(57)【要約】【課題】入力装置と検出装置との間での何らかの有意な信号のやりとりを介することなく、入力装置が検出装置によって検出されていることをユーザに通知する。【手段】入力システム（１）は、ユーザによって操作される入力装置（３０）と、所定の走査領域（４０）を走査する検出波（ＬＢ）を出射すると共に、入力装置によって反射された検出波を検出することで、走査領域内に位置する入力装置を検出する検出装置（２０）とを備える入力システムであって、入力装置は、検出装置から出射される検出波を検出する検出手段（３３）と、検出手段の検出結果に応じて、入力装置が検出装置によって検出されていることをユーザに通知する通知手段（３４）とを備える。【選択図】図３
2014154063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザによって操作される入力装置と、
所定の走査領域を走査する検出波を出射すると共に、前記入力装置によって反射された前記検出波を検出することで、前記走査領域内に位置する前記入力装置を検出する検出装置と
を備える入力システムであって、
前記入力装置は、
前記検出装置から出射される前記検出波を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に応じて、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを前記ユーザに通知する通知手段と
を備えることを特徴とする入力システム。
【請求項２】
前記通知手段は、（ｉ）前記検出手段が前記検出波を検出している場合に、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを前記ユーザに通知し、（ｉｉ）前記検出手段が前記検出波を検出していない場合に、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを前記ユーザに通知しないことを特徴とする請求項１に記載の入力システム。
【請求項３】
前記通知手段は、前記検出手段が前記検出波を検出している場合に物理的に駆動することで、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを、触覚的刺激として前記ユーザに通知することを特徴とする請求項１又は２に記載の入力システム。
【請求項４】
前記入力装置は、前記ユーザの指を覆う形状を有するフレキシブルプリント基板上に、前記検出手段と前記通知手段とが配置された構造を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の入力システム。
【請求項５】
前記検出装置は、一の方向に沿った前記検出波の走査が終了する都度、前記検出波の出射方向が前記一の方向とは異なる他の方向に沿ってシフトするように、前記検出波を出射し、
前記通知手段は、前記検出手段による所定期間中の前記検出波の検出回数に応じて、前記走査領域内における前記他の方向に沿った前記入力装置の位置を前記ユーザに通知することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の入力システム。
【請求項６】
前記検出装置は、
前記検出波としての走査光を出射する出射手段と、
複数の反射面を回転軸周りに有する多面体形状を有しており、当該回転軸周りに回転することで前記出射手段から出射された前記走査光を各反射面から前記走査領域に向けて反射する反射手段と
を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の入力システム。
【請求項７】
前記回転軸に対する前記複数の反射面の角度が互いに異なることを特徴とする請求項６に記載の入力システム。
【請求項８】
ユーザによって操作される入力装置であって、
前記入力装置は、所定の走査領域を走査する検出波を出射すると共に前記入力装置によって反射された前記検出波を検出する検出装置によって、前記走査領域内に位置することが検出され、
前記検出装置から出射される前記検出波を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に応じて、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを前記ユーザに通知する通知手段と
を備えることを特徴とする入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、所定の走査領域を走査する検出波を用いて、ユーザによって操作される入力装置を検出する入力システム及びこのような入力装置に用いられる入力装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような入力システムとして、レーザスキャナ若しくは超音波イメージャ等の検出結果に基づいて、ディスプレイ正面にいるユーザの手又は指の動きを検出するシステムが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
尚、本発明に関連する先行技術文献として、所定の走査領域を走査する検出波（例えば、光や音波）を用いて入力装置を検出するシステムを開示する文献ではないものの、特許文献２及び特許文献３があげられる。特許文献２には、ユーザが保持しながら操作するコンピュータ周辺装置が、位置情報をホストコンピュータに通知するセンサと、ホストコンピュータからの信号に応じてユーザに触覚的感覚を与えるアクチュエータとを備える技術が開示されている。つまり、特許文献２には、ホストコンピュータから検出波を出射することでコンピュータ周辺装置を検出する技術は開示されていないものの、コンピュータ周辺装置からホストコンピュータへと通知される位置情報に基づいてコンピュータ周辺装置がホストコンピュータによって検出されると共に、アクチュエータの動作によってユーザに触覚的感覚を与える技術が開示されている。また、特許文献３には、ユーザの手に保持されるコントローラが、当該コントローラの位置等を検出する加速度センサと、当該検出した位置等を示す微弱電波信号をゲーム機本体に送信する無線モジュールと、振動を発生するバイブレータとを備える技術が開示されている。つまり、特許文献３には、ゲーム機本体から検出波を出射することでコントローラを検出する技術は開示されていないものの、コントローラからゲーム機本体へと送信される微弱電波信号に基づいてコントローラがゲーム機本体によって検出されると共に、バイブレータの振動によってユーザに刺激を与える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５３９５９０号公報
【特許文献２】特許第３２９０４３６号
【特許文献３】特許第４８０５６３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示された技術では、ユーザの手又は指の動きがシステムによって検出されていることをユーザに通知することが困難である。というのも、ユーザは、ユーザが操作するべき入力装置を何ら保持していないからである。従って、ユーザは、当該ユーザ自身の操作内容（つまり、手又は指の動き）がシステムによって確実に検出されているか否かを心配しながら、手又は指を動かさなければならない。
【０００６】
一方で、特許文献１に対して特許文献２又は特許文献３に開示された技術を適用することで、ユーザの手又は指の動きがシステムによって検出されていることをユーザに通知する対応策も考えられる。しかしながら、特許文献２又は特許文献３に開示された技術では、ホストコンピュータ又はゲーム機本体から何らかの有意な信号をコンピュータ周辺装置又はコントローラに送信しなければ、ユーザの手又は指の動きがシステムによって検出されていることをユーザに通知することができない。つまり、ユーザの手又は指の動きがシステムによって検出されていることをユーザに通知するためには、ユーザが操作する入力装置と当該入力装置を検出する検出装置との間で、何らかの有意な信号（或いは、データ）のやりとりが必要になってくる。
【０００７】
しかしながら、何らかの有意な信号のやりとりを行うには、そのためのハードウェア及びソフトウェアを追加する必要があり、装置のコストアップおよびシステムの複雑化を招くという技術的問題点が生ずる。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、入力装置と検出装置との間での何らかの有意な信号のやりとりを介することなく、入力装置が検出装置によって検出されていることをユーザに通知することを可能とならしめる入力システム及び入力装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する入力システムは、ユーザによって操作される入力装置と、所定の走査領域を走査する検出波を出射すると共に、前記入力装置によって反射された前記検出波を検出することで、前記走査領域内に位置する前記入力装置を検出する検出装置とを備える入力システムであって、前記入力装置は、前記検出装置から出射される前記検出波を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを前記ユーザに通知する通知手段とを備える。
【００１０】
上記課題を解決する入力装置は、ユーザによって操作される入力装置であって、前記入力装置は、所定の走査領域を走査する検出波を出射すると共に前記入力装置によって反射された前記検出波を検出する検出装置によって、前記走査領域内に位置することが検出され、前記検出装置から出射される前記検出波を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを前記ユーザに通知する通知手段とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例の入力システムの構成を示すブロック図である。
【図２】検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】入力装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第２実施例の入力システムが備えるポリゴンミラーの構成を示す平面図である。
【図５】第２実施例の入力システムにおけるレーザ光の走査態様を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、入力システム及び入力装置の実施形態について順に説明する。
【００１３】
（入力システムの実施形態）
＜１＞
本実施形態の入力システムは、ユーザによって操作される入力装置と、所定の走査領域を走査する検出波を出射すると共に、前記入力装置によって反射された前記検出波を検出することで、前記走査領域内に位置する前記入力装置を検出する検出装置とを備える入力システムであって、前記入力装置は、前記検出装置から出射される前記検出波を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを前記ユーザに通知する通知手段とを備える。
【００１４】
本実施形態の入力システムによれば、検出装置は、所定の走査領域を走査する検出波を出射する。例えば、検出装置は、ビーム状の検出波を、所定の走査領域を一の方向に沿って順次走査するように出射してもよい。
【００１５】
尚、ここで言う「検出波」は、走査領域内に位置する入力装置によってその一部又は全部が反射される波（典型的には、電磁波又は音波若しくは超音波）であればよい。このような検出波として、例えば、光（例えば、レーザ光）や超音波等が一例としてあげられる。
【００１６】
一方で、入力装置は、ユーザによって、例えば走査領域を含み得る任意の操作領域内で操作される。例えば、入力装置がユーザの体（例えば、手や指等）に取り付け可能である場合には、入力装置は、ユーザの体の動きに伴って、走査領域を含み得る任意の操作領域内で移動することになる。
【００１７】
ユーザによる入力装置の操作に伴って入力装置が走査領域内に位置することになった場合には、検出装置から出射される検出波が入力装置によって反射される。検出装置は、このような入力装置によって反射された検出波を検出することで、入力装置が走査領域内に位置していることを検出する（言い換えれば、入力装置が走査領域内に位置しているか否かを判定する）ことができる。更には、検出装置は、このような入力装置によって反射された検出波を検出することで、走査領域内における入力装置の位置を検出（言い換えれば、特定）してもよい。
【００１８】
本実施形態では特に、当該入力装置が検出装置によって検出されていることを、当該入力装置自身がユーザに通知する。このような通知を行うために、入力装置は、検出手段と、通知手段とを備えている。
【００１９】
検出手段は、検出装置から出射されている検出波を検出する。つまり、本実施形態では、入力装置は、検出装置から出射されている検出波を反射するのみならず、検出装置から出射されている検出波を検出することもできる。言い換えれば、本実施形態では、入力装置による検出波の反射が、検出装置による入力装置の検出に用いられるのに対して、入力装置による検出波の検出が、入力装置による、入力装置が検出装置によって検出されていることのユーザへの通知に用いられる。
【００２０】
通知手段は、検出手段の検出結果に応じて、入力装置が検出装置によって検出されていることをユーザに通知する。例えば、検出手段が検出波を検出している場合には、入力装置が走査領域内に位置している又は位置している可能性が相対的に高いと推定される。言い換えれば、この場合には、入力装置が検出波を反射しているがゆえに、入力装置が検出装置によって検出されている又は検出されている可能性が相対的に高いと推定される。従って、この場合には、通知手段は、入力装置が検出装置によって検出されていると、ユーザに通知してもよい。或いは、例えば、検出手段が検出波を検出していない場合には、入力装置が走査領域内に位置していない又は位置している可能性が相対的に低いと推定される。言い換えれば、この場合には、入力装置が検出波を反射していないがゆえに、入力装置が検出装置によって検出されていない又は検出されている可能性が相対的に低いと推定される。従って、この場合には、通知手段は、入力装置が検出装置によって検出されていると、ユーザに通知しなくともよい（或いは、入力装置が検出装置によって検出されていないと、ユーザに通知してもよい）。
【００２１】
このように、本実施形態の入力システムによれば、入力装置は、入力装置が検出装置によって検出されていることを、入力装置を操作しているユーザに対して好適に通知することができる。
【００２２】
特に、入力装置は、入力装置を検出するために検出装置が出射している検出波を当該入力装置自身が検出することで、入力装置が検出装置によって検出されていることを、ユーザに対して通知することができる。このため、入力装置は、検出装置との間で有意な信号（或いは、データ）のやりとりを行うことなく、入力装置が検出装置によって検出されていることを、ユーザに対して通知することができる。言い換えれば、入力装置は、入力装置を検出するために検出装置が出射している検出波とは異なる有意の信号（或いは、データ）の送信を検出装置に対して要求することなく、入力装置が検出装置によって検出されていることを、ユーザに対して通知することができる。
【００２３】
＜２＞
本実施形態の入力システムの他の態様では、前記通知手段は、（ｉ）前記検出手段が前記検出波を検出している場合に、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを前記ユーザに通知し、（ｉｉ）前記検出手段が前記検出波を検出していない場合に、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを前記ユーザに通知しない。
【００２４】
この態様によれば、入力装置は、入力装置を検出するために検出装置が出射している検出波を当該入力装置自身が検出することで、入力装置が検出装置によって検出されていることを、ユーザに対して好適に通知することができる。
【００２５】
＜３＞
本実施形態の入力システムの他の態様では、前記通知手段は、前記検出手段が前記検出波を検出している場合に物理的に駆動することで、前記入力装置が前記検出装置によって検出されていることを、触覚的刺激として前記ユーザに通知する。
【００２６】
この態様によれば、入力装置は、入力装置が検出装置によって検出されていることを、ユーザに対して好適に通知することができる。
【００２７】
尚、ここで言う「触覚的刺激」とは、ユーザの五感のうちの触覚（言い換えれば、体性感覚）によって知覚される刺激（言い換えれば、感覚）を意味する。このような触覚的刺激の一例として、振動や圧力等が一例としてあげられる。
【００２８】
＜４＞
本実施形態の入力システムの他の態様では、前記入力装置は、前記ユーザの指を覆う形状を有するフレキシブルプリント基板上に、前記検出手段と前記通知手段とが配置された構造を有する。
【００２９】
この態様によれば、ユーザは、入力装置を、ユーザ自身の指に取り付けやすくなる。それでいて、入力装置は、入力装置が検出装置によって検出されていることを、ユーザに対して好適に通知することができる。
【００３０】
＜５＞
本実施形態の入力システムの他の態様では、前記検出装置は、一の方向に沿った前記検出波の走査が終了する都度、前記検出波の出射方向が前記一の方向とは異なる他の方向に沿ってシフトするように、前記検出波を出射し、前記通知手段は、前記検出手段による所定期間中の前記検出波の検出回数に応じて、前記走査領域内における前記他の方向に沿った前記入力装置の位置を前記ユーザに通知する。
【００３１】
この態様によれば、検出装置は、例えば、ビーム状の検出波が一の方向に沿って順次走査領域内を走査するように、検出波を出射する。つまり、検出装置は、一の方向によって規定される２次元的な平面を検出波が走査するように、検出波を出射する。その結果、検出装置は、一の方向によって規定される２次元的な平面に相当する走査領域内での入力装置の位置を検出することができる。
【００３２】
更に、検出装置は、一の方向に沿った検出波の走査（つまり、一つの平面に沿った検出波の走査）が終了する都度、一の方向とは異なる（典型的には、交わる又は直交する）他の方向に沿って検出波の出射方向が順次シフトするように、検出波を出射する。言い換えれば、検出装置は、一の方向に沿った検出波の走査（つまり、一つの平面に沿った検出波の走査）を、他の方向に沿って繰り返し行う。つまり、検出装置は、一の方向及び他の方向によって規定される３次元的な空間を検出波が走査するように、検出波を出射する。その結果、検出装置は、一の方向及び他の方向によって規定される３次元的な空間に相当する走査領域内での入力装置の位置を検出することができる。
【００３３】
ここで、後に図面を用いて詳細に説明するように、他の方向に沿った入力装置の位置に応じて、入力装置が備える検出手段による所定期間（例えば、他の方向に沿った検出波の走査が行われる走査期間）中の検出波の検出回数が変動する。具体的には、例えば、他の方向に沿って分布し且つユーザから見て手前側から順に分布する第１の位置から第４の位置において、一の方向に沿った検出波の走査（つまり、一つの平面に沿った検出波の走査）が順次行われる場合を例にあげて説明する。入力装置がユーザから見て一番手前側の第１の位置に位置している一方で第２の位置から第４の位置には位置していない場合には、検出手段は、第１の位置において一の方向に沿った検出波の走査が行われた場合に検出波を検出する一方で、第２の位置から第４の位置の夫々において一の方向に沿った検出波の走査が行われた場合に検出波を検出しない。つまり、検出手段は、所定期間中に１回だけ検出波を検出することになる。他方で、入力装置が第１の位置から第４の位置の全てを跨ぐように位置している場合には、検出手段は、第１の位置から第４の位置の夫々において一の方向に沿った検出波の走査が行われた場合に検出波を検出する。つまり、検出手段は、所定期間中に４回も検出波を検出することになる。
【００３４】
このため、通知手段は、検出手段による所定期間中の検出波の検出回数に応じて、他の方向に沿った入力装置の位置を通知することができる。
【００３５】
＜６＞
本実施形態の入力システムの他の態様では、前記検出装置は、前記検出波としての走査光を出射する出射手段と、複数の反射面を回転軸周りに有する多面体形状を有しており、当該回転軸周りに回転することで前記出射手段から出射された前記走査光を各反射面から前記走査領域に向けて反射する反射手段とを備える。
【００３６】
この態様によれば、出射手段から出射される検出波は、反射手段が有する複数の反射面のうちの少なくとも一つで反射されることで、走査領域内を走査することになる。このとき、回転軸周りに沿った反射手段の回転に伴って、出射手段から出射される検出波の進行軸（例えば、光軸）に対して各反射面がなす角度が適宜変わっていく。その結果、検出装置は、概ね放射状に検出波を出射することができる。その結果、検出装置は、概ね放射状の形状を有する走査領域内に位置する入力装置を好適に検出することができる。
【００３７】
＜７＞
検出装置が反射手段を備える入力システムの他の態様では、前記回転軸に対する前記複数の反射面の角度が互いに異なる。
【００３８】
この態様によれば、回転軸に対する複数の反射面の角度（例えば、（ｉ）回転軸に対する、複数の反射面のそのものの角度や、（ｉｉ）回転軸に対する、複数の反射面の法線の角度）が互いに異なる。その結果、一の角度で回転軸と交わる一の反射面によって反射される検出波が走査する平面状の走査領域は、一の角度とは異なる他の角度で回転軸と交わる他の反射面によって反射される検出波が走査する平面状の走査領域とは異なる平面になる。
【００３９】
ここで、検出装置は、反射手段の回転に起因して、一の反射面によって反射される検出波の走査が終了する都度、他の反射面によって反射される検出波の走査が開始されるように、検出波を出射することができる。これにより、検出装置は、一の方向に沿った検出波の走査（つまり、一つの平面に沿った検出波の走査であり、一の反射面によって反射される検出波の走査）が終了する都度、一の方向とは異なる他の方向に沿って検出波の出射方向が順次シフトする（つまり、他の反射面によって反射される検出波の走査が開始される）ように、検出波を出射することができる。
【００４０】
（入力装置の実施形態）
＜８＞
本実施形態の入力装置は、ユーザによって操作される入力装置であって、前記入力装置は、所定の走査領域を走査する検出波を出射すると共に前記入力装置によって反射された前記検出波を検出する検出装置によって、前記走査領域内に位置することが検出され、前記検出装置から出射される前記検出波を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて、前記入力装置が前記走査領域内に位置していることを前記ユーザに通知する通知手段とを備える。
【００４１】
本実施形態の入力装置によれば、上述した本実施形態の入力システムが享受する各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。
【００４２】
尚、上述した本実施形態の入力システムが採用し得る各種態様に対応して、本実施形態の入力装置もまた、各種態様を採用してもよい。
【００４３】
本実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から更に明らかにされる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態の入力システムは、検出装置と、検出手段及び通知手段を備える入力装置とを備える。本実施形態の入力装置は、検出手段と、通知手段とを備える。従って、入力装置と検出装置との間での何らかの有意な信号のやりとりを介することなく、比較的簡易な構成で、入力装置が検出装置によって検出されていることをユーザに通知することができる。
【実施例】
【００４５】
以下、図面を参照しながら、入力システムの実施例について説明する。以下の入力システムは、例えば、ゲーム機やパソコンやＡＶ機器やその他の各種機器等の入力システム（言い換えれば、ユーザインタフェース装置）として用いられてもよい。
【００４６】
（１）第１実施例の入力システム
はじめに、図１から図３を参照しながら、第１実施例の入力システム１について説明する。
【００４７】
（１−１）全体構成
はじめに、図１を参照しながら、第１実施例の入力システム１の全体構成について説明する。図１は、第１実施例の入力システム１の構成を示すブロック図である。
【００４８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、入力システム１は、検出装置２０と、入力装置３０とを備えている。尚、図１（ａ）が入力システム１の正面図を示しているとすると、図１（ｂ）は、入力システム１の側面図を示している。つまり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す入力システム１を図１（ａ）中の矢印Ａの方向（つまり、Ｘ軸に沿って）から観察した場合の入力システム１の構成を示している。
【００４９】
検出装置２０は、Ｘ軸及びＹ軸によって規定される仮想的なＸＹ平面上に位置する所定の走査領域４０に対して、「検出波」の一例であるレーザ光ＬＢを出射する。図１（ａ）に示す例では、検出装置２０は、概ね放射状に広がる走査領域４０に対してレーザ光ＬＢを出射している。この場合、検出装置２０は、Ｙ軸の方向に沿って伸長するビーム状のレーザ光ＬＢが図１（ａ）中の矢印ＳＣで示される走査方向（つまり、レーザ光ＬＢの光軸に交わる又は直交する方向であって、Ｘ軸の方向）に沿って走査領域４０を走査するように、レーザ光ＬＢを出射してもよい。但し、検出装置２０は、図１（ａ）に示す態様とは異なる態様で、レーザ光ＬＢを出射してもよい。
【００５０】
一方で、入力装置３０は、ユーザによって操作される。図１（ｂ）に示す例では、入力装置３０は、ユーザの指に取り付けられている形状（いわゆる、指サックの如き形状）を有している。この場合、ユーザは、例えば走査領域４０の近傍に配置された表示画面１０（例えば、ディスプレイの表示面や、プロジェクタの投影面等）に対して指を動かす操作（いわゆる、ジェスチャー操作）を行ってもよい。
【００５１】
但し、入力装置３０は、ユーザに装着されることで又はユーザに保持されることでユーザによって操作可能である限りは、どのような形状を有していてもよい。例えば、入力装置３０は、ペンの如き形状を有していてもよいし、ポインタの如き形状を有していてもよい。
【００５２】
検出装置２０から出射されたレーザ光ＬＢが入力装置３０に照射されると、入力装置３０は、レーザ光ＬＢを再帰反射する。その結果、入力装置３０によって再帰反射されたレーザ光ＬＢは、検出装置２０によって受光されることになる。その結果、検出装置２０は、レーザ光ＬＢを受光することで、入力装置３０が走査領域４０内に位置していることを検出することができる。加えて、検出装置２０は、受光したレーザ光ＬＢを解析することで、走査領域４０内における入力装置３０の位置を検出することができる。
【００５３】
（１−２）検出装置の構成
続いて、図２を参照しながら、検出装置２０の構成について説明する。図２は、検出装置２０の構成を示すブロック図である。
【００５４】
図２に示すように、検出装置２０は、「出射手段」の一具体例である光源２１と、スリット２２と、ビームスプリッタ２３と、１／４波長板２４と、集光レンズ２５と、「反射手段」の一具体例であるポリゴンミラー２６と、受光素子２７と、制御部２８とを備えている。
【００５５】
光源２１は、例えば７８０ｎｍの波長のレーザ光ＬＢを出射する。但し、光源２１は、７８０ｎｍ以外の波長のレーザ光ＬＢ（或いは、その他の光）を出射してもよい。或いは、検出装置２０は、光源２１に代えて、任意の電磁波又は音波若しくは超音波を出射する出射源を備えていてもよい。この場合、出射源から出射される電磁波又は音波若しくは超音波が、レーザ光ＬＢの代わりに用いられる。
【００５６】
光源２１から出射されたレーザ光ＬＢは、スリット２２によってビーム径が絞られる。その後、ビーム径が絞られたレーザ光ＬＢは、ビームスプリッタ２３及び１／４波長板２４を通過する。尚、ビームスプリッタ２３は、ｐ偏光のレーザ光ＬＢをそのまま透過する一方で、ｓ偏光のレーザ光ＬＢを反射するように構成されていることが好ましい。このため、光源２１は、ｐ偏光のレーザ光ＬＢを出射することが好ましい。
【００５７】
その後レーザ光ＬＢは、集光レンズ２５によって平行光に変換される。その後、平行光に変換されたレーザ光ＬＢは、ポリゴンミラー２６に照射される。
【００５８】
ポリゴンミラー２６は、Ｚ軸の方向に沿って延伸する回転軸２６２を取り囲むように分布する複数の反射面（図２に示す例では、４つの反射面）２６１を備えている。ポリゴンミラー２６は、回転軸２６２に沿って回転する。その結果、複数の反射面２６１のうちのいずれか一つの反射面２６１（具体的には、集光レンズ２５と対向する反射面２６１）が、集光レンズ２５から伝搬してくるレーザ光ＬＢを反射することになる。このとき、集光レンズ２５から伝搬してくるレーザ光ＬＢの光軸に対して当該レーザ光ＬＢを反射する反射面２６１がなす角度（図２に示す例では、集光レンズ２５から伝搬してくるレーザ光ＬＢの光軸がＸ軸と一致しているがゆえに、実質的には、Ｘ軸に対する角度）は、ポリゴンミラー２６の回転に伴って順次変化する。その結果、ポリゴンミラー２６から伝搬していくレーザ光ＬＢは、図１（ａ）に示すように、概ね放射状に広がる走査領域４０を走査することができる。
【００５９】
一方で、入力装置３０によって再帰反射されたレーザ光ＬＢは、ポリゴンミラー２６、集光レンズ２５及び１／４波長板２４を介して、ビームスプリッタ２３に入射する。ここで、レーザ光ＬＢは、入力装置３０に向かう往路及び入力装置３０から戻る復路の双方において１／４波長板２４を通過する。その結果、ビームスプリッタ２３に戻ってきたレーザ光ＬＢは、ｓ偏光のレーザ光ＬＢとなっている。このため、レーザ光ＬＢは、ビームスプリッタ２３によって、受光素子２７に向かって反射される。その結果、受光素子２７は、入力装置３０によって再帰反射されたレーザ光ＬＢを受光することができる。
【００６０】
受光素子２７は、受光したレーザ光ＬＢを電気信号に変換する。その後、受光素子２７は、受光したレーザ光ＬＢから変換された電気信号を制御部２８に出力する。
【００６１】
制御部２８は、受光素子２７から出力される電気信号に基づいて、入力装置３０が走査領域４０内に位置するか否かを判定（言い換えれば、検出）してもよい。例えば、受光素子２７がレーザ光ＬＢを受光したことを示す電気信号が受光素子２７から出力されている場合には、制御部２８は、入力装置３０が走査領域４０内に位置すると判定してもよい。他方で、受光素子２７がレーザ光ＬＢを受光していることを示す電気信号が受光素子２７から出力されていない場合には、制御部２８は、入力装置３０が走査領域４０内に位置していないと判定してもよい。
【００６２】
加えて、制御部２８は、受光素子２７から出力される電気信号に基づいて、走査領域４０内における入力装置３０の位置（言い換えれば、座標）を検出してもよい。具体的には、制御部２８は、受光素子２７から出力される電気信号（つまり、入力装置３０の検出結果を反映している信号）とポリゴンミラー２６の回転角度に応じた基準信号との時間差を解析することで、入力装置３０が検出された時点（つまり、入力装置３０がレーザ光ＬＢを再帰反射すると共に、当該再帰反射されたレーザ光ＬＢが受光素子２７によって受光された時点）でのレーザ光ＬＢの走査角度（言い換えれば、検出装置２０から見た入力装置３０の方向）を認識することができる。加えて、制御部２８は、例えばタイム・オブ・フライト法等を用いて、検出装置２０から入力装置３０までの距離を認識することができる。その結果、制御部２８は、検出装置２０から見た入力装置３０の方向及び検出装置２０から入力装置３０までの距離に基づいて、走査領域４０内における入力装置３０の位置を算出（言い換えれば、検出）することができる。
【００６３】
但し、走査領域４０内における入力装置３０の位置は、その他の方法で算出（言い換えれば、検出）されてもよい。例えば、走査領域４０内における入力装置３０の位置は、三角測量法で算出されてもよい。この場合、入力システム１は、異なる位置に配置される少なくとも２つの検出装置２０を備えていることが好ましい。走査領域４０内における入力装置３０の位置は、２つの検出装置２０の間の距離及び２つの検出装置２０の夫々から見た入力装置３０の方向に基づいて算出（言い換えれば、検出）されてもよい。
【００６４】
加えて、制御部２８は、検出された入力装置３０の位置に応じて、表示画面４０の表示内容を変更してもよい。例えば、制御部２８は、検出された入力装置３０の位置から認識されるユーザの操作内容（典型的には、ジェスチャー操作の内容）に応じて、表示画面４０の表示内容を変更してもよい。
【００６５】
尚、図２は、制御部２８が検出装置２０に包含される例を示している。しかしながら、制御部２８は、検出装置２０とは独立した装置であってもよい。
【００６６】
（１−３）入力装置の構成
続いて、図３を参照しながら、入力装置３０の構成について説明する。図３は、入力装置３０の構成を示すブロック図である。
【００６７】
図３に示すように、入力装置３０は、ユーザの指を覆う形状を有している回路基板であるＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：フレキシブルプリント基板）３１を備えている。
【００６８】
ＦＰＣ３１のうちユーザの指が位置する側とは反対側の基板上には、当該ＦＰＣ３１と同様にユーザの指を覆う形状を有している再帰反射部材３２が配置されている。再帰反射部材３２は、検出装置２０から出射されるレーザ光ＬＢを再帰反射する（つまり、検出装置２０に向けて反射する）。
【００６９】
ＦＰＣ３１のうちユーザの指が位置する側とは反対側の基板上であって且つＦＰＣ３１と再帰反射部材３２との間の空隙には、更に、「検出手段」の一具体例である受光素子３３が配置されている。受光素子３３は、検出装置２０から出射されるレーザ光ＬＢを受光する。尚、受光素子３３がレーザ光ＬＢを受光することができるように、再帰反射部材３２には、レーザ光ＬＢが透過可能なスリット又は空隙若しくは開口が設けられていることが好ましい。
【００７０】
ＦＰＣ３１のうちユーザの指が位置する側の基板上には、更に、「通知手段」の一具体例である圧電素子３４と、制御部３５と、受光素子３３、圧電素子３４及び制御部３５が駆動するための電力を供給する電池３６とが配置されている。
【００７１】
圧電素子３４は、制御部３５から供給される駆動電圧に応じて駆動する。このとき、制御部３５は、受光素子３３によるレーザ光ＬＢの受光結果に応じて、圧電素子３４に対して駆動電圧を供給する。
【００７２】
具体的には、制御部３５は、受光素子３３がレーザ光ＬＢを受光している間は、圧電素子３４に対して、圧電素子３４を駆動するための駆動電圧を供給する。このため、受光素子３３がレーザ光ＬＢを受光している間は、圧電素子３４は駆動する。その結果、ユーザの指には、圧電素子３４の駆動に伴う振動等が伝えられる。ここで、受光素子３３がレーザ光ＬＢを受光している場合には、入力装置３０が備える再帰反射部材３２が、レーザ光ＬＢを検出装置２０に向けて再帰反射していると想定される。従って、受光素子３３がレーザ光ＬＢを受光している場合には、入力装置３０が検出装置２０によって検出されている又は検出されている可能性が相対的に高いと想定される。従って、ユーザは、圧電素子３４の駆動に伴う振動を感知することで、入力装置３０が検出装置２０によって検出されていることを認識することができる。
【００７３】
他方で、制御部３５は、受光素子３３がレーザ光ＬＢを受光していない間は、圧電素子３４に対して、圧電素子３４を駆動するための駆動電圧を供給しない。このため、受光素子３３がレーザ光ＬＢを受光している間は、圧電素子３４は駆動しない。その結果、ユーザの指には、圧電素子３４の駆動に伴う振動等が伝えられることはない。ここで、受光素子３３がレーザ光ＬＢを受光していない場合には、入力装置３０が備える再帰反射部材３２が、レーザ光ＬＢを検出装置２０に向けて再帰反射していないと想定される。従って、受光素子３３がレーザ光ＬＢを受光していない場合には、入力装置３０が検出装置２０によって検出されていない又は検出されている可能性が相対的に低いと想定される。従って、ユーザは、圧電素子３４の駆動に伴う振動を感知していない場合には、入力装置３０が検出装置２０によって検出されていないことを認識することができる。
【００７４】
ここで、上述したように、レーザ光ＬＢは、走査領域４０内を所定の走査方向（例えば、図１のＸ軸の方向）に沿って順次走査するように、検出装置２０から出射されている。従って、入力装置３０が走査領域内４０内の所定位置で静止しているとすれば、受光素子３３は、検出装置２０によるレーザ光ＬＢの走査周期（つまり、図１に示す矢印ＳＣで示す走査が行われる周期）に合わせて、レーザ光ＬＢを周期的に受光することになる。その結果、制御部３５もまた、圧電素子３４に対して、周期的に駆動電圧を供給することになる。従って、圧電素子３４は、検出装置２０によるレーザ光ＬＢの走査周期に合わせて、周期的に振動することになる。つまり、本実施例では、制御部３５は、圧電素子３４を振動させるために通常必要とされる周期的な信号を生成することなく、圧電素子３４を振動させるための駆動電圧を圧電素子３４に供給することができる。
【００７５】
（１−４）入力システムの技術的効果
このような入力システム１によれば、入力装置３０は、入力装置３０が検出装置２０によって検出されていることを、入力装置３０を操作しているユーザに対して好適に通知することができる。特に、入力装置３０は、入力装置３０が検出装置２０によって検出されていることを、ユーザに対して、圧電素子３４による振動としての触覚的刺激として好適に通知することができる。
【００７６】
更に、本実施例では、入力装置３０は、入力装置３０を検出するために検出装置２０が出射しているレーザ光ＬＢを当該入力装置３０自身が検出することで、入力装置３０が検出装置２０によって検出されていることを、ユーザに対して通知することができる。このため、入力装置３０は、検出装置２０との間で有意な信号（或いは、データ）のやりとりを行うことなく、入力装置３０が検出装置２０によって検出されていることを、ユーザに対して通知することができる。言い換えれば、入力装置３０は、入力装置３０を検出するために検出装置２０が出射しているレーザ光ＬＢとは異なる有意の信号（或いは、データ）の送信を検出装置２０に対して要求することなく、入力装置３０が検出装置２０によって検出されていることを、ユーザに対して通知することができる。更に言い換えれば、入力装置３０は、検出装置２０との間で有線回線又は無線回線を介したデータ通信を行うことなく、入力装置３０が検出装置２０によって検出されていることを、ユーザに対して通知することができる。
【００７７】
（２）第２実施例
続いて、図４から図５を参照しながら、第２実施例の入力システム２について説明する。図４は、第２実施例の入力システム２が備えるポリゴンミラー２６ａの構成を示す平面図である。図５は、第２実施例の入力システム２におけるレーザ光ＬＢの走査態様を示す平面図である。
【００７８】
図４に示すように、第２実施例の入力システム２は、ポリゴンミラー２６ａの構成が異なるという点において、上述した第１実施例の入力システム１と異なっている。第２実施例の入力システム２のその他の構成は、上述した第１実施例の入力システム１のその他の構成と同一であってもよい。
【００７９】
具体的には、第２実施例では、回転軸２６２に沿った方向（つまり、Ｚ軸の方向）から観察したポリゴンミラー２６ａを示す図４（ａ）に示すように、ポリゴンミラー２６ａが備える複数の反射面２６１ａの回転軸２６２に対する角度が夫々異なっている。具体的には、ポリゴンミラー２６ａが備える複数の反射面２６１ａに投影される回転軸に相当する線の、回転軸２６２に対する角度が夫々異なっている。
【００８０】
以下、このようなポリゴンミラー２６ａについて、図４（ａ）に示すポリゴンミラー２６ａを図４（ａ）中の矢印Ａの方向（つまり、Ｘ軸の方向）から観察した図４（ｂ）から図４（ｅ）を用いて説明する。
【００８１】
図４（ｂ）に示すように、複数の反射面２６１ａのうちの第１の反射面２６１ａ−１は、回転軸２６２に対して角度θ１（図４（ｂ）に示す例では、θ１＝０）で交わる。つまり、第１の反射面２６１ａ−１と回転軸２６２とがなす角度（つまり、第１の反射面２６１ａ−１上に投影される回転軸２６２に相当する線と、回転軸２６２そのものとがなす角度）は、θ１となる。
【００８２】
尚、第１の反射面２６１ａ−１と回転軸２６２との間の角度は、実質的には、第１の反射面２６１ａ−１の法線（図４（ｂ）中の矢印参照）と回転軸２６２との間の角度に置き換えて表現することができる。なぜならば、第１の反射面２６１ａ−１と回転軸２６２との間の角度は、実質的には、第１の反射面２６１ａ−１の法線と回転軸２６２との間の角度から９０度を差し引くことで得られる角度に相当するからである。例えば、図４（ｂ）に示すように、第１の反射面２６１ａ−１の法線は、回転軸２６２に対して角度θ’１（図４（ｂ）に示す例では、θ’１＝９０度）で交わる。つまり、第１の反射面２６１ａ−１の法線と回転軸２６２とがなす角度は、θ’１となる。
【００８３】
また、図４（ｃ）に示すように、複数の反射面２６１ａのうちの第２の反射面２６１ａ−２は、回転軸２６２に対して角度θ２（但し、θ２≠θ１）で交わる。つまり、第２の反射面２６１ａ−２と回転軸２６２とがなす角度（つまり、第２の反射面２６１ａ−２上に投影される回転軸２６２に相当する線と、回転軸２６２そのものとがなす角度）は、θ２となる。言い換えれば、第２の反射面２６１ａ−２の法線（図４（ｃ）中の矢印参照）は、回転軸２６２に対して角度θ’２（但し、θ’２≠θ’１）で交わる。言い換えれば、第２の反射面２６１ａ−２の法線と回転軸２６２とがなす角度は、θ’２となる。
【００８４】
また、図４（ｄ）に示すように、複数の反射面２６１ａのうちの第３の反射面２６１ａ−３は、回転軸２６２に対して角度θ３（但し、θ３≠θ２≠θ１）で交わる。つまり、第３の反射面２６１ａ−３と回転軸２６２とがなす角度（つまり、第３の反射面２６１ａ−３上に投影される回転軸２６２に相当する線と、回転軸２６２そのものとがなす角度）は、θ３となる。言い換えれば、第３の反射面２６１ａ−３の法線（図４（ｄ）中の矢印参照）は、回転軸２６２に対して角度θ’３（但し、θ’３≠θ’２≠θ’１）で交わる。言い換えれば、第３の反射面２６１ａ−３の法線と回転軸２６２とがなす角度は、θ’３となる。
【００８５】
また、図４（ｅ）に示すように、複数の反射面２６１ａのうちの第４の反射面２６１ａ−４は、回転軸２６２に対して角度θ４（但し、θ４≠θ３≠θ２≠θ１）で交わる。つまり、第４の反射面２６１ａ−４と回転軸２６２とがなす角度（つまり、第４の反射面２６１ａ−４上に投影される回転軸２６２に相当する線と、回転軸２６２そのものとがなす角度）は、θ４となる。言い換えれば、第４の反射面２６１ａ−４の法線は、回転軸２６２に対して角度θ’４（但し、θ’４≠θ’３≠θ’２≠θ’１）で交わる。言い換えれば、第４の反射面２６１ａ−４の法線（図４（ｅ）中の矢印参照）と回転軸２６２とがなす角度は、θ’４となる。
【００８６】
このようなポリゴンミラー２６ａを備える検出装置２０は、ポリゴンミラー２６ａの回転に起因して、第１の反射面２６１ａ−１によって反射されるレーザ光ＬＢの走査が終了した後に、第２の反射面２６１ａ−２によって反射されるレーザ光ＬＢの走査が開始されるように、レーザ光ＬＢを出射することができる。同様に、検出装置２０は、ポリゴンミラー２６ａの回転に起因して、第２の反射面２６１ａ−２によって反射されるレーザ光ＬＢの走査が終了した後に、第３の反射面２６１ａ−３によって反射されるレーザ光ＬＢの走査が開始されるように、レーザ光ＬＢを出射することができる。同様に、検出装置２０は、ポリゴンミラー２６ａの回転に起因して、第３の反射面２６１ａ−３によって反射されるレーザ光ＬＢの走査が終了した後に、第４の反射面２６１ａ−４によって反射されるレーザ光ＬＢの走査が開始されるように、レーザ光ＬＢを出射することができる。同様に、検出装置２０は、ポリゴンミラー２６ａの回転に起因して、第４の反射面２６１ａ−４によって反射されるレーザ光ＬＢの走査が終了した後に、第１の反射面２６１ａ−１によって反射されるレーザ光ＬＢの走査が開始されるように、レーザ光ＬＢを出射することができる。
【００８７】
ここで、複数の反射面２６１ａの回転軸２６２に対する角度が夫々異なっているがゆえに、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、例えば、第１の反射面２６１ａ−１によって反射されるレーザ光ＬＢが走査する平面状の走査領域４０、第２の反射面２６１ａ−２によって反射されるレーザ光ＬＢが走査する平面状の走査領域４０、第３の反射面２６１ａ−３によって反射されるレーザ光ＬＢが走査する平面状の走査領域４０、及び第４の反射面２６１ａ−４によって反射されるレーザ光ＬＢが走査する平面状の走査領域４０は、全て異なる走査領域４０となる。従って、ポリゴンミラー２６ａの回転に伴って、検出装置２０は、Ｘ軸及びＹ軸によって規定される仮想的なＸＹ平面に相当する走査領域４０に対するレーザ光ＬＢの走査を、当該ＸＹ平面に交わる（典型的には、直交する）方向に沿って分布する複数箇所において繰り返し行うことができる。例えば、図４に示すポリゴンミラー２６ａを備える検出装置２０は、ＸＹ平面に相当する走査領域４０に対するレーザ光ＬＢの走査を、当該ＸＹ平面に交わる（典型的には、直交する）方向に沿って分布する４箇所において繰り返し行うことができる。
【００８８】
その結果、検出装置２０は、Ｘ軸及びＹ軸によって規定される仮想的なＸＹ平面（例えば、表示画面１０と平行な面）内における入力装置３０の位置のみならず、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸によって規定される仮想的なＸＹＺ空間内における入力装置３０の位置をも算出（言い換えれば、検出）することができる。
【００８９】
この場合、入力装置３０が備える受光素子３３が所定期間中にレーザ光ＬＢを検出する回数は、Ｚ軸の方向に沿った入力装置３０の位置に応じて異なる。具体的には、ポリゴンミラー２６ａが１回転する間（つまり、Ｚ軸方向におけるレーザ光ＬＢの走査が１回行われる間）に受光素子３３がレーザ光ＬＢを検出する回数は、Ｚ軸の方向に沿った入力装置３０の位置に応じて異なる。
【００９０】
より具体的には、図５（ａ）に示すように、入力装置３０を装着しているユーザの指が表示画面１０から相対的に遠い位置にある場合には、入力装置３０には、第１の反射面２６１ａ−１によって反射されるレーザ光ＬＢが照射される一方で、第２の反射面２６１ａ−２から第４の反射面２６１ａ−４の夫々によって反射されるレーザ光ＬＢが照射されることはない。従って、この場合には、ポリゴンミラー２６ａが１回転する間に受光素子３３がレーザ光ＬＢを検出する回数は、１回となる。
【００９１】
一方で、図５（ｂ）に示すように、入力装置３０を装着しているユーザの指が表示画面１０から相対的に近い位置にある場合には、入力装置３０には、第１の反射面２６１ａ−１から第４の反射面２６１ａ−４の夫々によって反射されるレーザ光ＬＢが照射される。従って、この場合には、ポリゴンミラー２６ａが１回転する間に受光素子３３がレーザ光ＬＢを検出する回数は、４回となる。
【００９２】
このように、所定期間中に受光素子３３がレーザ光ＬＢを検出する回数は、実質的には、Ｚ軸の方向に沿った入力装置３０の位置を間接的に示していると言える。従って、第２実施例では、圧電素子３４は、実質的には、Ｚ軸の方向に沿った入力装置３０の位置に応じた態様で振動することになる。従って、ユーザは、当該ユーザに伝えられる振動の態様（例えば、所定期間中の振動の回数等）を判別することで、Ｚ軸の方向に沿った入力装置３０の位置を間接的に認識することができる。
【００９３】
尚、上述した第１実施例の入力システム１及び第２実施例の入力システム２はあくまで一例であって、本発明が上述した第１実施例の入力システム１又は第２実施例の入力システム２に限定されることはない。つまり、第１実施例の入力システム１若しくは第２実施例の入力システム２を構成する構成要件及び第１実施例の入力システム１若しくは第２実施例の入力システム２の動作の全てが本発明に必須の構成要件及び動作となるわけではない。
【００９４】
また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う入力システム及び入力装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【００９５】
１、２  入力システム
１０  表示画面
２０  検出装置
２１  光源
２２  スリット
２３  ビームスプリッタ
２４  １／４波長板
２５  集光レンズ
２６、２６ａ  ポリゴンミラー
２６１、２６１ａ−１、２６１ａ−２、２６１ａ−３、２６１ａ−４  反射面
２６２  回転軸
２７  受光素子
２８  制御部
３０  入力装置
３１  ＦＰＣ
３２  再帰反射部材
３３  受光素子
３４  圧電素子
３５  制御部
３６  電池
４０  走査範囲
ＬＢ  レーザ光
【図１】
2014154063.tif 000003
【図２】
2014154063.tif 000004
【図３】
2014154063.tif 000005
【図４】
2014154063.tif 000006
【図５】
2014154063.tif 000007