方から挿入される。また、一対のカム片822はスライダ81の前後方向の両側に位置する。つまり、スライダ81の前後方向の両側部分の上に、保持カム82の前後方向における両側のカム片822が配置されている。さらに、押さえバネ84は、保持カム82を下方に押す力を保持カム82に作用させる。そのため、保持カム82は、スライダ81の上面に押し付けられる。
そして、スライダ81は、上下方向及び前後方向への筐体2に対する相対的な移動が規制された状態で、筐体2に保持される。言い換えれば、スライダ81は、筐体2に対して左右方向にのみ移動可能となる。一方、保持カム82は、第2のケース22の第2溝222に下側から挿入されている。保持カム82は、左右方向及び前後方向への筐体2に対する相対的な移動が規制された状態で、筐体2に保持される。言い換えれば、保持カム82は、筐体2に対して上下方向にのみ移動可能となる。
これにより、スライダ81が筐体2に対して左右方向に移動することで、保持カム82は筐体2に対して相対的に上下方向に移動する。つまり、スライダ81の上面は、第1窪み部812及び第2窪み部813によって階段状に構成されているため、スライダ81の左右方向の移動に伴って保持カム82の上下方向の位置(以下、「高さ」ともいう)が段階的に変化する。カム本体823が第1窪み部812の左方に位置する状態での保持カム82の高さが最も高い。そして、カム本体823が第1窪み部812内に位置する状態、カム本体823が第2窪み部813内に位置する状態の順に、保持カム82の高さは低くなる。よって、スライダ81が筐体2に対して左方に移動すると、保持カム82の高さは段階的に低くなる。スライダ81が筐体2に対して右方に移動すると、保持カム82の高さは段階的に高くなる。そして、保持カム82の高さが変化すれば、保持棒83を介して保持カム82に保持されている突出部801が上下方向に移動する。
上述した構成の保持機構によれば、取付部8による入力装置1の表示装置100への保持力が、スライダ81の移動に応じて変化する。ここでいう「保持力」とは、入力装置1が表示装置100へ取り付けられた状態で、取付部8が入力装置1を表示装置100に保持している力を意味する。保持力が大きい程、入力装置1が表示装置100から外れにくくなる。取付部8が吸盤である場合、取付面101に対する取付部8の吸着力が「保持力」に相当する。
要するに、図5Aに示すように、スライダ81が可動範囲の左端位置に位置する状態では、カム片822が第2窪み部813内に位置するため、保持カム82は可動範囲の下端位置に位置する。このとき、取付部8の突出部801(図1参照)が可動範囲の下端位置に位置する。図5Aに示す入力装置1の状態を「位置決め状態」と呼ぶ。入力装置1は、まずは位置決め状態で、表示装置100の取付面101に取り付けられる。
図5Bに示すように、スライダ81が可動範囲の中間位置に位置する状態では、カム片822が第1窪み部812内に位置するため、保持カム82は可動範囲の中間位置に位置する。このとき、取付部8の突出部801が可動範囲の中間位置に位置する。図5Bに示す入力装置1の状態を「仮固定状態」と呼ぶ。入力装置1の状態は、表示装置100の取付面101に取り付けられたまま、位置決め状態から仮固定状態へと切り替えられる。これにより、取付部8の突出部801が上方に持ち上げられるため、取付部8の下面と取付面101との間の空間が広がる。そのため、この空間の真空度が高くなる(圧力が低くなる)。
図5Cに示すように、スライダ81が可動範囲の右端位置に位置する状態では、カム片822が第1窪み部812の左方に位置するため、保持カム82は可動範囲の上端位置に位置する。このとき、取付部8の突出部801が可動範囲の上端位置に位置する。図5Cに示す入力装置1の状態を「本固定状態」と呼ぶ。入力装置1の状態は、表示装置100の取付面101に取り付けられたまま、仮固定状態から本固定状態へと切り替えられる。これにより、取付部8の突出部801がさらに上方に持ち上げられるため、取付部8の下面と取付面101との間の空間がさらに広がる。そのため、この空間の真空度がさらに高くなる(圧力がさらに低くなる)。
使用者が表示装置100へ入力装置1を取り付ける際には、使用者は、まず位置決め状態(カム片822が第2窪み部813内に位置する状態)の入力装置1を表示装置100の取付面101に取り付ける。その後、使用者は、スライダ81を右方に移動させることで、入力装置1の状態を仮固定状態、本固定状態の順に切り替える。その結果、取付部8の下面と取付面101との間の空間の真空度が段階的に高くなり、入力装置1が表示装置100に強固に取り付けられる。使用者が表示装置100から入力装置1を取り外す際には、使用者は、スライダ81を左方に移動させることで、入力装置1の状態を本固定状態、仮固定状態、位置決め状態の順に切り替える。その結果、取付部8の下面と取付面101との間の空間の真空度が段階的に低くなり、入力装置1が表示装置100から容易に取り外し可能となる。
また、図2に示すように、信号処理部7は、プリント基板701と、スイッチ702及びIC(Integrated Circuit)703を含む電子部品とを有している。信号処理部7は、スイッチ702及びIC703の他、例えば、コンデンサなどの電子部品を有している。これらの電子部品はプリント基板701に実装されている。
信号処理部7は、図7に示すように、電源回路71、検知回路72、及び通信インタフェース73を有している。以下、「インタフェース」を「I/F」と表記する。さらに、信号処理部7は、A相パルス発生回路74aとB相パルス発生回路74bとを有している。電源回路71、検知回路72、通信I/F73、A相パルス発生回路74a及びB相パルス発生回路74bの各機能は、プリント基板701に実装されている電子部品により実現される。A相パルス発生回路74aはA相太陽電池4aに電気的に接続され、B相パルス発生回路74bはB相太陽電池4bに電気的に接続されている。
電源回路71は、コンデンサを含み、A相太陽電池4aとB相太陽電池4bとが発生する電荷をコンデンサに貯めるように構成されている。電源回路71は、信号処理部7の動作用の電源を生成する。
A相パルス発生回路74aは、回転操作部301の回転に伴って発生するA相太陽電池4aの出力(出力電圧又は出力電流)の変化を検出してパルス信号P1を出力する。
B相パルス発生回路74bは、回転操作部301の回転に伴って発生するB相太陽電池4bの出力(出力電圧又は出力電流)の変化を検出してパルス信号P2を出力する。
検知回路72は、A相パルス発生回路74a及びB相パルス発生回路74bからそれぞれ入力されるパルス信号P1,P2に基づいて、回転操作部301の操作に応じた検知情報を生成する。ここにおいて、検知回路72は、パルス信号P1,P2のパルス数から回転操作部301の回転量(回転角度)を検出する。また、検知回路72は、パルス信号P1に対してパルス信号P2が進み位相であるか遅れ位相であるかを検知することで、回転操作部301の回転方向を検出する。したがって、検知回路72は、パルス信号P1,P2から回転操作部301の回転量及び回転方向を検出することができ、回転操作部301の回転量と回転方向とを示す検知情報を生成する。
また、検知回路72は、スイッチ702から入力される信号に基いて、押操作部302の操作に応じた検知情報を生成する。
通信I/F73は、検知回路72で生成された検知情報を、電波を媒体とする無線通信により表示装置100に送信する。具体的には、検知回路72から検知情報を受けた通信I/F73は、検知情報を用いて搬送波を変調し、搬送波により検知情報を送信する。通信I/F73の通信方式は、例えばWiFi(登録商標)、又はBluetooth(登録商標)、特定小電力無線などである。特定小電力無線は、免許及び登録を必要としない小電力無線である。特定小電力無線は、例えば日本国においては、420MHz帯や920MHz帯の電波を使用する小電力無線である。
表示装置100には、タッチパネルディスプレイ102(表示部)の他、制御回路103と、通信I/F104(通信部)とが設けられている。タッチパネルディスプレイ102の表示面(取付面101)には入力装置1の取付部8が取り付けられる。通信I/F104は、通信I/F73と無線通信を行う。これにより、表示装置100は、入力装置1から無線通信により送信された検知情報を受信する。制御回路103は、タッチパネルディスプレイ102が表示する表示内容を制御する。例えば、制御回路103は、通信I/F104が受信した検知情報にしたがって、タッチパネルディスプレイ102が表示する表示内容を制御して、表示内容をタッチパネルディスプレイ102に表示させる。
(2.2)動作
以下、本実施形態に係る入力装置1の動作について説明する。
以下、本実施形態に係る入力装置1の動作について説明する。
まず、使用者が入力装置1を表示装置100の取付面101に取り付けてから、表示装置100が入力装置1の取付位置を探索するまでの位置探索動作について、図8のフローチャートに基いて説明する。
使用者が入力装置1を表示装置100の取付面101に取り付ける(SA1)。また、使用者が、表示装置100のタッチパネルディスプレイ102を操作して、入力装置1を用いた操作を可能にする操作を行う。すると、制御回路103が、タッチパネルディスプレイ102を制御し、表示面(取付面101)の全体を発光させる(SB1)。このとき、入力装置1のA相太陽電池4a及びB相太陽電池4bに、表示面から放射された光が、第1のケース21と第2のケース22とを介して入射する。そして、A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bが発電を開始する(SA2)。A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bが発電を開始すると、電源回路71が、A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bが発生した起電力でコンデンサを充電する。コンデンサの充電電圧が閾値以下であれば(SA3のNo)、電源回路71がコンデンサの充電を継続する(SA4)。コンデンサの充電電圧が閾値よりも大きくなると(SA3のYes)、信号処理部7は、入力装置1が取付状態にあることを示す起動情報を通信I/F73から表示装置100へ無線通信により送信する(SA5)。なお、信号処理部7は、コンデンサの充電電圧が閾値よりも大きくなった状態で、押操作部302(通知操作部)の操作に応じてスイッチ702から信号が入力された場合に、起動情報を通信I/F73から表示装置100へ無線通信により送信してもよい。また、信号処理部7は、コンデンサの充電電圧が閾値よりも大きくなった状態で、使用者がタッチパネルディスプレイ102にタッチ操作を行った場合に、起動情報を通信I/F73から表示装置100へ無線通信により送信してもよい。
表示装置100の制御回路103は、起動情報の受信待ちをしている(SB2)。通信I/F104が入力装置1から無線通信で送信された起動情報を受信すると(SB2のYes)、制御回路103はタッチパネルディスプレイ102に特定領域を表示させる(SB3)。
特定領域とは、入力装置1の取付位置を検知するために、表示面に表示される表示内容である。特定領域の位置は、時間の経過とともに移動する。特定領域から出射される光エネルギーは、表示面における特定領域以外の領域から出射される光エネルギーと異なる。特定領域から出射される光エネルギーは、例えば、表示面における特定領域以外の領域から出射される光エネルギーよりも小さい。ここで、光エネルギーとは、例えば単位面積当たりの光量である。
図9A及び図9Bは、タッチパネルディスプレイ102の表示面(取付面101)に表示される特定領域の一例の説明図である。図9Aに示される特定領域V1は、表示面における第1方向(矢印D1の方向)に沿って移動している。また、図9Bに示される特定領域V2は、表示面において第1方向と交わる第2方向(矢印D2の方向)に沿って移動している。本実施形態において、第1方向と第2方向とは互いに直交している。
図9Aに示される特定領域V1は、前後方向(第1の方向)において入力装置1の取付位置を探索するために用いられる。特定領域V1は、左右方向に沿って表示面の両端部まで延びる帯状の領域である。制御回路103は、特定領域V1の位置が表示面の後端から前端まで時間の経過とともに前方(矢印D1の方向)に向かって移動するように、タッチパネルディスプレイ102が表示する表示内容を制御する。
また、図9Bに示される特定領域V2は、左右方向(第2の方向)において入力装置1の取付位置を探索するために用いられる。特定領域V2は、前後方向に沿って表示面の両端部まで延びる帯状の領域である。制御回路103は、特定領域V2の位置が表示面の左端から右端まで時間の経過とともに右方(矢印D2の方向)に向かって移動するように、タッチパネルディスプレイ102が表示する表示内容を制御する。
なお、特定領域は帯状の領域に限定されない。例えば、特定領域は、入力装置1の大きさよりも小さいスポット状の領域でもよい。制御回路103は、スポット状の特定領域を表示面の左上から右下まで移動させることで入力装置1の位置を探索してもよい。特定領域の形状や特定領域を移動させる経路は、入力装置1の形状や表示面の形状に合わせて適宜変更が可能である。
制御回路103は、前後方向における入力装置1の取付位置を探索するため、図9Aに示す特定領域V1をタッチパネルディスプレイ102に表示させる。
入力装置1の信号処理部7は、表示装置100に起動情報を無線通信で送信した後、光発電部4の出力値(A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bの両方の出力値)を監視する(SA6)。
タッチパネルディスプレイ102の表示面において、特定領域V1が時間の経過とともに前方に移動し、特定領域V1が入力装置1の取付位置と上下方向において重なると、光発電部4の出力値が低下する。信号処理部7は、光発電部4の出力値の低下幅が所定の規定値を超えると、特定領域V1と取付位置とが重なったことを示す通知情報を、通信I/F73から表示装置100に無線通信で送信する(SA7)。つまり、信号処理部7は、光発電部4が発生した電力に所定の変化が発生したときに、通知情報を無線通信により送信する。
制御回路103は、特定領域V1をタッチパネルディスプレイ102に表示させている状態では入力装置1からの通知情報の受信待ちを行っている(SB4)。そして、通信I/F104が通知情報を受信する(SB4のYes)と、制御回路103は、このときの特定領域V1の位置を、前後方向における入力装置1の取付位置と判断する。そして、制御回路103は、取付位置が確定したか否かを判断する(SB5)。ここでは、前後方向における取付位置しか確定していないので(SB5のNo)、制御回路103は、左右方向における入力装置1の取付位置を探索する。すなわち、制御回路103は、図9Bに示す特定領域V2をタッチパネルディスプレイ102に表示させる。
入力装置1の信号処理部7は、表示装置100に通知情報を無線通信で送信した後、取付位置が確定したか否かを判断する(SA8)。信号処理部7は、通知情報の送信回数が1回であれば、取付位置が確定していないと判断し(SA8のNo)、再び光発電部4の出力値を監視する(SA6)。
タッチパネルディスプレイ102の表示面において、特定領域V2が時間の経過とともに右方向に移動し、特定領域V2が入力装置1の取付位置と上下方向において重なると、光発電部4の出力値が低下する。信号処理部7は、光発電部4の出力値の低下幅が所定の規定値を超えると、特定領域V2と取付位置とが重なったことを示す通知情報を、通信I/F73から表示装置100に無線通信で送信する(SA7)。つまり、信号処理部7は、光発電部4が発生した電力に所定の変化が発生したときに通知情報を無線通信により送信する。
信号処理部7は、通信I/F73から表示装置100に通知情報を無線通信で送信すると、取付位置が確定したか否かを判断する(SA8)。このとき、通知情報の送信回数が2回になるので、信号処理部7は、取付位置が確定したと判断する(SA8のYes)。そして、信号処理部7は、回転操作部301及び押操作部302を用いた操作入力の入力待ちを行う(SA9)。
制御回路103は、特定領域V2をタッチパネルディスプレイ102に表示させている状態では入力装置1からの通知情報の受信待ちを行っている(SB4)。そして、通信I/F104が通知情報を受信する(SB4のYes)と、制御回路103は、このときの特定領域V2の位置を、左右方向における入力装置1の取付位置と判断する。そして、制御回路103は、取付位置が確定したか否かを判断する(SB5)。ここでは、前後方向における取付位置と、左右方向における取付位置とが両方ともに確定したので(SB5のYes)、制御回路103は、入力装置1を用いた入力操作のための入力用表示内容をタッチパネルディスプレイ102に表示させる(SB6)。
図9Cは、入力用表示内容の一例を示す図である。制御回路103は、入力装置1の取付位置に対応する領域A1の光エネルギーを他の領域の光エネルギーよりも大きくして、光発電部4の発電電力を増加させる。また、制御回路103は、入力装置1の取付位置に基づいて、入力装置1の取付位置以外の領域に、入力操作に関連した入力用表示内容である表示内容M1をタッチパネルディスプレイ102に表示させる。図9Cに示される表示内容M1は、入力装置1を用いて入力した操作情報に基づいて表示装置100が操作対象の装置を制御するための入力用表示内容を示している。図9Cの例では、入力操作に関連した表示内容M1は、入力操作のための操作ガイドを行う案内である。より詳細には、表示内容M1は、回転操作部301の操作方向と、操作量の大小との関係とを示す表示内容である。なお、表示内容M1は、操作ガイドを行う案内に限定されず、表示を促すような内容や、操作対象の装置の状態を示す内容でもよい。また、制御回路103は、入力装置1の取付位置の周りに表示する表示内容M1の位置を、入力装置1の取付位置の検知結果に応じて制御する。
次に、使用者が入力装置1を用いて入力する場合の入力受付処理を図10のフローチャートに基いて説明する。
表示装置100の制御回路103は、入力用表示内容を制御して、入力用表示内容をタッチパネルディスプレイ102に表示させる(SB21)。
入力装置1では、光発電部4が発電を行い、電源回路71がコンデンサを充電している。コンデンサの充電電圧が閾値以下であれば(SA11のNo)、電源回路71がコンデンサの充電を継続する(SA12)。コンデンサの充電電圧が閾値よりも大きくなると(SA11のYes)、信号処理部7は、操作部3による操作入力の監視を開始する(SA13)。そして、信号処理部7は、操作部3からの操作入力を検知すると(S13のYes)、操作入力に応じた検知情報を通信I/F73から表示装置100に無線通信により送信する(SA14)。そして、信号処理部7はSA11に戻って処理を継続する。
一方、表示装置100の制御回路103は、タッチパネルディスプレイ102に入力用表示内容を表示させた後、入力装置1から無線通信により送信される検知情報の受信待ちを行う受信待機状態となる(SB22)。そして、通信I/F104が検知情報を受信すると(SB22のYes)、制御回路103は検知情報に応じて操作対象の装置を制御する。そして、制御回路103は、検知情報に応じてタッチパネルディスプレイ102に表示させる入力用表示内容を更新する(SB23)。その後、制御回路103は、SB22に戻って検知情報の受信待ちを行う。
なお、制御回路103は、受信待機状態では、表示面における入力装置1の取付位置を発光させるように、表示内容を制御する。詳細には、制御回路103は、受信待機状態では、表示面において入力装置1の取付位置から出射される光エネルギーが所定の光エネルギーとなるように、表示内容を制御してもよい。ここにおいて、所定の光エネルギーとは、信号処理部7を動作させるのに必要な電力を光発電部4が発電するのに必要な光エネルギーよりも大きい光エネルギーであればよい。
(3)効果
以上説明した本実施形態の入力装置1によれば、光発電部4が、筐体2において取付部8が配置された側から入射する光で発電することができる。そして、光発電部4が発生した電力を受けて信号処理部7が動作する。信号処理部7は、操作部3の移動に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。したがって、入力装置1は、タッチパネルを使用しなくても操作部3の操作を検知することができる。また、取付部8が取り付けられていない状態では、光発電部4の発電量が低下する。そのため、入力装置1は、入力装置1の非取付時に誤って検知情報が送信されることを抑制できる。
以上説明した本実施形態の入力装置1によれば、光発電部4が、筐体2において取付部8が配置された側から入射する光で発電することができる。そして、光発電部4が発生した電力を受けて信号処理部7が動作する。信号処理部7は、操作部3の移動に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。したがって、入力装置1は、タッチパネルを使用しなくても操作部3の操作を検知することができる。また、取付部8が取り付けられていない状態では、光発電部4の発電量が低下する。そのため、入力装置1は、入力装置1の非取付時に誤って検知情報が送信されることを抑制できる。
また、本実施形態のように、取付部8が吸盤であれば、入力装置1の取付位置を容易に変更できる。取付部8が吸盤である場合は表示装置100に対する筐体2の取付状態にばらつきが生じやすい。しかし、入力装置1は、操作部3の移動を検知して、操作部3の移動に応じた検知情報を無線通信により送信する。そのため、入力装置1は、表示装置100に対する筐体2の取付状態にばらつきが生じたとしても、操作部3の操作を安定して検知できる。
また、本実施形態の入力装置1では、筐体2が、筐体2において取付部8が配置された側から入射する光を透過する透過部(第1のケース21、第2のケース22、取付部8など)を有している。したがって、光発電部4は透過部を透過した光で発電できるから、光発電部4の発電量が大きくなる。
また、本実施形態の入力装置1では、信号処理部7は、光発電部4が発生した電力に所定の変化が発生したときに、通知情報を無線通信により送信する。表示装置100が表示面に特定領域を表示している状態で、光発電部4が発生した電力に所定の変化が発生すると、入力装置1から表示装置100に通知情報が無線通信で送信される。したがって、表示装置100は、入力装置1から送信された通知情報をもとに、表示面における入力装置1の取付位置を推定できる。
また、本実施形態の入力装置1は調整部材を備えている。調整部材は、回転操作部301の移動に連動して、光発電部4に入射する光の光量を変化させる。そして、信号処理部7は、光発電部4が発生した電力の変化をもとに回転操作部301の移動を検知し、回転操作部301の移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。
これにより、信号処理部7は、光発電部4が発生した電力の変化をもとに回転操作部301の移動を検知し、回転操作部301の移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信することができる。
また、本実施形態の入力装置1では、回転操作部301は、筐体2に対して両方向に回転可能に配置されている。調整部材は、回転操作部301が一方向に回転する場合と、回転操作部301が逆方向に回転する場合とで、光発電部4に入射する光の光量に互いに異なる変化を与えるように形成されている。
これにより、信号処理部7は、光発電部4が発生した電力の変化をもとに回転操作部301の両方向の回転移動を検知できる。そのため、信号処理部7は、回転操作部301の両方向の回転移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信することができる。
また、本実施形態の入力装置1では、回転操作部301は、筐体2に対して両方向に回転可能に配置されている。光発電部4は、A相太陽電池4aとB相太陽電池4bとを有している。調整部材は、回転操作部301の回転時に、A相太陽電池4aに入射する光の光量とB相太陽電池4bに入射する光の光量とに、互いに異なる位相を与える。
これにより、信号処理部7は、A相太陽電池4aの出力とB相太陽電池4bの出力との位相差をもとに回転操作部301の両方向の回転移動を検知できる。そのため、信号処理部7は、回転操作部301の両方向の回転移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信することができる。
また、本実施形態のように、筐体2は、筐体2が取付部8を介して被取付部(取付面101)に取り付けられた状態で、被取付部に接触する接触部(周壁215)を備えてもよい。これにより、取付面101に対する筐体2の取付状態が安定し、光発電部4と取付面101(表示面)との距離が一定に保たれる。そのため、光発電部4の発電量が安定する。
また、本実施形態の入力システム10によれば、光発電部4が、筐体2において取付部8が配置された側から入射する表示装置100の光で発電することができる。そして、光発電部4が発生した電力を受けて信号処理部7が動作する。信号処理部7は、操作部3の移動に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する。したがって、入力システム10は、タッチパネルを使用しなくても操作部3の操作を検知することができる。
また、本実施形態の入力システム10では、表示装置100の制御回路103は、受信待機状態では、表示面における入力装置1の取付位置を発光させるように、表示内容を制御している。これにより、光発電部4が、信号処理部7の動作に必要な電力を発生できる。
また、入力装置1の操作部3は、入力装置1が表示面に取り付けられた取付状態であることを通知するために操作される通知操作部(押操作部302)を含む。信号処理部7は、通知操作部が操作された場合に起動情報を無線通信により送信する。これにより、起動情報を受信した表示装置100は、入力装置1が表示面に取り付けられたことを把握できる。そして、表示装置100は、入力装置1が表示面に取り付けられたことを把握すると、表示面における入力装置1の取付位置を推定する処理を開始することができる。なお、押操作部302は、起動情報を送信するためだけに使用されるのではなく、入力受付処理においては、他の用途に使用されてもよい。
また、本実施形態の入力装置1では、信号処理部7は、光発電部4が発生した電力に所定の変化が発生したときに、通知情報を無線通信により送信する。そして、表示装置100の制御回路103は、表示面に特定領域が表示された状態で通知情報を受信すると、通知情報を受信したときの特定領域の位置から、表示面における入力装置1の取付位置を推定する。
このように、入力装置1は、光発電部4を用いて特定領域を検知できる。そのため、表示装置100は、入力装置1から受信した通知情報をもとに入力装置1の取付位置を推定できる。
また、本実施形態の入力システム10では、特定領域が、帯形状を有し、表示面における第1方向および表示面において第1方向と交わる第2方向のそれぞれに沿って移動する。
これにより、表示装置100は、より正確に入力装置1の取付位置を推定することができる。
また、本実施形態の入力システム10では、特定領域から出射される光エネルギーが、表示面における特定領域以外の領域から出射される光エネルギーよりも小さい。したがって、特定領域以外の領域から出射される光エネルギーは、特定領域から出射される光エネルギーよりも大きい。そのため、位置探索動作において光発電部4の発電量が大きくなる。
また、本実施形態の入力システム10では、表示装置100の制御回路103は、表示面における入力装置1の取付位置を推定した結果に応じて、表示面において入力装置1の取付位置から出射される光エネルギーが所定の光エネルギーとなるように、表示内容を制御する。これにより、光発電部4の発電量が大きくなる。
また、本実施形態の入力システム10では、表示装置100の制御回路103は、表示面における入力装置1の取付位置を推定した結果に応じて、入力装置1の取付位置の周りに表示する表示内容の位置を制御する。これにより、表示面に表示される表示内容が入力装置1によって遮られにくくなる。
(4)変形例
以下、実施形態1の変形例を列挙する。
以下、実施形態1の変形例を列挙する。
信号処理部7が行う無線通信は、電波を媒体とする無線通信に限らず、例えば、赤外線や可視光などの光を媒体とする光無線通信であってもよい。この場合、信号処理部7は、光無線通信によって、表示装置100に検知情報を送信する。
筐体2が、第1のケース21、第2のケース22、及び第3のケースを有することは必須ではない。例えば、1つのケース、2つのケース、又は4つ以上のケースで筐体2が構成されていてもよい。さらに、第1のケース21と第2のケース22との結合構造は、ねじ止めによる結合構造に限らず、例えば、弾性を有する爪にて結合されるスナップフィット構造や、レーザ溶着による結合構造などであってもよい。
また、筐体2の一部又は全体は金属製であってもよい。同様に、回転操作部301の一部又は全体が金属製であってもよいし、押操作部302の一部又は全体が金属製であってもよい。
各操作部は、回転操作用の回転操作部301、及び押操作用の押操作部302に限らず、例えば、スライド操作用のスライド操作部などでもよい。また、各操作部は、トグルスイッチのハンドルのように、支点を中心に傾けることによって操作されるレバー構造の操作部などでもよい。
また、入力装置1の構成は、実施形態1のように、2つの操作部(回転操作部301及び押操作部302)を備える構成に限らず、3つ以上の操作部を備える構成でもよい。入力装置1が複数の操作部を備える場合、複数の操作部は互いに同一構造(例えばいずれも回転操作用)であってもよい。又は、入力装置1は、操作部を1つだけ備えていてもよい。
また、入力装置1が備える取付部8は吸盤に限定されない。取付部8は、例えば磁力で取付面101に筐体2を取り付ける磁石でもよいし、筐体2を取付可能な粘着力を有する粘着材でもよい。すなわち、取付部8は、入力装置1を取付面101に着脱可能な状態で取り付けるための部材であればよい。
電源回路71は、二次電池と、光発電部4が発電した電力で二次電池を充電する充電回路とを備えてもよい。この構成により、二次電池の電圧が低下した場合に、電源回路71の充電回路が二次電池を充電し、二次電池に充電された電力で信号処理部7が動作することができる。これにより、電源回路71がコンデンサを探索動作毎に充電しなくても、信号処理部7が動作できる。
また、「(2.2)動作」で説明した探索動作において、制御回路103は、入力装置1の取付位置を確定した際に(SB5のYes)、取付位置を確定したことを通知する通知信号を通信I/F104から入力装置1に送信してもよい(SB7)。この場合、入力装置1の信号処理部7は、通信I/F73が表示装置100から送信された通知信号を受信すると、表示装置100において入力装置1の取付位置が確定したと判断してもよい。なお、通信I/F73,104は、電波を媒体とした無線通信を行っているが、通信I/F73,104は、光を媒体とした光無線通信を行ってもよい。通信I/F73が光を媒体とした光無線通信を行う場合、通信I/F73において光を受光する受光部は、A相太陽電池4a又はB相太陽電池4bで兼用されてもよいし、通信用に設けられた受光素子でもよい。
また、光発電部4の構成は、A相太陽電池4a及びB相太陽電池4bを有する構成であったが、1つのみの太陽電池を有する構成であってもよい。この構成の場合、遮光板235の各貫通孔236は、例えば径方向に対して非対称な三角形状を有する。この構成により、調整部材は、回転操作部301が一方向に回転する場合と、回転操作部301が逆方向に回転する場合とで、1つのみの太陽電池から構成される光発電部4に入射する光の光量に互いに異なる変化を与えることができる。これにより、信号処理部7は、1つのみの太陽電池で回転操作部301の両方向の回転移動を検知できる。
また、図9A及び図9Bに示される第1方向と第2方向とは、互いに直交していたが、互いに直交していなくてもよい。入力装置1の取付位置を探索するためには、第1方向と第2方向とは互いに交わる方向であればよい。
また、A相太陽電池4aの出力の波形とB相太陽電池4bの出力の波形との位相差は、π/4に限定されない。上記の位相差が0またはπ/2でなければ、信号処理部7は回転操作部301の両方向の回転移動を検知できる。同様に、遮光板225,226,236から構成される調整部材は、上記の位相差がπ/4にならないように構成されていてもよい。
(実施形態2)
本実施形態の入力装置1Aは、ロック機構91(図11A及び図11B参照)を備える点で、実施形態1の入力装置1と相違する。ロック機構91は、使用者の意図しない操作による操作部3Aの移動によって検知情報が送信されることを抑制する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。「操作部3A」、「スライダ81A」は、それぞれ実施形態1の「操作部3」、「スライダ81」に相当する。
本実施形態の入力装置1Aは、ロック機構91(図11A及び図11B参照)を備える点で、実施形態1の入力装置1と相違する。ロック機構91は、使用者の意図しない操作による操作部3Aの移動によって検知情報が送信されることを抑制する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。「操作部3A」、「スライダ81A」は、それぞれ実施形態1の「操作部3」、「スライダ81」に相当する。
入力装置1Aは、ロック機構91を備えている。ロック機構91は、入力装置1Aが位置決め状態にある場合に回転操作部301の移動を制止する。
ロック機構91は、筐体2に対して移動可能な可動部材を有する。ロック機構91は、筐体2に対する操作部3Aの移動を制止する状態と、筐体2に対する操作部3Aの移動を制止しない状態とを、可動部材の移動によって切り替える。可動部材は、例えばスライダ81Aである。
ロック機構91の具体例について、図11A及び図11Bを参照して説明する。図11Aは、入力装置1Aの本固定状態のロック機構91を下方から見た斜視図である。図11Bは、入力装置1Aの位置決め状態のロック機構91を下方から見た斜視図である。図11A及び図11Bの例では、操作部3Aは回転操作部である。ロック機構91は、図11Aに示すように、操作部3Aに設けられた複数の第1制止部913と、可動部材(ここではスライダ81A)に設けられた第2制止部912とを有している。ロック機構91は、図11Bに示すように、複数の第1制止部913のいずれかと第2制止部912とが嵌り合うことによって、筐体2に対する操作部3Aの移動を制止するように構成されている。各第1制止部913は、操作部3Aの移動方向(操作部3Aの周方向)において所定間隔で設けられている。
図11A及び図11Bの例では、各第1制止部913は、操作部3Aのフランジ部34の下面に、操作部3Aの周方向に等間隔で設けられている。各第1制止部913は、上方に窪む凹部であって、回転軸Z1に向けて開放されている。第2制止部912は、可動部材としてのスライダ81Aの左端部に設けられており、スライダ81Aの上面から上方に突出する凸部である。第2制止部912の先端部(上端部)は操作部3Aの下側凹所36(図1参照)内に挿入されている。
これにより、スライダ81Aが可動範囲の右端位置に位置する状態(本固定状態)では、図11Aに示すように、複数の第1制止部913のいずれにも第2制止部912が嵌らず、操作部3Aは周方向に移動可能(回転可能)となる。つまり、ロック機構91は筐体2に対する操作部3Aの移動を制止しない状態となり、操作部3Aは回転操作可能となる。
一方、スライダ81Aが可動範囲の左端位置に位置する状態(位置決め状態)では、図11Bに示すように、複数の第1制止部913のいずれかに第2制止部912が嵌り込むため、操作部3Aは周方向への移動が制止される。つまり、ロック機構91は筐体2に対する操作部3Aの移動を制止する状態となり、操作部3Aの回転操作が規制される。
なお、入力装置1Aの仮固定状態において、ロック機構91の状態は、筐体2に対する操作部3Aの移動を制止しない状態であってもよいし、筐体2に対する操作部3Aの移動を制止する状態であってもよい。
この構成によれば、ロック機構91が筐体2に対する操作部3Aの移動を制止することで、位置決め状態において、使用者の意図しない操作による操作部3の移動が抑制される。すなわち、ロック機構91は、位置決め状態において誤って検知情報が送信されることを抑制できる。例えば表示装置100に入力装置1Aを取り付ける際などに、操作者が操作部3Aを掴んだとしても、ロック機構91が、操作部3Aの移動を制止していれば、誤って検知情報が送信されることを抑制できる。また、各第1制止部913は操作部3Aの移動方向において所定間隔で設けられている。そのため、操作部3Aの操作が完了した際の任意の操作部3Aの位置から操作部3Aを殆ど動かすことなく、ロック機構91は筐体2に対する操作部3Aの移動を制止できる。
なお、複数の第1制止部913と第2制止部912との凹、凸の関係は、図11Aの例とは逆であってもよい。つまり、各第1制止部913が凸部であって、第2制止部912が凹部であってもよい。
また、本実施形態のように、可動部材は、取付部8による入力装置1Aの表示装置100への保持力を変化させるためのスライダ81Aであることが好ましい。これにより、ロック機構91は、位置決め状態において、使用者の意図しない操作による操作部3Aの移動によって検知情報が送信されることを抑制できる。また、ロック機構91は、例えば表示装置100から入力装置1Aが取り外された状態で操作者が操作部3Aを意図せずに操作してしまっても、誤って検知情報が送信されることを抑制できる。
ただし、可動部材がスライダ81Aであることは入力装置1Aに必須の構成ではない。可動部材は、スライダ81Aと別に設けられていてもよい。
その他の構成及び機能は実施形態1と同様である。実施形態2で説明した構成は、実施形態1で説明した各構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用可能である。
(実施形態3)
本実施形態の入力装置1Bは、図12及び図13に示すように、回転操作部301の操作を検知するための受光素子76と、特定領域を検知するための光検知素子77とを備えている点で、実施形態1の入力装置1と相違する。実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。「筐体2B」、「第1のケース21B」、「第2のケース22B」、「光発電部4B」、「信号処理部7B」、「遮光板235B」は、それぞれ実施形態1の「筐体2」、「第1のケース21」、「第2のケース22」、「光発電部4」、「信号処理部7」、「遮光板235」に相当する。
本実施形態の入力装置1Bは、図12及び図13に示すように、回転操作部301の操作を検知するための受光素子76と、特定領域を検知するための光検知素子77とを備えている点で、実施形態1の入力装置1と相違する。実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。「筐体2B」、「第1のケース21B」、「第2のケース22B」、「光発電部4B」、「信号処理部7B」、「遮光板235B」は、それぞれ実施形態1の「筐体2」、「第1のケース21」、「第2のケース22」、「光発電部4」、「信号処理部7」、「遮光板235」に相当する。
第1のケース21Bの形状は、上下方向に扁平な円盤状である。第1のケース21Bは光の透過性が低い材料(例えばポリスチレン、ポリエチレンなどの合成樹脂、又は金属)で形成されている。第1のケース21Bには、孔211の周りの外周部分に、第1のケース21Bをそれぞれ上下方向に貫通する4つの貫通孔216(透過部)が設けられている。
第2のケース22Bの形状は、上下方向に扁平な円盤状である。第2のケース22Bは光の透過性が低い材料(例えばポリスチレン、ポリエチレンなどの合成樹脂、又は金属)で形成されている。
第2のケース22Bの上面の外周部分には、図12及び図14に示すように、光発電部4Bを構成する太陽電池41が配置される。太陽電池41の平面視の形状は、円環の一部が欠けたような形状(C形)である。太陽電池41は、受光面が下向きとなるように第2のケース22Bの上側に取付けられている。第2のケース22Bには、太陽電池41が配置される部位に、第2のケース22Bをそれぞれ上下方向に貫通する4つの貫通孔223(透過部)が設けられている。第2のケース22Bが第1のケース21Bの上側に取付けられた状態では、第2のケース22Bの貫通孔223と第1のケース21Bの貫通孔216とが上下方向において重なる。すなわち、各貫通孔216,223が、筐体2の下側から光発電部4Bに光を透過させる透過部となる。なお、透過部となる貫通孔216,223は4つずつ設けられているが、貫通孔216,223の数は4つに限定されない。信号処理部7を動作させるのに必要な電力を発生できるだけの光を透過できるのであれば、貫通孔216,223の数、形状、大きさは適宜変更が可能である。
第2のケース22Bの上部において、太陽電池41の上側に位置するように、遮光性を有する材料(例えば金属)で形成された遮光板235B(遮光部)が配置される。遮光板235Bには、回転軸Z1に向けて開放された複数のスリット238が設けられている。各スリット238は、遮光板235の周方向において一定の間隔で設けられている。図14の例では、各スリット238の2つの長辺(径方向と平行な2つの辺)がなす角度はθ3であり、各スリット238は周方向において一定の角度(2×θ3)ごとに設けられている。遮光板235Bは、回転操作部301のフランジ部34の下面に取付けられている。回転操作部301の回転とともに遮光板235Bが回転することで、遮光板235Bが受光素子76に対して回転する。
また、第2のケース22の上面の中央には、プリント基板701がネジなどで取付けられている。プリント基板701は円板形の基板である。プリント基板701には信号処理部7Bの電子部品が実装されている。信号処理部7Bの回路は太陽電池41と電気的に接続されている。プリント基板701には、受光素子76と光検知素子77とが実装されている。受光素子76は、受光素子76aと受光素子76bとを有する。受光素子76aは、第1受光素子の一例である。受光素子76bは、第2受光素子の一例である。受光素子76a,76b及び光検知素子77はそれぞれフォトダイオードである。
受光素子76a,76bは、太陽電池41の途切れ部42の上側であって、遮光板235Bよりも上側に配置されている。受光素子76a,76bは、受光面を下向きにして周方向に並んで配置されている。受光素子76a,76bは、遮光板235Bにおいてスリット238が設けられた内周部分の上側に位置している。受光素子76a,76bには、スリット238を通過した光が入射する。ここで、受光素子76a,76bは周方向において角度θ4だけ離れて配置されている。この角度θ4は、スリット238の角度幅θ3の2.5倍となっている。
したがって、受光素子76a,76bの一方が、いずれかのスリット238の全体に上下方向において重なっている場合、受光素子76a,76bの他方は、いずれかのスリット238の半分にしか重なっていない。このとき、受光素子76a,76bの他方の受光量は、最大時の受光量の半分になる。
回転操作部301の回転とともに遮光板235Bが回転すると、受光素子76a,76bのそれぞれとスリット238との重なり具合が変化する。そして、受光素子76a,76bのそれぞれに入射する光量が変化することになる。よって、回転操作部301を一定速度で一方向に回転させた場合、受光素子76a,76bの出力(出力電流又は出力電圧)の各波形は、一定周期を有する波形である。本実施形態のようにスリット238が長方形状を有する場合、上記の各出力の波形は三角波である。より詳細には、受光素子76aの出力の波形は、受光素子76bの出力の波形に対して、位相がπ/4だけずれたような波形になる。そして、受光素子76aに電気的に接続されたA相パルス発生回路74a及び受光素子76bに電気的に接続されたB相パルス発生回路74b(図15参照)は、それぞれパルス信号P1,P2を出力する。パルス信号P1,P2は、互いに、周期が同じで位相がπ/4だけずれたパルス信号である。また、回転操作部301の操作方向によって、パルス信号P1に対してパルス信号P2が進み位相になるか遅れ位相になるかが切り替わる。すなわち、遮光板235Bは、回転操作部301が一方向に回転する場合と、回転操作部301が逆方向に回転する場合とで、光発電部4に入射する光の光量に異なる変化を与えるように形成されている。言い換えると、遮光板235Bは、回転操作部301の回転時に、受光素子76aに入射する光の光量と受光素子76bに入射する光の光量とに、互いに異なる位相を与える。
したがって、信号処理部7Bの検知回路72は、A相パルス発生回路74a,B相パルス発生回路74bからそれぞれ入力されるパルス信号P1,P2をもとに、回転操作部301の回転量及び回転方向を検知できる。信号処理部7Bは、検知回路72の検知結果をもとに回転操作部301の操作に応じて生成された検知情報を、通信I/F73から無線通信により送信する。
一方、光検知素子77は、太陽電池41よりも下側であって、第1のケース21の貫通孔216内に、受光面を下向きにして配置されている。したがって、光検知素子77には、筐体2の下側から、貫通孔216を通して光が入射する。よって、入力装置1Bが表示装置100の取付面101(表示面)に取付けられた状態では、表示面から放射された光が光検知素子77に入射可能である。すなわち、光検知素子77は、筐体2において取付部8が配置された側から入射する光を受光可能な位置に配置されている。
光検知素子77は特定領域を検知するために使用される。表示装置100の表示面に特定領域が表示されている状態で、光検知素子77の出力に所定の変化が発生すると、信号処理部7Bは、入力装置1Bの取付位置が特定領域に重なったと判断する。特定領域から出射される光エネルギーは、例えば、表示面における特定領域以外の領域から出射される光エネルギーよりも小さい。光検知素子77の出力の低下幅が所定の規定値を超えると、信号処理部7Bは、入力装置1Bの取付位置が特定領域に重なったと判断する。そして、信号処理部7Bは、入力装置1Bの取付位置が特定領域に重なったと判断すると、通信I/F73から表示装置100に通知情報を無線通信により送信する。これにより、表示装置100は、通知情報を受信したときの特定領域の位置から入力装置1Bの位置を推定できる。
以上説明した本実施形態の入力装置1Bは、受光素子76と遮光板235Bとをさらに備えている。受光素子76は、筐体2において取付部8が配置された側から入射する光を受光可能な位置に配置されている。遮光板235Bは、回転操作部301の移動に連動して、受光素子76に入射する光の光量を変化させる。
これにより、信号処理部7Bは、受光素子76の出力の変化をもとに回転操作部301の移動を検知し、回転操作部301の移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信することができる。
また、本実施形態の入力装置1Bでは、回転操作部301は、筐体2に対して両方向に回転可能に配置されている。遮光板235Bは、回転操作部301が一方向に回転する場合と、回転操作部301が逆方向に回転する場合とで、受光素子76に入射する光の光量に互いに異なる変化を与えるように形成されている。
これにより、信号処理部7は、受光素子76の出力の変化をもとに回転操作部301の両方向の回転移動を検知できる。そのため、信号処理部7は、回転操作部301の両方向の回転移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信することができる。
また、本実施形態の入力装置1では、回転操作部301は、筐体2に対して両方向に回転可能に配置されている。受光素子76は、受光素子76aと受光素子76bとを有している。遮光板235Bは、回転操作部301の回転時に、受光素子76aに入射する光の光量と受光素子76bに入射する光の光量とに、互いに異なる位相を与える。
これにより、信号処理部7は、受光素子76aの出力と受光素子76bの出力との位相差をもとに回転操作部301の両方向の回転移動を検知できる。そのため、信号処理部7は、回転操作部301の両方向の回転移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信することができる。
また、本実施形態の入力装置1Bでは、信号処理部7は、光検知素子77の出力に所定の変化が発生したときに、通知情報を無線通信により送信してもよい。そして、表示装置100の制御回路103は、表示面に特定領域が表示された状態で通知情報を受信すると、通知情報を受信したときの特定領域の位置から、表示面における入力装置1Bの取付位置を推定する。
このように、入力装置1Bは、光検知素子77を用いて特定領域を検知できる。そのため、表示装置100は、入力装置1Bから受信した通知情報をもとに入力装置1Bの取付位置を推定できる。
なお、入力装置1Bにおいて、受光素子76a,76bのいずれかが常に表示装置100からの光を受光可能であれば、受光素子76a,76bで光検知素子77を代用してもよい。
また、受光素子76の構成は、受光素子76a及び受光素子76bを有する構成であったが、1つのみの受光素子を有する構成であってもよい。この構成の場合、遮光板235Bの各スリット238は、例えば径方向に対して非対称な三角形状を有する。この構成により、遮光板235Bは、回転操作部301が一方向に回転する場合と、回転操作部301が逆方向に回転する場合とで、1つのみの受光素子から構成される受光素子76に入射する光の光量に互いに異なる変化を与えることができる。これにより、信号処理部7は、1つのみの受光素子で回転操作部301の両方向の回転移動を検知できる。
また、実施形態3の変形例として、入力装置1Bは、A相パルス発生回路74aに電気的に接続される受光素子を1つのみ備え、太陽電池41がB相パルス発生回路74bに電気的に接続されてもよい。この場合、遮光板235Bは、太陽電池41の下側に配置される。遮光板235Bは、回転操作部301の回転時に、受光素子に入射する光の光量と太陽電池41に入射する光の光量とに、互いに異なる位相を与える。
以上の変形例の構成により、信号処理部7Bの検知回路72は、A相パルス発生回路74a,B相パルス発生回路74bからそれぞれ入力されるパルス信号P1,P2をもとに、回転操作部301の回転量及び回転方向を検知できる。これにより、変形例の入力装置1Bは、部品点数を削減できる。
その他の構成及び機能は実施形態1と同様である。実施形態3で説明した構成は、実施形態1及び2で説明した各構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用可能である。
(他の実施形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態1〜3を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記実施形態1〜3で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態1〜3を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記実施形態1〜3で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施形態を例示する。
他の実施形態に係る表示装置100は、タッチパネルディスプレイ102と、通信I/F104と、制御回路103とを備えている。タッチパネルディスプレイ102は、入力装置1が取り付けられる取付面101を有する。通信I/F104は、入力装置1から無線通信により送信された信号を受信する。制御回路103は、タッチパネルディスプレイ102が表示する表示内容を制御する。そして、制御回路103は、入力装置1から無線通信により送信される情報の受信待ちを行う受信待機状態では、取付面101において入力装置1の取付位置を発光させる。制御回路103は、入力装置1の取付位置以外の領域に入力装置1を用いた操作に関連する表示内容をタッチパネルディスプレイ102に表示させる。
これにより、表示装置100と入力装置1との間を電線などで接続しなくても、取付面101に取り付けられた入力装置1を用いた操作が可能になる。
他の実施形態に係る表示装置100において、制御回路103は、位置が時間の経過とともに移動する特定領域をタッチパネルディスプレイ102に表示させる。特定領域から出射される光エネルギーは、取付面101における特定領域以外の領域から出射される光エネルギーとは異なる。そして、制御回路103は、タッチパネルディスプレイ102が特定領域を表示している状態で入力装置1から特定領域を検知したことを通知する通知情報を受信した場合、通知情報を受信したときの特定領域の位置から、取付面101における入力装置1の取付位置を推定する。
これにより、表示装置100は、入力装置1の取付位置を測定するためのセンサなどを備えなくても、入力装置1の取付位置を推定できる。
他の実施形態に係るデータ入力方法は、表示装置100の取付面101に取り付けられた入力装置1を用いて表示装置100に情報を入力する情報入力方法である。このデータ入力方法は、取付面101から入力装置1に照射された光で光発電を行うステップと、入力装置1を用いた操作内容を検知するステップと、光発電で発生した電力を利用して、操作内容に応じた検知情報を無線通信により送信するステップとを含む。
これにより、入力装置1は、取付面101から入力装置1に照射された光で発電することによって、動作に必要な電力を得ることができる。そして、入力装置1は、操作内容に応じた検知情報を無線通信により送信する。そのため、表示装置100は、タッチパネルディスプレイ102を使用しなくても入力装置1を用いた操作を検知することができる。
他の実施形態に係るデータ入力方法は、上記のデータ入力方法に加えて、取付面101において入力装置1の取付位置を発光させるステップと、入力装置1から無線通信により送信された検知情報を受信するステップと、をさらに含む。
このように、表示装置100は、取付面101において入力装置1の取付位置を発光させているから、入力装置1は光発電により動作に必要な電力を得ることができる。
他の実施形態に係るデータ入力方法は、上記のいずれかのデータ入力方法に加えて、取付面101における入力装置1の取付位置を探索する探索処理において、取付面101の全体を発光させるステップを含む。さらに、このデータ入力方法は、取付面101の全体を発光させた後に、位置が時間の経過とともに移動する特定領域をタッチパネルディスプレイ102に表示させるステップを含む。
このように、表示装置100が取付面101の全体を発光させることで、入力装置1が光発電を行って動作に必要な電力を得ることができる。その後、表示装置100が取付面101に特定領域を表示させているので、入力装置1は入射する光エネルギーの変化から取付位置を検知できる。
他の実施形態に係るデータ入力方法は、上記のいずれかのデータ入力方法に加えて、探索処理において、取付面101に特定領域が表示されている状態で、取付面101から入力装置1に照射された光で発生した発電量に所定の変化があると、入力装置1が無線通信により通知情報を送信するステップを含む。さらに、このデータ入力方法は、表示装置100が通知情報を受信したときの特定領域の位置から、取付面101における入力装置1の取付位置を推定するステップを含む。
このように、入力装置1は、発電量に所定の変化があると通知情報を無線通信により送信する。そのため、入力装置1は、光発電のために備えた光発電部4を、取付位置の探索にも利用できる。
他の実施形態に係るデータ入力方法は、上記のいずれかのデータ入力方法に加えて、入力装置1の取付位置の検知結果に応じて、取付面101において入力装置1の取付位置の周りに入力装置1の操作に関連した表示内容を表示するステップを含む。
これにより、表示装置100は、入力装置1の取付位置に応じて、操作に関連した表示内容を見やすい位置に表示することができる。
他の実施の形態に係るデータ入力方法は、上記のいずれかのデータ入力方法に加えて、取付面101において入力装置1の取付位置を検知した結果に応じて、取付面101において入力装置1の取付位置を発光させるステップを含む。
これにより、入力装置1は光発電を行って動作に必要な電力を得ることができる。
他の実施形態に係るデータ入力方法は、上記のいずれかのデータ入力方法に加えて、取付面101において入力装置1の取付位置を検知した結果に応じて、取付面101において入力装置1の取付位置を発光させ、かつ、取付面101において入力装置1の取付位置の周りに入力装置1の操作に関連した表示内容を表示させるステップを含む。さらに、このデータ入力方法は、入力装置1から無線通信により送信された検知情報を受信した場合に検知情報に応じて取付面101の表示内容を制御するステップを含む。
これにより、入力装置1は光発電を行って動作に必要な電力を得ることができる。また、表示装置100は、入力装置1の取付位置に応じて、操作に関連した表示内容を見やすい位置に表示することができる。
他の実施形態に係るデータ入力方法は、取付面101に取り付けられた入力装置1から操作に応じた検知情報が無線通信により送信される表示装置100のデータ入力方法である。このデータ入力方法は、入力装置1から無線通信により送信される情報の受信待ちを行う受信待機状態において、取付面101における入力装置1の取付位置を発光させ、かつ、取付面101における入力装置1の取付位置以外の部位に入力装置1を用いた入力操作に関連する表示内容を表示するステップを含む。さらに、このデータ入力方法は、入力装置1から無線信号により送信される検知情報を受信して、入力装置1を用いた操作内容を検知するステップを含む。
このように、表示装置100が取付面101において入力装置1の取付位置を発光させることで、入力装置1は光発電を行うことができる。また、表示装置100が取付面101において入力装置1の取付位置以外の部位に表示内容を表示しているから、表示内容が見やすい位置に表示される。さらに、表示装置100と入力装置1との間を電線などで接続する必要なく、取付面101に取り付けられた入力装置1を用いた操作が可能になる。
他の実施形態に係るデータ入力方法は、上記のデータ入力方法に加えて、取付面101に特定領域を表示させる前に、取付面101の全体を発光させるステップを含む。
このように、入力装置1の取付位置が特定されていない状態で、表示装置100が、取付面101の全体を発光させている。そのため、入力装置1は光発電を行って動作に必要な電力を得ることができる。
他の実施形態に係るデータ入力方法は、上記のいずれかのデータ入力方法に加えて、取付面101に特定領域を表示させている状態で、入力装置1が特定領域を検知したことを示す通知情報を入力装置1から無線通信により受信した場合、通知情報を受信したときの特定領域の位置から、取付面101における入力装置1の取付位置を推定するステップを含む。
これにより、表示装置100は、入力装置1から通知情報を受信したときの特定領域の位置から、入力装置1の取付位置を推定することができる。
他の実施形態に係るデータ入力方法は、上記のいずれかのデータ入力方法に加えて、検知情報に基づいて検知した操作内容に応じた表示内容をタッチパネルディスプレイ102に表示させるステップを含む。
これにより、表示装置100は、入力装置1の取付位置に応じて、入力装置1によって遮られない位置に、操作内容に応じた表示内容を表示することができる。
他の実施形態に係るプログラムは、表示装置100に、上記のいずれかのデータ入力方法を実行させるためのプログラムである。
1,1A,1B 入力装置
2,2B 筐体
3,3A 操作部
4,4B 光発電部
4a A相太陽電池(第1光発電部)
4b B相太陽電池(第2光発電部)
7,7B 信号処理部
8 取付部
10 入力システム
41 太陽電池
72 検知回路
76 受光素子
76a 受光素子(第1受光素子)
76b 受光素子(第2受光素子)
77 光検知素子
81,81A スライダ
100 表示装置
101 取付面(表示面,被取付部)
102 タッチパネルディスプレイ(表示部)
103 制御回路
104 通信部(通信I/F)
215 周壁(接触部)
225,226,235 遮光板(調整部材)
235B 遮光板(遮光部)
301 回転操作部
302 押操作部(通知操作部)
V1,V2 特定領域
M1 表示内容
2,2B 筐体
3,3A 操作部
4,4B 光発電部
4a A相太陽電池(第1光発電部)
4b B相太陽電池(第2光発電部)
7,7B 信号処理部
8 取付部
10 入力システム
41 太陽電池
72 検知回路
76 受光素子
76a 受光素子(第1受光素子)
76b 受光素子(第2受光素子)
77 光検知素子
81,81A スライダ
100 表示装置
101 取付面(表示面,被取付部)
102 タッチパネルディスプレイ(表示部)
103 制御回路
104 通信部(通信I/F)
215 周壁(接触部)
225,226,235 遮光板(調整部材)
235B 遮光板(遮光部)
301 回転操作部
302 押操作部(通知操作部)
V1,V2 特定領域
M1 表示内容
Claims (20)
- 筐体と、
前記筐体に対して移動可能な操作部と、
前記筐体の取り付けに用いられる取付部と、
前記筐体に保持され、前記筐体において前記取付部が配置された側から入射する光で発電する光発電部と、
前記光発電部が発生した電力を受けて動作し、前記操作部の移動に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する信号処理部と、を備えている、
入力装置。 - 前記取付部が吸盤である、
請求項1に記載の入力装置。 - 前記筐体は、前記筐体において前記取付部が配置された側から入射する光を透過する透過部を有している、
請求項1に記載の入力装置。 - 前記信号処理部は、前記光発電部が発生した電力に所定の変化が発生したときに、通知情報を無線通信により送信する、
請求項1に記載の入力装置。 - 前記操作部の移動に連動して、前記光発電部に入射する光の光量を変化させる調整部材をさらに備えており、
前記信号処理部は、前記光発電部が発生した電力の変化をもとに前記操作部の移動を検知し、前記操作部の移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する、
請求項1に記載の入力装置。 - 前記操作部は、前記筐体に対して両方向に回転可能に配置されており、
前記調整部材は、前記操作部が一方向に回転する場合と、前記操作部が逆方向に回転する場合とで、前記光発電部に入射する光の光量に互いに異なる変化を与えるように形成されている、
請求項5に記載の入力装置。 - 前記操作部は、前記筐体に対して両方向に回転可能に配置されており、
前記光発電部は、第1光発電部と第2光発電部とを有しており、
前記調整部材は、前記操作部の回転時に、前記第1光発電部に入射する光の光量と前記第2光発電部に入射する光の光量とに、互いに異なる位相を与える、
請求項5に記載の入力装置。 - 受光素子と遮光部とをさらに備えており、
前記受光素子は、前記筐体において前記取付部が配置された側から入射する光を受光可能な位置に配置されており、
前記遮光部は、前記操作部の移動に連動して、前記受光素子に入射する光の光量を変化させ、
前記信号処理部は、前記受光素子の出力の変化をもとに前記操作部の移動を検知し、前記操作部の移動の検知結果に応じて生成される検知情報を無線通信により送信する、
請求項1に記載の入力装置。 - 前記操作部は、前記筐体に対して両方向に回転可能に配置されており、
前記遮光部は、前記操作部が一方向に回転する場合と、前記操作部が逆方向に回転する場合とで、前記受光素子に入射する光の光量に互いに異なる変化を与えるように形成されている、
請求項8に記載の入力装置。 - 前記操作部は、前記筐体に対して両方向に回転可能に配置されており、
前記受光素子は、第1受光素子と第2受光素子とを有しており、
前記遮光部は、前記操作部の回転時に、前記第1受光素子に入射する光の光量と前記第2受光素子に入射する光の光量とに、互いに異なる位相を与える、
請求項8に記載の入力装置。 - 前記筐体は、前記筐体が前記取付部を介して被取付部に取り付けられた状態で、前記被取付部に接触する接触部を備えている、
請求項1に記載の入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置と、表示装置とを備えており、
前記表示装置は、前記取付部が取り付けられる表示面を有する表示部と、前記表示部が表示する表示内容を制御して、前記表示内容を前記表示部に表示させる制御回路とを有している、
入力システム。 - 前記制御回路は、前記入力装置から無線通信により送信される情報の受信待ちを行う受信待機状態では、前記表示面における前記入力装置の取付位置を発光させるように、前記表示内容を制御する、
請求項12に記載の入力システム。 - 前記操作部は、前記入力装置が前記表示面に取り付けられた取付状態であることを通知するために操作される通知操作部を含み、
前記信号処理部は、前記通知操作部が操作された場合に前記取付状態であることを通知するための起動情報を無線通信により送信する、
請求項12に記載の入力システム。 - 前記制御回路は、位置が時間の経過とともに移動する特定領域を前記表示部に表示させ、
前記特定領域から出射される光エネルギーは、前記表示面における前記特定領域以外の領域から出射される光エネルギーとは異なり、
前記信号処理部は、前記光発電部が発生した電力に所定の変化が発生したときに、通知情報を無線通信により送信し、
前記制御回路は、前記表示部が前記特定領域を表示している状態で前記通知情報を受信すると、前記通知情報を受信したときの前記特定領域の位置から、前記表示面における前記入力装置の取付位置を推定する、
請求項12に記載の入力システム。 - 前記入力装置は、前記筐体において前記取付部が配置された側から入射する光を受光可能な位置に配置された光検知素子をさらに備えており、
前記制御回路は、位置が時間の経過とともに移動する特定領域を前記表示部に表示させ、
前記特定領域から出射される光エネルギーは、前記表示面における前記特定領域以外の領域から出射される光エネルギーとは異なり、
前記信号処理部は、前記光検知素子の出力に所定の変化が発生したときに、通知情報を無線通信により送信し、
前記制御回路は、前記表示部が前記特定領域を表示している状態で前記通知情報を受信すると、前記通知情報を受信したときの前記特定領域の位置から、前記表示面における前記入力装置の取付位置を推定する、
請求項12に記載の入力システム。 - 前記特定領域は、帯形状を有し、前記表示面における第1方向および前記表示面において前記第1方向と交わる第2方向のそれぞれに沿って移動する、
請求項15に記載の入力システム。 - 前記特定領域から出射される光エネルギーが、前記表示面における前記特定領域以外の領域から出射される光エネルギーよりも小さい、
請求項15に記載の入力システム。 - 前記制御回路は、前記表示面における前記入力装置の取付位置を推定した結果に応じて、前記表示面において前記入力装置の取付位置から出射される光エネルギーが所定の光エネルギーとなるように、前記表示内容を制御する、
請求項15に記載の入力システム。 - 前記制御回路は、前記表示面における前記入力装置の取付位置を推定した結果に応じて、前記表示面において前記入力装置の取付位置の周りに表示する表示内容の位置を制御する、
請求項15に記載の入力システム。
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