(57)【要約】【課題】回転入力のような連続動作を伴う入力が必要な場合に、必要とされる軌跡で正確に入力することができ、また、パネル面の任意の位置に対して脱着可能に取り付けることができる入力補助装置及び入力システムを提供する。【解決手段】中心軸を有する回転支持体と、中心軸がセンサーパネルのパネル面に垂直な方向に沿うように、回転支持体をパネル面に対して取り外し可能に装着する装着機構と、回転支持体によって、中心軸の周りを回転可能に支持された回転部とを備え、回転部は、少なくとも側面が導電性材料で構成され、かつ、パネル面に対向する面の一部に、側面に電気的に接続された導電性領域が配置されている。【選択図】図２
2016170908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸を有する回転支持体と、
前記中心軸がセンサーパネルのパネル面に垂直な方向に沿うように、前記回転支持体を前記パネル面に対して取り外し可能に装着する装着機構と、
前記回転支持体によって、前記中心軸の周りを回転可能に支持された回転部とを備え、
前記回転部は、少なくとも側面が導電性材料で構成され、かつ、前記パネル面に対向する面の一部に、前記側面に電気的に接続された導電性領域が配置されていることを特徴とする入力補助装置。
【請求項２】
前記装着機構は、前記回転支持体において前記パネル面に対向する面に設けられた吸盤であり、前記吸盤は、前記中心軸の方向に沿って前記回転支持体を前記パネル面に対して押圧することによって、前記パネル面に付着されることを特徴とする請求項１に記載の入力補助装置。
【請求項３】
押し下げ操作体と、前記押し下げ操作体に対して前記パネル面から離れる方向の弾性力を与える弾性部材とを備え、
前記押し下げ操作体は、少なくとも表面が導電性材料で構成された操作部と、前記操作部から前記中心軸に沿って延びる軸部とを備え、
前記操作部の表面から前記軸部の先端までが電気的に接続されており、
前記操作部に対する操作がないときは、前記軸部の先端と前記パネル面は前記弾性力によって所定の距離に離間され、前記操作部が前記中心軸に沿って前記パネル面側へ加圧されたとき、前記軸部の先端と前記パネル面の距離は前記所定の距離よりも短くなり、前記先端が、前記パネル面に接近し、又は、接触することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の入力補助装置。
【請求項４】
前記回転支持体は前記押し下げ操作体であり、
前記装着機構は前記軸部の先端に設けられた吸盤であり、前記吸盤は、前記中心軸の方向に沿って前記押し下げ操作体を前記パネル面に対して押圧することによって前記パネル面に付着されることを特徴とする請求項３に記載の入力補助装置。
【請求項５】
前記装着機構は、前記パネル面に装着される支持部材と、前記支持部材に対して移動可能に支持されるベース部材とを備え、
前記回転支持体は、前記ベース部材と固定部により固定・解除が可能な軸受円環部であり、
前記回転部は、
少なくとも側面が導電性材料で構成され、前記中心軸の周りを回転可能な回転操作部と、
前記回転操作部から前記中心軸に沿って延び、前記軸受円環部によって回転可能に支持される結合軸部と、
前記結合軸部の先端に設けられ、前記パネル面に対向するように配置される回転先端部とを備え、
前記回転先端部において前記パネル面に対向する面の一部に、前記回転操作部の側面に電気的に接続された導電性領域が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の入力補助装置。
【請求項６】
センサーパネルに対する操作に基づいて入力を行う入力装置と、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の入力補助装置と備えることを特徴とする入力システム。
【請求項７】
前記導電性領域は、前記中心軸を中心とする円の円周上に複数設けられ、
前記入力装置は、前記センサーパネルによる検出結果に基づいて前記複数の導電性領域の位置を算出する位置算出部と、前記位置算出部による算出結果に基づいて、前記中心軸の位置を算出する中心位置算出部とを備え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】
前記入力装置は、算出した前記中心軸の位置に基づいて表示画像を変更する画像処理部を備えることを特徴とする請求項７に記載の入力システム。
【請求項９】
前記入力補助装置は透明な材料で構成されることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の入力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサーパネルに対して回転操作による入力が可能な入力補助装置、及び、このような入力補助装置を備えた入力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルを用いた入力においては、パネル表面に凹凸がなく、クリック感を得られないために操作者が誤った場所をタッチするおそれがある。これに対して、パネル表面の一部を覆う脱着可能なボタン式入力シートを配置し、このボタンを操作して入力することによって操作者がクリック感を得ることができるようにした構成が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９４８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タッチパネルを用いた入力においては、ボタンを押すような形態の入力以外にも回転入力のような連続動作を伴う入力が要求される場合が存在しており、上述のようなボタン式入力シートでは、そのような入力形態に対応することができず、また、ボタン式入力シートを用いずにタッチパネルに対して直接入力する形では、必要とされる動作軌跡で正確に入力することが困難であった。【０００５】
そこで本発明は、回転入力のような連続動作を伴う入力が必要な場合に、必要とされる軌跡で正確に入力することのできる入力補助装置及び入力システムを提供することを目的とする。また、本発明は、回転入力が可能であり、かつ、パネル面の任意の位置に対して脱着可能に取り付けることができる入力補助装置及び入力システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の入力補助装置は、中心軸を有する回転支持体と、中心軸がセンサーパネルのパネル面に垂直な方向に沿うように、回転支持体をパネル面に対して取り外し可能に装着する装着機構と、回転支持体によって、中心軸の周りを回転可能に支持された回転部とを備え、回転部は、少なくとも側面が導電性材料で構成され、かつ、パネル面に対向する面の一部に、側面に電気的に接続された導電性領域が配置されていることを特徴としている。【０００７】
これにより、パネル面上の所望の位置に入力補助装置を脱着可能に取り付けることができ、その位置で回転部を回転操作することによる入力操作を行うことができる。回転支持体がパネル面に装着され、この回転支持体の周りを回転部が回転するため、一定の軌跡で正確に入力を行うことができる。【０００８】
第１の態様の入力補助装置において、装着機構は、回転支持体においてパネル面に対向する面に設けられた吸盤であり、吸盤は、中心軸の方向に沿って回転支持体をパネル面に対して押圧することによって、パネル面に付着されることを特徴としている。【０００９】
これにより、パネル面に対する入力補助装置の脱着が容易になり、パネル面に装着したときには確実に保持することができる。【００１０】
第１の態様の入力補助装置は、押し下げ操作体と、押し下げ操作体に対してパネル面から離れる方向の弾性力を与える弾性部材とを備え、押し下げ操作体は、少なくとも表面が導電性材料で構成された操作部と、操作部から中心軸に沿って延びる軸部とを備え、操作部の表面から軸部の先端までが電気的に接続されており、操作部に対する操作がないときは、軸部の先端とパネル面は弾性力によって所定の距離に離間され、操作部が中心軸に沿ってパネル面側へ加圧されたとき、軸部の先端とパネル面の距離は所定の距離よりも短くなり、先端が、パネル面に接近し、又は、接触することが好ましい。【００１１】
これにより、回転部を用いた操作のほかに、押し下げ操作体を軸部に沿って変位させることによる操作も行うことができる。【００１２】
第１の態様の入力補助装置において、回転支持体を押し下げ操作体とし、装着機構を軸部の先端に設けられた吸盤として、吸盤を、中心軸の方向に沿って押し下げ操作体をパネル面に対して押圧することによってパネル面に付着させることもできる。【００１３】
これにより、押し下げ操作体を回転支持体として機能させることができるため、部品点数を減らした簡単な構成を実現することができる。【００１４】
第２の態様の入力補助装置において、装着機構は、パネル面に装着される支持部材と、支持部材に対して移動可能に支持されるベース部材とを備え、回転支持体は、ベース部材と固定部により固定・解除が可能な軸受円環部であり、回転部は、少なくとも側面が導電性材料で構成され、中心軸の周りを回転可能な回転操作部と、回転操作部から中心軸に沿って延び、軸受円環部によって回転可能に支持される結合軸部と、結合軸部の先端に設けられ、パネル面に対向するように配置される回転先端部とを備え、回転先端部においてパネル面に対向する面の一部に、回転操作部の側面に電気的に接続された導電性領域が配置されていることを特徴としている。【００１５】
支持部材に支持された状態でベース部材と軸受円環部を変位させることによって回転部を前後左右に移動させるため、回転部の移動を容易かつ正確に行うことができ、パネル面上の所望の位置に入力補助装置を脱着可能に取り付けることができる。【００１６】
本発明の入力システムは、センサーパネルに対する操作に基づいて入力を行う入力装置と、上述のいずれかの入力補助装置と備えることを特徴としている。【００１７】
これにより、パネル面に操作者の指等を接触又は接近させて行う入力操作のほかに、入力補助装置を用いた回転操作による入力を行うことができる。入力補助装置は、パネル面上の所望の位置に脱着可能に取り付けることができる。また、回転支持体がパネル面に装着され、この回転支持体の周りを回転部が回転するため、一定の軌跡で正確に入力を行うことができる。【００１８】
本発明の入力システムにおいて、導電性領域は、中心軸を中心とする円の円周上に複数設けられ、入力装置は、センサーパネルによる検出結果に基づいて複数の導電性領域の位置を算出する位置算出部と、位置算出部による算出結果に基づいて、中心軸の位置を算出する中心位置算出部とを備えることが好ましい。【００１９】
これにより、入力補助装置の装着位置と装着範囲が特定できるため、その位置・範囲に対応した入力操作を操作者に行わせることができる。さらに、装着位置に対応した画像を表示させることができるため、操作者の入力の便宜に資することができる。また、検出電極の配置その他の条件から見て入力補助装置の装着位置が適切であるか否かを判別することができ、その結果を操作者に通知することができる。【００２０】
本発明の入力システムにおいて、入力装置は、算出した中心軸の位置に基づいて表示画像を変更する画像処理部を備えることが好ましい。【００２１】
これにより、装着位置に対応した画像を表示させることができるため、操作者の入力の便宜に資することができる。また、入力補助装置の装着位置が適切であるか否かを判別することができ、その結果を画像として操作者に通知することができる。【００２２】
本発明の入力システムにおいて、入力補助装置は透明な材料で構成されることが好ましい。【００２３】
これにより、センサーパネルに表示された画像が入力補助装置を構成する部材を透過するため、パネル面に表示された画像をこれらの部材を介して操作者に対し視認させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、回転入力のような連続動作を伴う入力が必要な場合に、必要とされる軌跡で正確に入力することができ、また、回転入力が可能な入力補助装置を、パネル面の任意の位置に対して脱着可能に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る入力システムの構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る入力システムの構成を示す分解斜視図であって、Ｚ方向において押し下げ操作体の操作部の表面側から見た図である。
【図３】第１実施形態に係る入力システムの構成を示す分解斜視図であって、Ｚ方向においてセンサーパネルの裏面側から見た図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ’線に沿った断面図である。
【図５】第１実施形態の入力装置の一部構成を示すブロック図である。
【図６】（Ａ）は第１実施形態の変形例に係る入力システムの構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は回転部の底面の構成を示す底面図である。
【図７】図６（Ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ’線における断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る入力システムの構成を示す斜視図である。
【図９】第２実施形態に係る入力システムの構成を示す分解斜視図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ’線における断面図である。
【図１１】図８のＸＩ−ＸＩ’線における断面図である。
【図１２】第２実施形態のベース部材の構成を示す斜視図である。
【図１３】第２実施形態の回転先端部を背面側から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係る入力補助装置及び入力システムについて図面を参照しつつ詳しく説明する。
【００２７】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る入力システム１０の構成を示す斜視図である。図２と図３は、入力システム１０の構成を示す分解斜視図であって、図２はＺ方向において押し下げ操作体２０の操作部２１の表面２１ａ側から見た図、図３はＺ方向においてセンサーパネル８０の裏面８２側から見た図である。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ’線に沿った断面図である。図５は、第１実施形態の入力装置の一部構成を示すブロック図である。図２と図３
においては弾性部材Ｓ１の図示を省略しており、図４においてはセンサーパネル８０の図示を省略している。
【００２８】
各図には、基準座標としてＸ−Ｙ−Ｚ座標が示されている。Ｚ方向は、入力補助装置の中心軸ＡＸ１が延びる方向に沿っており、Ｘ−Ｙ面はＺ方向に直交する面である。ここで、入力補助装置は、入力システム１０のうち、押し下げ操作体２０と、保持部材３０と、中間部材４０と、弾性部材Ｓ１（図４）と、回転支持体としての固定部５０と、回転部６０と、装着機構としての吸盤部７０とで構成される。以下の説明において、Ｚ方向に沿って、前方側から見た状態を平面視ということがある。ここで、Ｚ方向の前方側とはＺ方向（Ｚ軸）の座標値がより大きくなる側であり、図２に示す例において前方側は操作部２１の表面２１ａ側であり、後方側はセンサーパネル８０の裏面８２側である。
【００２９】
図１、図２、又は図３に示すように、入力システム１０は、押し下げ操作体２０と、保持部材３０と、中間部材４０と、弾性部材Ｓ１（図４）と、固定部５０と、回転部６０と、吸盤部７０と、センサーパネル８０を有する入力装置（図５）とを備える。これらの部材は、図２と図３に示すように、入力補助装置の中心軸ＡＸ１に沿って順に配置され、かつ、それぞれの中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ１上に載るように配置されている。
【００３０】
押し下げ操作体２０は、平面視円形の操作部２１を有し、中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ１に一致するように配置される。押し下げ操作体２０は、円板形状の操作部２１の裏面２１ｂの中心からＺ方向後方へ延びる軸部２３を有している。この軸部２３の先端には弾性を有する接触体２４が設けられている。押し下げ操作体２０は、金属その他の導電体で形成されており、接触体２４は、導電性を有する樹脂などを用いることにより、導電性とともに弾性を有している。接触体２４は、外部から力を加えないときには、軸部２３よりも大きな所定の外径を維持する一方、外部から圧縮させる力を加えたときには、その弾性により、少なくとも軸部２３と同じ外径まで収縮可能である。
【００３１】
保持部材３０は、円環状をなしており、その中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ１に一致するように配置される。保持部材３０の外周面３１には、保持部材３０の中心軸に対して一定角度間隔で、径方向外側へ突出した係合凸部３２、３３、３４が設けられている。保持部材３０の内周面３５は、その内部を押し下げ操作体２０と中間部材４０がＺ方向に移動可能となるような大きさの直径を有する。保持部材３０は、弾性変形可能な絶縁性材料、例えば樹脂によって形成される。
【００３２】
中間部材４０は、平面視円形をなしており、その中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ１に一致するように配置される。中間部材４０の中心位置には、表面４１から裏面４２へ貫通する貫通孔４３が形成されている。この貫通孔４３は、押し下げ操作体２０の軸部２３の外径に対応する内径を有している。貫通孔４３に対してＺ方向に押し下げ操作体２０の軸部２３を挿入すると、貫通孔４３の内面からの応力によって接触体２４が収縮するため、軸部２３とともに接触体２４も貫通孔４３内に挿通される。中間部材４０は、絶縁性材料、例えば樹脂によって形成される。
【００３３】
図３に示すように、中間部材４０の裏面４２には、中間部材４０の中心軸に対して一定角度間隔で、Ｚ方向後側へ突出する嵌合凸部４４、４５、４６、４７が設けられている。さらに、図４に示すように、中間部材４０の裏面４２において、嵌合凸部４４、４５、４６、４７を設けていない範囲には、膜状の弾性部材Ｓ１が配置されている。弾性部材Ｓ１は、例えばゴムや圧縮ばねで構成され、接着剤等によって中間部材４０の裏面４２に対して、変形可能な状態で固定される。弾性部材Ｓ１は、Ｚ方向に沿ってパネル面８１から離れる方向へ押し下げ操作体１２０を付勢する。また、中間部材４０の外径は押し下げ操作体２０の操作部２１の外径と同一である。
【００３４】
固定部５０は、平面視円形をなす円筒形状を有しており、その中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ１に一致するように配置される。固定部５０は、絶縁性材料、例えば樹脂によって形成されている。固定部５０は、円環状の外縁部５１と、外縁部５１の内側に形成された平面視略円形状の中央凹部５２とを備える。中央凹部５２は、外縁部５１よりもＺ方向の厚みが小さく、かつ、直径が中間部材４０の外径と同一となるように形成されている。固定部５０の径方向の中心には、Ｚ方向に貫通する挿通孔５３が形成されている。この挿通孔５３は、中間部材４０の貫通孔４３と同じ内径を有している。挿通孔５３に対してＺ方向に押し下げ操作体２０の軸部２３を挿入すると、挿通孔５３の内面からの応力によって接触体２４が収縮するため、軸部２３とともに接触体２４も挿通孔５３内に挿通される。中間部材４０の表面４１から貫通孔４３に挿通され、さらに、固定部５０の挿通孔５３に挿通されて裏面５８から外部へ出た接触体２４は、外部から力がかからない状態となるため、弾性によって外径が大きくなり抜け止めされる。
【００３５】
中央凹部５２には、固定部５０の中心軸に対して一定角度間隔で、Ｚ方向に貫通する嵌合孔部５４、５５、５６、５７が設けられている。嵌合孔部５４、５５、５６、５７は、中間部材４０の嵌合凸部４４、４５、４６、４７にそれぞれ対応する位置に設けられ、中間部材４０の対応する嵌合凸部が内部に嵌合可能となるような形状を有している。また、図３に示すように、固定部５０の裏面５８の外縁部には、固定部５０の中心軸に対して一定角度間隔で、複数の結合孔部５９が形成されている。
【００３６】
固定部５０の外周面５０ａは、その外径が、保持部材３０と回転部６０を結合するために保持部材３０に径方向の力を加えて縮径させたときの外周面３１の内径と略同一になるように形成されている。また、Ｚ方向において、固定部５０の厚みは、保持部材３０の外周面３１の内側の深さと同一とされている。
【００３７】
回転部６０は、円環状をなしており、その中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ１に一致するように配置される。回転部６０は、金属その他の導電体で形成されている。回転部６０は円環部６１を有しており、その底面６１ｂには、回転部６０の中心軸に対して一定角度間隔で、抑え部６２、６３、６４が形成されている。抑え部６２、６３、６４は、円環部６１の底面６１ｂからＺ方向後方へ突出した凸部の先端を径方向内側へ屈曲させた形状を有する。この屈曲部分は、Ｚ方向に直交する面内に延びており、回転部６０の円環部６１の底面６１ｂの一部に設けた導電性領域としての接触部６２ａ、６３ａ、６４ａを構成する。また、抑え部６２、６３、６４は、回転部６０の周方向において、保持部材３０と回転部６０とを互いに結合したときに保持部材３０の係合凸部３２、３３、３４を設けていない領域に位置するように配置されている。さらに、円環部６１のうち抑え部６２、６３、６４を設けていない領域は保持部材３０の係合凸部３２、３３、３４に対応するように配置されている。円環部６１の内径は保持部材３０の外周面３１の外径と同一とされ、円環部６１の外径は保持部材３０の係合凸部３２、３３、３４の外径と同一となるように形成されている。また、接触部６２ａ、６３ａ、６４ａは、その内径が固定部５０の外周面５０ａの外径よりも小さくなるような形状を備える。
【００３８】
吸盤部７０は、複数の吸盤７１を有する。これら複数の吸盤７１は、絶縁性材料で構成され、取り付け軸７２が固定部５０の対応する結合孔部５９にそれぞれ挿入され、接着等によって固定される。複数の吸盤７１は、固定部５０に対してＺ方向前方から後方へ向かう力を与えることによってセンサーパネル８０のパネル面８１に吸着される。吸盤７１は、回転部６０の接触部６２ａ、６３ａ、６４ａよりも径方向において内側に位置するように固定部５０に対して配置されている。
【００３９】
ここで、押し下げ操作体２０、保持部材３０、中間部材４０、固定部５０、回転部６０、及び、吸盤部７０は、透明な材料で構成することが好ましい。より具体的には、保持部材３０と、中間部材４０と、固定部５０と、吸盤部７０とについては透明な絶縁性の樹脂を用いる。また、押し下げ操作体２０及び回転部６０については、例えば絶縁性の透明な樹脂の表面に導電性で透明な薄膜（例えばＩＴＯ（酸化インジウム錫））を形成する。これによって、押し下げ操作体２０においては、操作部２１の表面２１ａから、裏面２１ｂ及び軸部２３を経て、接触体２４までが導通する。このように押し下げ操作体２０、保持部材３０、中間部材４０、固定部５０、回転部６０、及び、吸盤部７０を透明な材料で構成することにより、センサーパネル８０に表示された画像がこれらを透過するため、パネル面８１に表示された画像をこれらの部材を介して入力システム１０を操作する操作者に対して視認させることが可能となる。
【００４０】
センサーパネル８０は、図５に示す演算・制御部８４とともに入力装置を構成する。センサーパネル８０には、複数の駆動電極（不図示）と複数の検出電極８３（図５）が形成され、駆動電極と検出電極８３との間の静電容量（相互容量）の変化、又は、検出電極８３と接地部との間の静電容量（自己容量）の変化によって、センサーパネル８０の表面に位置するパネル面８１に対して接近又は接触した対象物の位置が検出される。
【００４１】
演算・制御部８４は、静電容量測定部８５と、接触位置算出部８６と、中心位置算出部８７と、画像処理部８８と、画像表示部８９とを備える。静電容量測定部８５は、複数の検出電極８３からの出力に基づいて、検出電極８３のそれぞれについて静電容量の変化量を算出する。接触位置算出部８６は、検出電極８３の配置と、静電容量測定部８５による算出結果とに基づいて、パネル面８１に接近又は接触した対象物の位置を算出する。
【００４２】
センサーパネル８０のパネル面８１に回転部６０の抑え部６２、６３、６４が接触すると、静電容量測定部８５が算出した静電容量に基づいて、接触位置算出部８６が、パネル面８１上における抑え部６２、６３、６４の位置を算出する。抑え部６２、６３、６４は、平面視円形の円環部６１上に配置されているため、中心位置算出部８７は、接触位置算出部８６による算出結果に基づいて、パネル面８１上における、回転部６０の中心軸の位置、すなわち入力補助装置の中心軸ＡＸ１の位置を算出することができる。画像処理部８８は、中心位置算出部８７による算出結果に基づいて、センサーパネル８０に表示する画像を、パネル面８１における入力補助装置の位置・範囲に応じた画像に変更する処理を行う。画像表示部８９は、画像処理部８８による画像処理結果に基づいて所定の画像をセンサーパネル８０に表示させる。
【００４３】
以上の構成の入力補助装置は次のようにセンサーパネル８０に取り付けられる。
まず、中間部材４０の嵌合凸部４４、４５、４６、４７を固定部５０の嵌合孔部５４、５５、５６、５７にそれぞれ嵌合して、中間部材４０と固定部５０とを互いに結合させる。この中間部材４０と固定部５０との結合においては、予め、中間部材４０の裏面４２に弾性部材Ｓ１を配置している。
【００４４】
次に、中間部材４０の貫通孔４３に対して、表面４１側から押し下げ操作体２０の軸部２３と接触体２４を圧入する。この圧入において、接触体２４は加えられた外力によって外径が収縮された状態で貫通孔４３内に挿通される。中間部材４０に圧入された、軸部２３と接触体２４は、さらに、中間部材４０に結合された固定部５０の挿通孔５３内に挿通される。接触体２４は、固定部５０の裏面５８において挿通孔５３から外部へ出ると、その弾性力によって外径が圧入前の大きさにもどる。これにより、接触体２４が固定部５０の裏面５８近傍で抜け止められた状態で、押し下げ操作体２０と、中間部材４０と、固定部５０とが互いに結合される（図４）。
【００４５】
つづいて、押し下げ操作体２０と中間部材４０が結合された固定部５０を挟み込むようにして、保持部材３０と回転部６０とを互いに結合させる。保持部材３０は、その裏面３６がＺ方向後側となるように、押し下げ操作体２０側から固定部５０へ接近させ、回転部６０は、接触部６２ａ、６３ａ、６４ａがＺ方向後側となるように、固定部５０の裏面５８側から固定部５０へ接近させる。
【００４６】
保持部材３０と回転部６０との結合においては、固定部５０を挟んだ状態で、係合凸部３２、３３、３４に径方向の力を加えて保持部材３０を縮径させ、この状態の保持部材３０を回転部６０の円環部６１内に挿入させる。このとき、周方向において、保持部材３０の係合凸部３２が、円環部６１の抑え部６２と抑え部６３の間の領域６５に位置し、係合凸部３３が、抑え部６３と抑え部６４の間の領域６６に位置し、さらに、係合凸部３４が、抑え部６４と抑え部６２の間の領域６７に位置するように、保持部材３０と回転部６０の位置を調整する。さらに保持部材３０を円環部６１内に挿入し、保持部材３０の裏面３６及び固定部５０の裏面５８が回転部６０の接触部６２ａ、６３ａ、６４ａに突き当たる状態に至ると、保持部材３０は回転部６０内に収容される。このとき、保持部材３０の係合凸部３２は、円環部６１の抑え部６２と抑え部６３の間の領域６５に係合し、係合凸部３３は、抑え部６３と抑え部６４の間の領域６６に係合し、さらに、係合凸部３４は、抑え部６４と抑え部６２の間の領域６７に係合する。ここで、図４に示すように、接触部６２ａ、６３ａ、６４ａは、Ｚ方向において、係合凸部３２、３３、３４よりも距離Ｌ１だけセンサーパネル８０側に突出している。この距離Ｌ１は接触部６２ａ、６３ａ、６４ａの厚みに対応する。また、接触体２４は、弾性部材Ｓ１の弾性力によって、Ｚ方向において、押し下げ操作体２０が固定部５０から離れる方向に付勢されており、接触部６２ａ、６３ａ、６４ａよりも距離Ｌ１だけ回転部６０の内側に位置している。
【００４７】
次に、抑え部６２、６３、６４に突き当たることによって回転部６０に支持された固定部５０の結合孔部５９に対して吸盤部７０を結合させる。具体的には、複数の吸盤７１のそれぞれの取り付け軸７２を、対応する結合孔部５９内に挿入して、接着等によって固定させる。
【００４８】
以上のように組み立てられた入力補助装置は、Ｚ方向において、保持部材３０又は回転部６０をセンサーパネル８０のパネル面８１に押しつけると、固定部５０に固定した複数の吸盤７１がパネル面８１に付着され、これによって、中心軸ＡＸ１がパネル面８１に垂直な方向に沿うようにセンサーパネル８０に取り付けられる。この状態、すなわちＺ方向の外力を加えていない状態においては、複数の吸盤７１と接触部６２ａ、６３ａ、６４ａはパネル面８１に接触している一方、保持部材３０と接触体２４は、距離Ｌ１だけパネル面８１から離れている。入力補助装置は、保持部材３０又は回転部６０をセンサーパネル８０から離れる方向に引くことによって、パネル面８１に対する吸盤部７０の付着を解除して、入力補助装置をセンサーパネル８０から取り外すことができる。
【００４９】
上述のように入力補助装置をセンサーパネル８０のパネル面８１に取り付けたとき、図４に示すように、接触部６２ａ、６３ａ、６４ａはパネル面８１に接触した状態となる。この状態で操作者が回転部６０の側面を手で握った場合、回転部６０の側面から接触部６２ａ、６３ａ、６４ａまでが導通しているため、パネル面８１において、接触部６２ａ、６３ａ、６４ａの接触位置に対応する検出電極８３に静電容量の変化が生じる。このときの検出電極８３からの出力にしたがって、静電容量測定部８５は静電容量の変化量を算出し、この算出結果に基づいて、接触位置算出部８６はパネル面８１上における接触部６２ａ、６３ａ、６４ａの位置を算出する。さらに、接触位置算出部８６による算出結果に基づいて、中心位置算出部８７は、パネル面８１上における、接触部６２ａ、６３ａ、６４ａが描く仮想円の中心位置、すなわち入力補助装置の中心軸ＡＸ１の位置を算出する。画像処理部８８は、中心位置算出部８７による算出結果に基づいて、センサーパネル８０に表示する画像を、入力補助装置の位置・範囲に応じた画像に変更する処理を行い、この処理結果に基づいて画像表示部８９は所定の画像をセンサーパネル８０に表示させる。
【００５０】
ここで、中心位置算出部８７によって算出した中心位置が、入力補助装置を取り付ける位置として適切な位置であるか否かを演算・制御部８４で判別するようにしてもよい。中心位置が適切な位置でない場合は、演算・制御部８４は、例えば、その旨をパネル面８１に表示させるとよい。
【００５１】
回転部６０は、結合された保持部材３０とともに、中心軸ＡＸ１の回りを回転可能である。別言すると、回転部６０は、回転支持体としての固定部５０によって、固定部５０の中心軸の周りを回転可能に支持されている。回転部６０を回転させると、パネル面８１上における接触部６２ａ、６３ａ、６４ａの位置が変化し、この位置変化を、複数の検出電極８３で連続的に検出し、これに基づいて、接触位置算出部８６で接触部６２ａ、６３ａ、６４ａの位置を連続的に算出することにより、回転部６０の回転の情報、例えば、方向、角度、速度、を算出することができる。演算・制御部８４においては、算出された回転の情報を回転部６０の回転動作による入力として、これに対応する動作や画像表示をセンサーパネル８０に実行させる。
【００５２】
また、操作者が、Ｚ方向において、押し下げ操作体２０をパネル面８１側に押すと、接触体２４がパネル面８１に接触又は接近する。このとき、押し下げ操作体２０が導電性を有することから、パネル面８１における、接触体２４の接触位置又は接近位置に対応する検出電極８３において静電容量の変化が生じる。この静電容量の変化は、検出電極８３からの出力にしたがって静電容量測定部８５で算出され、この算出結果に基づいて、接触位置算出部８６が接触体２４の接触位置を算出する。この算出結果から、演算・制御部８４は、入力補助装置がパネル面８１に取り付けられた状態で押し下げ操作体２０が操作され、押し下げ操作体２０による入力操作が行われたと判別し、これに対応する動作や画像表示をセンサーパネル８０に実行させる。なお、押し下げ操作体２０をパネル面８１側に押すことにより、中間部材４０、弾性部材Ｓ１、及び固定部５０を介して吸盤部７０もパネル面８１側に押しつけられるため、パネル面８１に対する各吸盤７１の付着力を高めることができる。
【００５３】
以上のように構成されたことから、第１実施形態によれば、次の効果を奏する。
（１）吸盤部７０によって脱着可能としているため、パネル面８１上の所望の位置で回転操作による入力を行うことができる。
【００５４】
（２）回転部６０が、センサーパネル８０に装着された固定部５０の中心軸の周りを回転可能となるため、一定の軌跡で正確に入力を行うことが可能となる。
【００５５】
（３）円環状の回転部６０の底面の一部に通電性領域としての接触部６２ａ、６３ａ、６４ａを設けたため、センサーパネル８０によって接触部６２ａ、６３ａ、６４ａの位置を算出し、この算出結果から回転部６０の中心軸の位置を算出することができる。これにより、入力補助装置の取り付け位置が適切であるかの判断に資することができる。
【００５６】
以下に変形例について説明する。
（１）第１実施形態においては、導電性領域として、回転部６０の円環部６１の底面６１ｂに３つの接触部６２ａ、６３ａ、６４ａを設けたが、底面６１ｂの全面を導電性領域としなければ、導電性領域の数は１つ、２つ、又は４つ以上であってもよく、その面積も形状も任意に設定することができる。
【００５７】
また、回転部６０は、操作者が把持する円環部６１の側面から接触部６２ａ、６３ａ、６４ａまでが電気的に接続されるように導電性材料で形成されていればよい。例えば、回転部６０を絶縁性材料で構成し、円環部６１の側面から接触部６２ａ、６３ａ、６４ａまでの範囲に、スパッタリングやコーティングなどによって導電性材料の薄膜を形成する。この場合、回転部６０の円環部６１の底面６１ｂのうち接触部６２ａ、６３ａ、６４ａ以外の領域が非導電性となることから、接触部６２ａ、６３ａ、６４ａの位置検出が容易となるため好ましい。
【００５８】
（２）図６（Ａ）は、変形例に係る入力システム１１０の構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は回転部１６０の底面１６２の構成を示す底面図である。図７は、図６（Ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ’線における断面図である。
【００５９】
図６（Ａ）、（Ｂ）、図７に示すように、装着機構としての吸盤部１７０を押し下げ操作体１２０の軸部１２３の先端に設けることもできる。この変形例の入力システム１１０は、押し下げ操作体１２０と、弾性部材Ｓ２と、回転部１６０と、吸盤部１７０と、センサーパネル１８０を有する入力装置とを備える。センサーパネル１８０は、第１実施形態のセンサーパネル８０と同様の構成であるため詳細な説明は省略する。センサーパネル１８０は、図５に示す演算・制御部８４とともに入力装置を構成する。
【００６０】
押し下げ操作体１２０は、第１実施形態の押し下げ操作体２０と同様に、平面視円形の操作部１２１を有し、中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ２に一致するように配置される。押し下げ操作体１２０は、絶縁性材料（例えば樹脂）によって構成され、円板形状の操作部１２１の裏面１２１ｂの中心から、Ｚ方向においてセンサーパネル１８０側へ延びる軸部１２３を有している。この軸部１２３の先端には、弾性部材Ｓ２を介して、吸盤部１７０が結合されている。弾性部材Ｓ２は、例えば圧縮ばねやゴムであって、Ｚ方向に沿ってパネル面１８１から離れる方向へ押し下げ操作体１２０を付勢する。操作部１２１の表面１２１ａには導電性材料の膜が形成されている。また、押し下げ操作体１２０の内部には、中心軸に沿って、押し下げ操作体１２０をＺ方向に貫通するスルーホールに導電性材料を充填・固化させた導電路１２５が形成されている。導電路１２５と表面１２１ａの導電性膜は互いに電気的に接続されている。
【００６１】
回転部１６０は、図６（Ａ）に示すように、円筒状の外形を備え、絶縁性材料で構成されている。回転部１６０は、その中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ２に一致するように、回転支持体としての押し下げ操作体１２０によって回転可能に支持されている。回転部１６０の側面１６１には導電性材料の膜が形成されている。また、図６（Ｂ）に示すように、パネル面１８１に対向する、回転部１６０の底面１６２には、導電性領域１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃが設けられている。導電性領域１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃは、円状の底面１６２において、回転部１６０の中心軸について等角度間隔で配置されている。また、導電性領域１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃと、側面１６１に形成された導電性の膜とは、互いに電気的に接続されている。
【００６２】
吸盤部１７０は、絶縁性材料で構成され、その中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ２に一致するように配置されている。吸盤部１７０は、センサーパネル１８０側にＺ方向上側へくぼんだ空間１７１を備える。この空間１７１の内面であって、吸盤部１７０の中心軸上には導電体材料からなる接触体１２４が設けられている。この接触体１２４は、第１実施形態の接触体２４と同様に、導電性と弾性を備える。吸盤部１７０においては、押し下げ操作体１２０の操作部１２１に対して、Ｚ方向においてセンサーパネル１８０へ向かう向きの所定以上の力を加えると、空間１７１がＺ方向において収縮してパネル面１８１に付着される。このとき、接触体１２４の底面１２４ａがパネル面１８１に接触する。吸盤部１７０がパネル面１８１に付着した状態で吸盤部１７０に与えていた力を解除すると、付着状態は維持されるが空間１７１が広がって、接触体１２４の底面１２４ａはパネル面１８１から離間する。この状態から、押し下げ操作体１２０をＺ方向に沿ってパネル面１８１から離れる方向に所定以上の力で引き上げると、入力補助装置をセンサーパネル１８０から取り外すことができる。
【００６３】
吸盤部１７０の内部には、中心軸に沿って、吸盤部１７０をＺ方向に貫通するスルーホールに導電性材料が充填・固化された導電路１７５が形成されている。表面１２１ａの導電性の膜と、導電路１２５と、導電路１７５と、接触体１２４とは順に電気的に接続されている。
【００６４】
吸盤部１７０によって入力補助装置をセンサーパネル１８０のパネル面１８１に取り付けたとき、回転部１６０の底面１６２の導電性領域１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃはパネル面１８１に接触した状態となる。この状態で操作者が回転部１６０の側面１６１を手で握ると、側面１６１と導電性領域１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃとが導通しているため、パネル面１８１において、導電性領域１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃの接触位置に対応する検出電極８３において静電容量の変化が生じる。したがって、第１実施形態の処理手順と同様の手順により、静電容量の変化量が算出され、さらに、導電性領域１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃの位置が算出される。さらに、パネル面８１上における入力補助装置の中心軸ＡＸ２の位置が算出される。算出された中心軸ＡＸ２の位置に基づいた画像処理及び画像表示も第１実施形態と同様である。
【００６５】
また、操作者が、Ｚ方向において、押し下げ操作体１２０をパネル面１８１側に押すと、接触体１２４がパネル面１８１に接触又は接近する。このとき、表面１２１ａ、導電路１２５、導電路１７５、及び、接触体１２４の底面１２４ａが電気的に互いに接続されているため、パネル面１８１における接触体１２４の接触位置又は接近位置、すなわち入力補助装置の中心軸ＡＸ２の位置、に対応する検出電極８３において静電容量の変化が生じる。この静電容量の変化に基づいて接触体１２４の接触位置の算出や画像表示等が実行されるのは第１実施形態と同様である。
【００６６】
本変形例によれば、押し下げ操作体１２０を回転支持体として機能させることにより、第１実施形態の入力補助装置よりも簡単な構成とすることができ、これによって部品点数を減らすことができる。
【００６７】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態においては、装着機構として、ベース部材２５０と一組のレール部材２８１、２８２を用いる点が第１実施形態と異なる。
【００６８】
図８は、第２実施形態に係る入力システム２１０の構成を示す斜視図である。図９は、入力システム２１０の構成を示す分解斜視図であり、押し下げ操作体２２０の操作部２２１の表面２２１ａ側から見た図である。図１０は、図８のＸ−Ｘ’線における断面図である。図１１は、図８のＸＩ−ＸＩ’線における断面図である。図１２は、ベース部材２５０の構成を示す斜視図である。図１３は、回転先端部２８３を背面２８３ｂ側から見た斜視図である。各図には、基準座標としてＸ−Ｙ−Ｚ座標が示されている。Ｚ方向は、入力補助装置の中心軸ＡＸ３が延びる方向に沿っており、Ｘ−Ｙ面はＺ方向に直交する面である。ここで、入力補助装置は、入力システム２１０のうち、押し下げ操作体２２０と、弾性部材Ｓ３と、回転操作部２３０と、結合軸部２４０と、ベース部材２５０と、４枚の補助板２６１、２６２、２７１、２７２と、１組のレール部材２８１、２８２と、回転先端部２８３とを備える。ここで、回転操作部２３０と、結合軸部２４０と、回転先端部２８３とは回転部を構成し、ベース部材２５０と、補助板２６１、２６２、２７１、２７２と、レール部材２８１、２８２とは装着機構を構成する。
【００６９】
図８又は図９に示すように、入力システム２１０は、押し下げ操作体２２０と、弾性部材Ｓ３と、回転操作部２３０と、結合軸部２４０と、軸受円環部２５３を有するベース部材２５０と、４枚の補助板２６１、２６２、２７１、２７２と、１組のレール部材２８１、２８２と、回転先端部２８３と、センサーパネル２９０を有する入力装置とを備える。図８と図９に示すように、押し下げ操作体２２０と、弾性部材Ｓ３と、回転操作部２３０と、結合軸部２４０と、ベース部材２５０と、軸受円環部２５３と、回転先端部２８３とは、入力補助装置の中心軸ＡＸ３に沿って順に配置され、かつ、それぞれの中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ３上に載るように配置されている。
【００７０】
押し下げ操作体２２０は、第１実施形態の押し下げ操作体２０と同様の構成であり、平面視円形の操作部２２１を有し、中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ３に一致するように配置される。押し下げ操作体２２０は、円板形状の操作部２２１の背面２２１ｂの中心からＺ方向後方へ延びる軸部２２３を有している。この軸部２２３の先端には弾性を有する接触体２２４が設けられている。押し下げ操作体２２０は、金属その他の導電体で形成されており、接触体２２４は、導電性を有する樹脂などを用いることにより、導電性と弾性を有している。接触体２２４は、外部から力を加えないときには、軸部２２３よりも大きな所定の外径を維持する一方、外部から圧縮させる力を加えたときには、その弾性により、少なくとも軸部２２３と同じ外径まで収縮可能である。
【００７１】
回転操作部２３０は、円筒状をなしており、その中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ３に一致するように配置される。回転操作部２３０の内周面２３１には、径方向に外側に広がるように設けられた２本の係合溝部２３２が回転操作部２３０の中心軸に沿って設けられている。回転操作部２３０のＺ方向前側の表面２３４の径方向中央には、Ｚ方向後方側へ凹んだ凹部２３４ａが設けられている。この凹部２３４ａは、押し下げ操作体２２０の操作部２２１の外径と同一の内径を有する。回転操作部２３０は金属その他の導電性を有する材料で形成される。
【００７２】
結合軸部２４０は、円筒状をなしており、その中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ３に一致するように配置される。結合軸部２４０の外周面２４１の直径は回転操作部２３０の内周面２３１の内周径と同一である。この外周面２４１には、回転操作部２３０の内周面２３１の２本の係合溝部２３２にそれぞれ対応するように、径方向外側に突出し、かつ、結合軸部２４０の中心軸に沿った２本の係合突起部２４２が設けられている。また、結合軸部２４０の内周面２４３は、押し下げ操作体２２０の軸部２２３が軸方向に挿通可能な内径を有する。結合軸部２４０は金属その他の導電性を有する材料で形成される。
【００７３】
ベース部材２５０は、絶縁性を有し、弾性変形可能な材料、例えば樹脂を成形することによって板状に形成される。ベース部材２５０は、図１２に示すように、ＸＹ平面の中央に開口部２５２が設けられ、開口部２５２の中央位置に、固定・解除可能な状態で軸受円環部２５３が配置される。開口部２５２は、Ｙ方向下側に開いた略コの字状基部２５１と、基部２５１のコの字の開口部分に配置された固定板部２５４とによって形状が規定されている。固定部としての固定板部２５４は、Ｘ方向両端面から外側へ延びる２つの接続部２５４ａ、２５４ｂによって、略コの字状の基部２５１の２つの下端部２５１ａ、２５１ｂにそれぞれ接続されている。
【００７４】
軸受円環部２５３は、結合軸部２４０を支持可能な大きさの内径を有し、側面が開口部２５２の内面に接触・離間可能に配置されている。軸受円環部２５３は、上記中央位置に配置された状態では、結合軸部２４０及び回転先端部２８３と中心軸が重なり、回転支持体として、その中心軸の回りを回転可能となるように回転部を支持する。
【００７５】
基部２５１の下端部２５１ａ、２５１ｂからは、２つの腕部２５５ａ、２５５ｂがそれぞれ下方に延びており、これらの腕部２５５ａ、２５５ｂの下端には、２つのくさび部２５６ａ、２５６ｂがそれぞれ設けられている。くさび部２５６ａ、２５６ｂは、Ｘ方向の端部の下端に、Ｚ方向において前後に広がるように形成された当接部２５７ａ、２５７ｂをそれぞれ有する。くさび部２５６ａ、２５６ｂの上端部２５８ａ、２５８ｂは、上方向へ向かうほど細くなる先細り形状となっている。
【００７６】
くさび部２５６ａ、２５６ｂに外力を加えていない状態においては、上端部２５８ａ、２５８ｂは固定板部２５４の下面２５４ｃから離れており、ベース部材２５０においてＸ方向で最も外側に位置する当接部２５７ａ、２５７ｂは、基部２５１の側面２５１ｃ、２５１ｄよりもそれぞれ外側に位置する。この状態において、軸受円環部２５３は開口部２５２に対する固定が解除されており、開口部２５２内で変位可能である。
【００７７】
これに対して、くさび部２５６ａ、２５６ｂに対してＸ方向内側へ向かうように力を加えると、腕部２５５ａ、２５５ｂが弾性変形可能であるため、図１２の矢印ＡＲ、ＡＲ’に示すようにくさび部２５６ａ、２５６ｂが固定板部２５４側へ変位して、その上端部２５８ａ、２５８ｂが固定板部２５４の下面２５４ｃに当接する。これにより接続部２５４ａ、２５４ｂが弾性変形することで固定板部２５４の上面２５４ｄが軸受円環部２５３の下側面に当接し、軸受円環部２５３は固定板部２５４の上面２５４ｄと開口部２５２の内面とに挟持され、これによって上記中央位置に固定され、軸受円環部２５３はＸ方向の変位が規制される。このとき、くさび部２５６ａ、２５６ｂはＸ方向において基部２５１の側面２５１ｃ、２５１ｄと同一の位置となる。
【００７８】
また、基部２５１の上部のＸ方向両端には、外側へ延出した軸状の２つの係止部２５９ａ、２５９ｂがそれぞれ設けられている。
【００７９】
レール部材２８１、２８２は、絶縁性の材料、例えば樹脂で構成され、センサーパネル２９０のパネル面２９１の所定の領域、すなわちセンサーパネル２９０の操作領域外の領域において、互いに平行に固定される。固定は接着等によって行うが、レール部材２８１、２８２とセンサーパネル２９０に磁性材料をそれぞれ配置し、互いの磁気によって脱着可能に取り付けてもよい。また、レール部材２８１、２８２は、長手方向に沿って延びる溝部２８１ａ、２８２ａをそれぞれ有し、溝部２８１ａ、２８２ａが互いに対向するようにパネル面２９１上に配置される。
【００８０】
このように配置されたレール部材２８１、２８２に対して、図１０に示すように、一方の係止部２５９ａを、レール部材２８１の溝部２８１ａ内に、他方の係止部２５９ｂを、レール部材２８１と対になるレール部材２８２の溝部２８２ａ内に、それぞれ嵌め入れることによって、ベース部材２５０が上下移動可能な状態で装着される。装着されたベース部材２５０は、係止部２５９ａ、２５９ｂを軸として回動が可能である。この状態のベース部材２５０においては、くさび部２５６ａ、２５６ｂに対してＸ方向内側へ向かうように力を加えて当接部２５７ａ、２５７ｂの間隔を狭くした状態で、くさび部２５６ａ、２５６ｂを２つのレール部材２８１、２８２で挟まれた領域内に導入し、外力を解除すると当接部２５７ａ、２５７ｂの外面がレール部材２８１、２８２の内面２８１ｂ、２８２ｂにそれぞれ当接する。これにより、ベース部材２５０の上下移動及び回動が規制され、センサーパネル２９０に対してベース部材２５０が固定される。
【００８１】
補助板２６１、２６２、２７１、２７２は、絶縁性の材料、例えば樹脂で構成される。補助板２６１、２６２、２７１、２７２は、ベース部材２５０を前後から挟みこむことによって、当接部２５７ａ、２５７ｂがレール部材２８１、２８２の内面２８１ｂ、２８２ｂに当接した状態を維持できるような剛性を有する。補助板２６１と補助板２７１は、ベース部材２５０の左側において下端部２５１ａ、固定板部２５４、接続部２５４ａ、腕部２５５ａ、及びくさび部２５６ａを前後から挟み込むように配置され、ねじ（不図示）によってベース部材２５０を挟んで互いに固定される。補助板２６２と補助板２７２は、ベース部材２５０の右側において下端部２５１ｂ、固定板部２５４、接続部２５４ｂ、腕部２５５ｂ、及びくさび部２５６ｂを前後から挟み込むように配置され、ねじ（不図示）によってベース部材２５０を挟んで互いに固定される。
【００８２】
回転先端部２８３は、中央に開口部２８４を有する円板状をなしており、その中心軸が入力補助装置の中心軸ＡＸ３に一致するように配置される。回転先端部２８３は、金属その他の導電体で形成されており、背面２８３ｂには、図１３に示すように、回転先端部２８３の中心軸に対して一定角度間隔で、通電性領域として、Ｚ方向に沿ってセンサーパネル２９０のパネル面２９１側へ円柱状に突出した３つの接触部２８５、２８６、２８７が設けられている。ここで、接触部２８５、２８６、２８７の形状は円柱状に限定されない。接触部２８５、２８６、２８７を導電性と弾性を有する材料で構成することもできる。
【００８３】
ここで、押し下げ操作体２２０、弾性部材Ｓ３、回転操作部２３０、結合軸部２４０、ベース部材２５０、補助板２６１、２６２、２７１、２７２、及び回転先端部２８３は、第１実施形態の押し下げ操作体２０等と同様に透明な材料で構成することが好ましい。
【００８４】
センサーパネル２９０は、第１実施形態のセンサーパネル８０と同様の構成であって、図５に示す演算・制御部８４とともに入力装置を構成する。
【００８５】
センサーパネル２９０のパネル面２９１に回転先端部２８３の接触部２８５、２８６、２８７が接触すると、静電容量測定部８５が算出した静電容量に基づいて接触位置算出部８６が、パネル面２９１上における接触部２８５、２８６、２８７の位置を算出する。接触部２８５、２８６、２８７は、回転先端部２８３の仮想円上に配置されているため、中心位置算出部８７は、接触位置算出部８６による算出結果に基づいて、パネル面２９１上における、回転先端部２８３の中心軸の位置、すなわち入力補助装置の中心軸ＡＸ３の位置を算出することができる。画像処理部８８は、中心位置算出部８７による算出結果に基づいて、センサーパネル２９０に表示する画像を、パネル面２９１における入力補助装置の位置・範囲に応じた画像に変更する処理を行う。画像表示部８９は、画像処理部８８による画像処理結果に基づいて所定の画像をセンサーパネル２９０に表示させる。
【００８６】
以上の構成の入力補助装置は次のようにセンサーパネル２９０に取り付けられる。
まず、センサーパネル２９０のパネル面２９１の所定位置にレール部材２８１、２８２を固定し、このレール部材２８１、２８２の溝部２８１ａ、２８２ａ内に係止部２５９ａ、２５９ｂをそれぞれ挿入することによって、センサーパネル２９０に対して上下移動可能な状態でベース部材２５０を装着する。
【００８７】
回転部については、まず、回転操作部２３０の内部に結合軸部２４０を挿入する。この結合軸部２４０の挿入は、回転操作部２３０の内周面２３１の２つの係合溝部２３２内に２つの係合突起部２４２をそれぞれ嵌め合わせつつＺ方向に挿入させることによって行い、接着等により回転操作部２３０と結合軸部２４０を互いに固定する。この状態においては、図１１に示すように、結合軸部２４０のＺ方向前方側の表面２４５は回転操作部２３０の凹部２３４ａと同一の面をなしている。また、このとき、結合軸部２４０の後端部、すなわちＺ方向においてセンサーパネル２９０側の端部において後方に突出するように設けた結合突起部２４４は、回転操作部２３０の背面２３３よりも後方に突出している。さらに、この結合突起部２４４を、軸受円環部２５３、回転先端部２８３の開口部２８４の順に挿通させることによって、軸受円環部２５３に支持された状態で、回転操作部２３０、結合軸部２４０、及び回転先端部２８３が互いに結合される。
【００８８】
次に、図１１に示すように、互いに固定された回転操作部２３０と結合軸部２４０に対して、弾性部材Ｓ３を介して押し下げ操作体２２０を結合させる。この押し下げ操作体２２０の結合は、円環状の弾性部材Ｓ３に挿通させた軸部２２３と接触体２２４を結合軸部２４０の表面２４５から結合軸部２４０の内周面２４３内へ圧入することによって行う。この圧入において、接触体２２４は加えられた外力によって外径が収縮された状態で、結合軸部２４０の内周面２４３、さらには回転先端部２８３の開口部２８４内に挿通される。接触体２２４は、回転先端部２８３の背面２８３ｂからセンサーパネル２９０側へ延出し、その弾性力によって外径が圧入前の大きさにもどる。これにより、軸部２２３が回転先端部２８３の背面２８３ｂ近傍で抜け止められた状態で、押し下げ操作体２２０と、回転操作部２３０と、結合軸部２４０と、回転先端部２８３とが互いに結合され、回転部が形成される。ここで、接触体２２４の背面２８３ｂからの延出量は、押し下げ操作体２２０を操作していない状態では、背面２８３ｂに対する接触部２８５、２８６、２８７の突出量よりも小さい。
【００８９】
つづいて、くさび部２５６ａ、２５６ｂに対してＸ方向内側へ向かうように力を加えた状態でベース部材２５０を２本のレール部材２８１、２８２で挟まれた空間内に導入し、当接部２５７ａ、２５７ｂの外面がレール部材２８１、２８２の内面２８１ｂ、２８２ｂにそれぞれ当接させた状態で加えていた力を解除する。この状態においては、腕部２５５ａ、２５５ｂがＸ方向において外側へ広がろうとする弾性力によって、当接部２５７ａ、２５７ｂが内面２８１ｂ、２８２ｂに対して強く押しつけられるため、ベース部材２５０の上下移動及び回動が規制され、センサーパネル２９０に対してベース部材２５０が固定される。このようなベース部材２５０の変形状態を維持するために、ベース部材２５０を挟んだ状態で、補助板２６１と補助板２７１、及び、補助板２６２と補助板２７２をそれぞれねじ止め固定する。また、このようにベース部材２５０を固定することによって、軸受円環部２５３は、固定板部２５４の上面２５４ｄと開口部２５２の内面とによって上記中央位置に挟持・固定され、そして、回転支持体としての軸受円環部２５３によって回転部が回転可能に支持される。
【００９０】
以上のように組み立てられた入力システム２１０において、回転先端部２８３の接触部２８５、２８６、２８７は、パネル面２９１に接触しており、操作者が回転操作部２３０を把持すると、回転操作部２３０と結合軸部２４０と回転先端部２８３とが導通しているため、パネル面２９１において、接触部２８５、２８６、２８７の接触位置に対応する検出電極８３において静電容量の変化が生じる。このときの検出電極８３からの出力にしたがって静電容量測定部８５は、静電容量の変化量を算出し、この算出結果に基づいて接触位置算出部８６は、接触部２８５、２８６、２８７の位置を算出する。さらに、接触位置算出部８６による算出結果に基づいて、中心位置算出部８７は、パネル面２９１上における入力補助装置の中心軸ＡＸ３の位置を算出する。画像処理部８８は、中心位置算出部８７による算出結果に基づいて、センサーパネル２９０に表示する画像を、入力補助装置の位置・範囲に応じた画像に変更する処理を行い、この処理結果に基づいて画像表示部８９は所定の画像をセンサーパネル２９０に表示させる。
【００９１】
回転操作部２３０は、結合軸部２４０及び回転先端部２８３とともに軸受円環部２５３によって支持されており、中心軸ＡＸ３の回りを回転可能である。別言すると、回転操作部２３０は、回転支持体としての軸受円環部２５３によって、軸受円環部２５３の中心軸の周りを回転可能に支持されている。回転操作部２３０を回転させると、パネル面２９１上における接触部２８５、２８６、２８７の位置が変化し、この位置変化を、複数の検出電極８３で連続的に検出し、これに基づいて、接触位置算出部８６で接触部２８５、２８６、２８７の位置を連続的に算出することにより、回転操作部２３０の回転の情報、例えば、方向、角度、速度、を算出することができる。演算・制御部８４においては、算出された回転の情報を回転操作部２３０の回転動作による入力として、これに対応する動作や画像表示をセンサーパネル２９０に実行させる。
【００９２】
また、押し下げ操作体２２０の背面２２１ｂと、結合軸部２４０の表面２４５との間には弾性部材Ｓ３が配置されている。押し下げ操作体２２０に対して外部から力を加えない状態においては、弾性部材Ｓ３の弾性力によって、押し下げ操作体２２０の背面２２１ｂと、結合軸部２４０の表面２４５との間隔は一定に維持される。その結果、接触体２２４の背面２８３ｂからの延出量は、背面２８３ｂに対する接触部２８５、２８６、２８７の突出量よりも小さくなるため、接触体２２４はパネル面２９１に接触しない。これに対して、操作部２２１をＺ方向後方へ押し込むと、弾性部材Ｓ３が圧縮され、接触体２２４は、パネル面２９１側へ接近し、または、パネル面２９１に接触する。押し下げ操作体２２０は、導電性を有するため、パネル面２９１における、接触体２２４の接触位置又は接近位置、すなわち入力補助装置の中心軸ＡＸ３の位置、に対応する検出電極８３において静電容量の変化が生じる。この静電容量の変化は、検出電極８３からの出力にしたがって静電容量測定部８５で算出され、この算出結果に基づいて、接触位置算出部８６が接触体２２４の接触位置を算出する。この算出結果から、演算・制御部８４は、入力補助装置がパネル面２９１に取り付けられた状態で押し下げ操作体２２０が操作され、押し下げ操作体２２０による入力操作が行われたと判別し、これに対応する動作や画像表示をセンサーパネル２９０に実行させる。
【００９３】
以上のように、第２実施形態の入力システム２１０においては、センサーパネル２９０に固定した一対のレール部材２８１、２８２にベース部材２５０を結合し、ベース部材２５０に対して固定・解除可能に設けた軸受円環部２５３によって回転部を支持する構成としている。これにより、レール部材２８１、２８２に沿って回転部を容易かつ正確に移動させることができるとともに、ベース部材２５０を固定した後は回転部をセンサーパネル２９０に対する所望の位置に確実に配置することができる。
なお、その他の作用、効果は第１実施形態と同様である。
【００９４】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上のように、本発明に係る入力補助装置及び入力システムは、回転動作による入力を所望の位置で正確に行うことができる点で有用である。
【符号の説明】
【００９６】
１０    入力システム
２０    押し下げ操作体
２１    操作部
２３    軸部
２４    接触体
３０    保持部材
３２、３３、３４  係合凸部
４０    中間部材
４４、４５、４６、４７  嵌合凸部
５０    固定部（回転支持体）
５３    挿入孔
５４、５５、５６、５７  嵌合孔部
５９    結合孔部
６１    円環部
６０    回転部
６２、６３、６４  抑え部
６２ａ、６３ａ、６４ａ  接触部
７０    吸盤部（装着機構）
７１    吸盤
８０    センサーパネル
８１    パネル面
８３    検出電極
８４    演算・制御部
８５    静電容量測定部
８６    接触位置算出部
８７    中心位置算出部
８８    画像処理部
８９    画像表示部
１１０    入力システム
１２０    押し下げ操作体（回転支持体）
１２１    操作部
１２３    軸部
１２４    接触体
１２５    導電路
１６０    回転部
１６１    側面
１６２    底面
１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ  導電性領域
１７０    吸盤部（装着機構）
１７５    導電路
１８０    センサーパネル
１８１    パネル面
２１０    入力システム
２２０    押し下げ操作体
２２１    操作部
２２３    軸部
２２４    接触体
２３０    回転操作部（回転部）
２４０    結合軸部（回転部）
２５０    ベース部材（装着機構）
２５１    基部
２５２    開口部
２５３    軸受円環部（回転支持体）
２５４    固定板部（固定部）
２５４ａ、２５４ｂ  接続部
２５６ａ、２５６ｂ  くさび部
２５７ａ、２５７ｂ  当接部
２５９ａ、２５９ｂ  係止部
２６１、２６２、２７１、２７２  補助板
２８１、２８２  レール部材（装着機構）
２８１ａ、２８２ａ  溝部
２８３    回転先端部（回転部）
２８５、２８６、２８７  接触部
２９０    センサーパネル
２９１    パネル面
ＡＸ１、ＡＸ２、ＡＸ３  中心軸
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  弾性部材
【図１】
2016170908.tif 000003
【図２】
2016170908.tif 000004
【図３】
2016170908.tif 000005
【図４】
2016170908.tif 000006
【図５】
2016170908.tif 000007
【図６】
2016170908.tif 000008
【図７】
2016170908.tif 000009
【図８】
2016170908.tif 000010
【図９】
2016170908.tif 000011
【図１０】
2016170908.tif 000012
【図１１】
2016170908.tif 000013
【図１２】
2016170908.tif 000014
【図１３】
2016170908.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月27日(2017.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図３に示すように、中間部材４０の裏面４２には、中間部材４０の中心軸に対して一定角度間隔で、Ｚ方向後側へ突出する嵌合凸部４４、４５、４６、４７が設けられている。さらに、図４に示すように、中間部材４０の裏面４２において、嵌合凸部４４、４５、４６、４７を設けていない範囲には、膜状の弾性部材Ｓ１が配置されている。弾性部材Ｓ１は、例えばゴムや圧縮ばねで構成され、接着剤等によって中間部材４０の裏面４２に対して、変形可能な状態で固定される。弾性部材Ｓ１は、Ｚ方向に沿ってパネル面８１から離れる方向へ押し下げ操作体２０を付勢する。また、中間部材４０の外径は押し下げ操作体２０の操作部２１の外径と同一である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
つづいて、押し下げ操作体２０と中間部材４０が結合された固定部５０を挟み込むようにして、保持部材３０と回転部６０とを互いに結合させる。保持部材３０は、その裏面３６がＺ方向後側となるように、押し下げ操作体２０側から固定部５０へ接近させ、回転部６０は、接触部６２ａ、６３ａ、６４ａがＺ方向後側となるようにし、固定部５０はその裏面５８側から回転部６０へ接近させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
（３）円環状の回転部６０の底面の一部に通電性領域としての接触部６２ａ、６３ａ、６４ａを設けたため、接触位置算出部８６によって接触部６２ａ、６３ａ、６４ａの位置を算出し、中心位置算出部８７によってこの算出結果から回転部６０の中心軸の位置を算出することができる。これにより、入力補助装置の取り付け位置が適切であるかの判断に資することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
１０    入力システム
２０    押し下げ操作体
２１    操作部
２３    軸部
２４    接触体
３０    保持部材
３２、３３、３４  係合凸部
４０    中間部材
４４、４５、４６、４７  嵌合凸部
５０    固定部（回転支持体）
５３    挿通孔
５４、５５、５６、５７  嵌合孔部
５９    結合孔部
６１    円環部
６０    回転部
６２、６３、６４  抑え部
６２ａ、６３ａ、６４ａ  接触部
７０    吸盤部（装着機構）
７１    吸盤
８０    センサーパネル
８１    パネル面
８３    検出電極
８４    演算・制御部
８５    静電容量測定部
８６    接触位置算出部
８７    中心位置算出部
８８    画像処理部
８９    画像表示部
１１０    入力システム
１２０    押し下げ操作体（回転支持体）
１２１    操作部
１２３    軸部
１２４    接触体
１２５    導電路
１６０    回転部
１６１    側面
１６２    底面
１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ  導電性領域
１７０    吸盤部（装着機構）
１７５    導電路
１８０    センサーパネル
１８１    パネル面
２１０    入力システム
２２０    押し下げ操作体
２２１    操作部
２２３    軸部
２２４    接触体
２３０    回転操作部（回転部）
２４０    結合軸部（回転部）
２５０    ベース部材（装着機構）
２５１    基部
２５２    開口部
２５３    軸受円環部（回転支持体）
２５４    固定板部（固定部）
２５４ａ、２５４ｂ  接続部
２５６ａ、２５６ｂ  くさび部
２５７ａ、２５７ｂ  当接部
２５９ａ、２５９ｂ  係止部
２６１、２６２、２７１、２７２  補助板
２８１、２８２  レール部材（装着機構）
２８１ａ、２８２ａ  溝部
２８３    回転先端部（回転部）
２８５、２８６、２８７  接触部
２９０    センサーパネル
２９１    パネル面
ＡＸ１、ＡＸ２、ＡＸ３  中心軸
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  弾性部材
【国際調査報告】
2016170908.tif 000016
2016170908.tif 000017
2016170908.tif 000018
2016170908.tif 000019