(57)【要約】【課題】上記の事情に鑑み成されたものであって、容易に入力操作を行うことができる入力装置の提供を目的としている。【解決手段】本発明の入力装置は、操作者の入力操作に伴って可動される操作部と、操作部に連結され、所定の画像を表示する表示部と、入力操作を行う操作者の手指による操作を検出する検出部と、操作部の動きと検出部の検出結果とを関連付けて所定の情報を生成する情報生成部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者の入力操作に伴って可動される操作部と、
前記操作部に連結され、所定の画像を表示する表示部と、
前記入力操作を行う操作者の手指による操作を検出する検出部と、
前記操作部の動きと前記検出部の検出結果とを関連付けて前記所定の情報を生成する情報生成部と、を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記検出部が前記表示部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記表示部は、曲面状の表示部材と、前記表示部材の内側から投射画像を投射して前記投射画像を外側から観察可能とする画像投射手段と、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記表示部は、前記操作部の棒状部材を介して連結されており、
前記操作部の可動部分は、前記棒状部材における前記表示部との接続部分の近傍に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項５】
前記表示部は、前記入力操作に関連付けられた操作ボタンを表示し、
前記検出部は、前記操作ボタンに対する前記操作者の手指の動きを検出し、
前記情報生成部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記所定の情報を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記表示部は、前記入力操作を補助する補助表示を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項７】
前記表示部は、前記補助表示と異なる前記入力操作が行われた場合に、前記入力操作をキャンセルした旨を表示する、或いは前記入力操作を矯正させる旨の指示を表示することを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
【請求項８】
前記表示部は、前記入力操作に応じて前記画像を表示する方向を変化させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項９】
前記操作部は、前記表示部に表示される前記画像に応じて可動可能な方向を変化させることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項１０】
前記操作者による操作部の可動動作及び前記操作者による手指動作の一方を第１入力操作に対応させ、前記可動動作及び前記手指動作の他方を前記第１入力操作を微調整する第２入力操作に対応させることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項１１】
外部装置に所定の情報を入力する入力操作に用いられる入力装置において、
前記入力操作に伴って可動される操作部と、
前記操作部に設けられ、前記入力操作を行う操作者の手指を検出する検出部と、
前記操作部の動き及び前記検出部の検出結果を関連付けて前記所定の情報を生成する情報生成部と、
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、入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピューターゲームにおける入力操作を行う入力装置として、基台の上に立てたジョイスティックと呼ばれる一本の棒状部材を前後左右に傾けて操作することでゲームに対して所定の情報を入力するものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２１３７４１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、上記の入力装置においては、棒状部材と、その他の操作入力部が分離した構成となっているため、複雑な入力操作の場合は両手で行う必要があり、操作が煩雑になるといった問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑み成されたものであって、容易に入力操作を行うことができる入力装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様は、操作者の入力操作に伴って可動される操作部と、前記操作部に連結され、所定の画像を表示する表示部と、前記入力操作を行う操作者の手指による操作を検出する検出部と、前記操作部の動きと前記検出部の検出結果とを関連付けて前記所定の情報を生成する情報生成部と、を備えることを特徴とする入力装置である。
【０００７】
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記検出部が前記表示部に設けられるのが好ましい。
【０００８】
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、曲面状の表示部材と、前記表示部材の内側から投射画像を投射して前記投射画像を外側から観察可能とする画像投射手段と、を含むのが好ましい。
【０００９】
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、前記操作部の棒状部材を介して連結されており、前記操作部の可動部分は、前記棒状部材における前記表示部との接続部分の近傍に設けられるのが好ましい。
【００１０】
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、前記入力操作に関連付けられた操作ボタンを表示し、前記検出部は、前記操作ボタンに対する前記操作者の手指の動きを検出し、前記情報生成部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記所定の情報を生成するのが好ましい。
【００１１】
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、前記入力操作を補助する補助表示を行うのが好ましい。
【００１２】
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、前記補助表示と異なる前記入力操作が行われた場合に、前記入力操作をキャンセルした旨を表示する、或いは前記入力操作を矯正させる旨の指示を表示するのが好ましい。
【００１３】
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、前記入力操作に応じて前記画像を表示する方向を変化させるのが好ましい。
【００１４】
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記操作部は、前記表示部に表示される前記画像に応じて可動可能な方向を変化させるのが好ましい。
【００１５】
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記操作者による操作部の可動動作及び前記操作者による手指動作の一方を第１入力操作に対応させ、前記可動動作及び前記手指動作の他方を前記第１入力操作を微調整する第２入力操作に対応させるのが好ましい。
【００１６】
第２の態様は、外部装置に所定の情報を入力する入力操作に用いられる入力装置において、前記入力操作に伴って可動される操作部と、前記操作部に設けられ、前記入力操作を行う操作者の手指を検出する検出部と、を備えることを特徴とする入力装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、容易に入力操作を行うことができる入力装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係る入力装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】同実施形態に係る入力装置の断面形状を示す図である。
【図３】同実施形態入力装置のジョイスティック部の構成を斜め下方から視た要部構成図である。
【図４】スティック部による入力操作及び手指による入力操作を連動させる態様を説明するための図である。
【図５】ディスプレイ部に表示される画像の一例を示す図である。
【図６】ディスプレイ部に入力操作を補助するための補助表示が表示された態様を示す図である。
【図７】ディスプレイ部に表示される補助表示のバリエーションを示す図である。
【図８】別形態に係る入力装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の入力装置に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。本実施形態に係る入力装置は、例えばコンピューターゲームを行うためのコンピューター等の外部装置に対し、前記ゲームを実行するための操作信号（所定の情報）を入力するためのものである。従って、入力装置は外部装置に接続された状態で使用される。
【００２０】
図１は本実施形態に係る入力装置の概略構成を示す斜視図であり、操作者の手が入力装置の一部を把持した状態を示すものである。なお、以下の説明においては、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。具体的に図１において、Ｘ方向が操作者側から入力装置を視た場合の左右方向に対応し、Ｙ方向が操作者側から入力装置を視た場合の前後方向に対応し、Ｚ方向が操作者側から入力装置を視た場合の上下方向に対応する。
【００２１】
図１に示すように入力装置１００は、ディスプレイ部１０と、ジョイスティック部２０と、接続コネクター４０と、制御部５０と、を有している。
ディスプレイ部１０は、詳細については後述するように所定の画像を表示する表示部を構成するものであり、ジョイスティック部２０の上部に連結されている。ディスプレイ部１０は、概略半球形状を有し、操作者が入力操作を行う際に把持されるグリップ部として機能する。
【００２２】
ジョイスティック部２０は、少なくとも８自由度の可動が可能なスティック部（棒状部材）２１を主体に構成され、前記操作に対応する信号（所定の情報）を外部装置側に入力するためのものである。ここで、８自由度とは、前方向（＋Ｙ方向）、後方向（−Ｙ方向）、右方向（−Ｘ方向）、左方向（＋Ｘ方向）、上方向（＋Ｚ方向）、下方向（−Ｚ方向）、右回転方向（Ｚ軸回りの右回転（＋θ）方向）、左回転方向（Ｚ軸回りの左回転（−θ）方向）を意味する。
【００２３】
接続コネクター４０は、外部装置（不図示）に電気的に接続されることで、入力装置１００側から外部装置側へと入力信号（所定の情報）を送信するためのものである。これにより、入力装置１００は、操作者が行った所定の入力操作に対応する入力信号を外部装置に入力させることができる。
【００２４】
続いて、入力装置１００の構成について詳述する。図２は入力装置の断面形状を示す図である。また、図３は入力装置のジョイスティック部の構成を斜め下方から視た要部構成図である。
【００２５】
図２に示すように、ディスプレイ部１０は、概略半球形状の画像表示部材（表示部材）１１と、台座部１２と、手指検出部１３と、押圧検出部１４と、プロジェクター（画像投射手段）１５と、を有する。ディスプレイ部１０は、ジョイスティック部２０に対し、接続部１６を介してＺ軸回りに左右方向に回動可能に接続（連結）されている。
【００２６】
画像表示部材１１は、半球形状からなるスリガラス状のプラスチック部材から構成されるものである。プロジェクター部（画像投影手段）１５は、半球状の画像表示部材１１の内側から該画像表示部材１１に対してカラーの画像光を射出する。画像表示部材１１は、プロジェクター部１５から投影された光を拡散させることで外面側から画像を観察可能とする。すなわち、本実施形態において、ディスプレイ部１０は、画像表示部材１１及びプロジェクター部１５により構成されるリアプロジェクター構造を用いて画像を投影する方式を採用する。
【００２７】
台座部１２は、例えば板金部材から構成され、画像表示部材１１を保持するためのものである。台座部１２は、底面１２ａの中央に設けられた上記プロジェクター部１５を保持するプロジェクター保持部１２ｂと、底面１２ａから斜め上方に折り曲げ形成された傾斜部１２ｃと、を有する。
【００２８】
手指検出部１３は、赤外線発光部１３ａと、赤外線センサー１３ｂとから構成される。赤外線発光部１３ａ及び赤外線センサー１３ｂは、上記台座部１２を平面視した際（上面がらから視た場合）、傾斜部１２ｃにおける各々が対向する位置に取り付けられている。赤外線発光部１３ａで発光された赤外線は放射状に拡がる。
【００２９】
本実施形態では、赤外線発光部１３ａが傾斜部１２ｃに傾斜した状態で保持されるため、該赤外線発光部１３ａで発光した赤外光が画像表示部材１１の内面側の全域に照射される。これにより、赤外線発光部１３ａで発光された赤外光は、画像表示部材１１の外面に位置する操作者の手指に照射されて反射される。手指で反射された赤外光は、赤外線センサー１３ｂにより検出される。この構成に基づき、手指検出部１３は、赤外光を用いることで画像表示部材１１上における操作者の手指の位置及び動作（すなわち、操作者の手指による操作）を確実に検出することができる。また、赤外線を用いるため、複数の手指が画像表示部材１１の外面に接触している場合でも、各手指の位置を確実に検出することができ、信頼性の高い検出を行うことができる。また、手指検出部１３は、後述のように画像表示部材１１の外面に手指が接触していない場合でも、赤外反射光の強度の強弱を検出することで手指の位置及び動作を取得することができる。
【００３０】
押圧検出部１４は、台座部１２と画像表示部材１１との間に挟まれた状態に設けられている。押圧検出部１４は例えば圧力センサーから構成され、操作者の手による画像表示部材１１に対する上方又は下方への圧力を検出する。押圧検出部１４は、ジョイスティック部２０側に設けられる後述する制御部５０に電気的に接続されており、上記圧力の検出結果を送信する。
【００３１】
この構成に基づき、入力装置１００（制御部５０）は、操作者がディスプレイ部１０（画像表示部材１１）の上下方向（Ｚ方向）に付与した押圧力或いは引張力を検出することができる。
【００３２】
プロジェクター部１５は、台座部１２のプロジェクター保持部１２ｂに固定されている。すなわち、プロジェクター部１５は、画像表示部材１１とともに台座部１２と一体に形成されたものとなる。これによれば、ディスプレイ部１０がジョイスティック部２０に対して回動した場合であっても、プロジェクター部１５と画像表示部材１１との位置関係が変化しない。よって、入力装置１００は、ディスプレイ部１０を回転させると、該回転方向と同じ方向に画像表示部材１１に表示された画像が回転する態様となっている。
【００３３】
ディスプレイ部１０とジョイスティック部２０とを接続する接続部１６は、回動部材１６ａと、角度検出センサー１６ｂとを含む。回動部材１６ａは、例えば軸受部材から構成され、ディスプレイ部１０とジョイスティック部２０とを互いが回転可能に連結するものである。角度検出センサー１６ｂは、例えばディスプレイ部１０及びジョイスティック部２０の一方側に設けられた不図示の符号等を読み取ることで、お互いの相対的な回転角度を検出するためのものである。角度検出センサー１６ｂは、ジョイスティック部２０側に設けられる後述する制御部５０に電気的に接続されており、上記回転角度の検出結果を送信する。なお、回動部材１６ａには、不図示のバネ部材が搭載されており、ディスプレイ部１０が回動された際、該ディスプレイ部１０を初期位置に戻す方向に付勢力が付与されるようになっている。
【００３４】
ジョイスティック部２０は、スティック部２１と、機構部２２とを有する。スティック部２１は、棒状部材であり、上記ディスプレイ部１０と機構部２２とを連結するためのものである。スティック部２１は、一端（＋Ｚ方向の端部）がディスプレイ部１０に接続され、他端（−Ｚ方向の端部）が機構部２２側に接続されている。
【００３５】
機構部２２は、本体部２２ａと、圧縮コイルバネ２３と、アクチュエーター２４と、保護カバー２５と、球面軸受２６と、第１アーム２７と、第２アーム２８と、アームセンサー２９と、ケース部材３０とを有する。
【００３６】
本体部２２ａは、スティック部２１を可動可能に保持するためのものである。圧縮コイルバネ２３は、本体部２２ａに保持されるスティック部２１にバネ力を付与し、スティック部２１を初期位置（図２に示される垂直状態）に戻す付勢力を付与するためのものである。また、アクチュエーター２４は、例えば圧縮コイルバネ２３と同様、本体部２２ａに保持されるスティック部２１を初期位置に戻す外力を付与するためのものである。
【００３７】
保護カバー２５は、例えば可撓性のゴム等から構成され、スティック部２１における圧縮コイルバネ２３及びアクチュエーター２４の取り付け部分を覆うためのものである。このようにジョイスティック部２０は、保護カバー２５を設けることでスティック部２１への操作者の手の挟み込みを防止することによる安全性の確保、及び異物等の挟み込みによる動作不良の防止を図っている。
【００３８】
球面軸受２６は、スティック部２１を本体部２２ａに対して回動可能に保持するための軸受である。球面軸受２６は、本体部２２ａの下面に突出した突部２２ｂに嵌合されている。
【００３９】
図３に示されるように、第１アーム２７は、概略Ｕ字形状に折り曲げ形成された板金部材から構成されるものである。
第１アーム２７は、本体部２２ａの突部２２ｂの底面に対向するように配置される底板部２７ａと、底板部２７ａに接続され、突部２２ｂのＹ方向における両側面に対向するように配置される側板部２７ｂとを有する。側板部２７ｂの一方側（本実施形態では−Ｙ側）には、一部を切り欠くことで外側に折り曲げられた折曲部２７ｄが形成されている。第１アーム２７は、固定ピン３１により本体部２２ａに対して回動可能に取り付けられている。
【００４０】
第１アーム２７の底板部２７ａには、概略楕円状の開口２７ｃが形成されている。この開口２７ｃには、スティック部２１の他端側に設けられ、球面軸受２６から突出する略円形状の突出部３３が挿入されている。開口２７ｃの短辺方向の幅は、突出部３３の外形に一致している。この構成により、開口２７ｃは、スティック部２１の突出部３３を長さ方向に沿って導くガイドとして機能する。
【００４１】
また、図３に示されるように、第２アーム２８は、概略Ｕ字形状に折り曲げ形成された板金部材から構成されるものである。
第２アーム２８は、本体部２２ａの突部２２ｂの底面に対向するように配置される底板部２８ａと、底板部２８ａに接続され、突部２２ｂのＸ方向における両側面に対向するように配置される側板部２８ｂとを有する。側板部２８ｂの一方側（本実施形態では−Ｘ側）には、一部を切り欠くことで外側に折り曲げられた折曲部２８ｄが形成されている。第２アーム２８は、固定ピン３２により本体部２２ａに対して回動可能に取り付けられている。
【００４２】
第２アーム２８の底板部２８ａには、概略楕円状の開口２８ｃが形成されている。この開口２８ｃには、スティック部２１の他端側に設けられ、球面軸受２６から突出する略円形状の突出部３３が挿入されている。開口２８ｃの短辺方向の幅は、突出部３３の外形に一致している。この構成により、開口２８ｃは、スティック部２１の突出部３３を長さ方向に沿って導くガイドとして機能する。
【００４３】
アームセンサー２９は、第１センサー２９ａと第２センサー２９ｂとを含み、これら第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂはそれぞれ本体部２２ａに固定されている。第１センサー２９ａは第１アーム２７の折曲部２７ｄを検出するためのものである。また、第２センサー２９ｂは第２アーム２８の折曲部２８ｄを検出するためのものである。これら第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂはそれぞれ制御部５０に電気的に接続されており、各検出結果を制御部５０に送信する。
【００４４】
第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂは、折曲部２７ｄ、２８ｄの上面及び下面を挟むように配置され、例えば折曲部２７ｄ，２８ｄの表面に設けられた不図示の目盛りを測定することで第１アーム２７及び第２アーム２８の移動量を検出する。第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂは、各々が独立して対応する各アーム２７，２８の移動量を検出する。
【００４５】
ここで、アームセンサー２９によるアーム２７，２８の移動量の検出方法について説明する。なお、第１センサー２９ａによる第１アーム２７（折曲部２７ｄ）の検出方法と、第２センサー２９ｂによる第２アーム２８（折曲部２８ｄ）の検出方法とは同一であることから、以下で第１センサー２９ａによる検出方法を主体に説明する。
【００４６】
例えば、スティック部２１が操作者により＋Ｘ方向に沿って倒されると該スティック部２１の先端に設けられた突出部３３も同じ方向（＋Ｘ方向）に移動する。このとき、突出部３３は、開口２７ｃの短手方向の側面に当接し、スティック部２１の動きに連動して第１アーム２７が同じ方向（＋Ｘ方向）に移動する。
【００４７】
第２アーム２８では、＋Ｘ方向に移動する突出部３３が底板部２８ａの開口２８ｃに沿って移動する。第２アーム２８は、突出部３３によって移動することがなく、第２センサー２９ｂが第２アーム２８の移動量を検出することはない。したがって、第１センサー２９ａのみが第１アーム２７の＋Ｘ方向への移動量を検出し、制御部５０に検出結果を送信する。
【００４８】
また、スティック部２１が操作者により−Ｘ方向に沿って倒されると該スティック部２１の先端に設けられた突出部３３も同じ方向（−Ｘ方向）に移動する。このとき、突出部３３は、開口２７ｃの短手方向の側面に当接し、スティック部２１の動きに連動して第１アーム２７が同じ方向（−Ｘ方向）に移動する。
【００４９】
第２アーム２８では、−Ｘ方向に移動する突出部３３が底板部２８ａの開口２８ｃに沿って移動する。第２アーム２８は、突出部３３によって移動することがなく、第２センサー２９ｂが第２アーム２８の移動量を検出することはない。したがって、第１センサー２９ａのみが第１アーム２７の−Ｘ方向への移動量を検出し、制御部５０に検出結果を送信する。
【００５０】
一方、スティック部２１が操作者によりＹ方向に沿って倒された場合、上述した場合と同様に、スティック部２１の動きに連動して第２アーム２８のみが同じ方向（Ｙ方向）に移動する。したがって、第２センサー２９ｂのみが第２アーム２８のＹ方向への移動量を検出し、制御部５０に検出結果を送信する。
【００５１】
このように本実施形態においては、アームセンサー２９によりジョイスティック部２０（スティック部２１）のＸ方向、Ｙ方向の移動を独立して検出することができる。すなわち、制御部５０は、ジョイスティック部２０のスティック部２１が操作者によってＸ、Ｙ方向のいずれにも交差する斜め方向に可動された場合であっても、Ｘ方向及びＹ方向の移動量を分離して検出することができる。
【００５２】
なお、例えば、操作者に行われる通常の操作時におけるアーム２７、２８の移動量が大きい場合、第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂは折曲部２７ｄ、２８ｄの検出の有無のみを判定するようにしてもよい。すなわち、第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂは、初期状態で検出していた折曲部２７ｄ，２８ｄが検出できなくなった場合、アーム２７，２８が移動した、すなわちスティック部２１が所定方向に移動したことを検出する。これによれば、アームセンサー２９の構成を簡略することができ、コスト面で有益である。
【００５３】
ケース部材３０は、本体部２２ａを保持するとともに制御部５０を収容するためのものである。制御部５０からは接続コネクター４０が引き出されている。
【００５４】
以上のように本実施形態に係る入力装置１００によれば、制御部５０が、押圧検出部１４、角度検出センサー１６ｂ、アームセンサー２９から出力される信号に基づいて、８自由度に対応する信号を外部装置に対して入力する入力操作を行うことができる。
【００５５】
また、入力装置１００によれば、手指検出部１３から出力される信号に基づいて、画像表示部材１１（ディスプレイ部１０）上における操作者の手指の位置を検出し、手指による入力動作（例えばクリック動作）に対応する信号を外部装置に対して入力する入力操作を行うことができる。すなわち、制御部５０は、ジョイスティック部２０の動き及び手指検出部１３の検出結果（すなわち、操作者の手指の動き）を関連付けて外部装置に所定の情報（入力信号）を生成する本発明の情報生成部を構成するものである。
【００５６】
続いて、本実施形態に係る入力装置１００の動作について図面を参照にしながら説明する。
まず、入力装置１００は、接続コネクター４０を介して外部装置に接続される。
入力装置１００は、ディスプレイ部１０に例えば入力操作に関連付けられた操作ボタンを表示する。
【００５７】
以下の説明では、外部装置（コンピューター）側で実行されるコンピューターゲーム（例えば、航空機の操縦を模擬するフライトシュミレーションソフト）に対し、所定の情報（ゲーム画面上における航空機の移動方向に関する情報、ゲームをスタート又はストップする指令に関する情報、ゲームに対する入力情報を確定或いはキャンセルする指令に関する情報）を入力する場合を例に挙げる。
【００５８】
操作者がディスプレイ部１０を把持し、ジョイスティック部２０のスティック部２１を任意の方向に移動させると、入力装置１００は、アームセンサー２９の検出結果に基づいてスティック部２１の移動方向を取得する。これにより、入力装置１００は、外部装置側に対し、スティック部２１の移動方向及びに移動量に応じた入力信号を送信する。具体的に外部装置側のゲーム操作画面上においては、スティック部２１の移動方向及びに移動量に応じた分だけ航空機が向きを変えることなる。なお、Ｘ、Ｙ方向に可動されたスティック部２１は、操作者の手が離れると、圧縮コイルバネ２３の付勢力及びアクチュエーター２４の力により初期位置へと復帰する。
【００５９】
また、操作者がディスプレイ部１０を上方（＋Ｚ方向）に引っ張る又は下方（−Ｚ方向）に押し込むと、入力装置１００は、押圧検出部１４の検出結果に基づいてディスプレイ部１０に付与した押圧力或いは引張力による上下方向に関する移動方向及び移動量を取得する。これにより、入力装置１００は、外部装置側に対し、ディスプレイ部１０の移動方向及びに移動量に応じた入力信号を送信する。具体的に外部装置側のコンピューターゲームの操作画面上においては、航空機が昇降することなる。なお、Ｚ方向に引っ張り或いは押し込まれたディスプレイ部１０は、操作者の手が離れると、圧縮コイルバネ２３の付勢力により初期位置へと復帰する。
【００６０】
また、操作者が把持したディスプレイ部１０をＺ軸回りに回転させると、入力装置１００は、接続部１６の角度検出センサー１６ｂの検出結果に基づいてディスプレイ部１０の回転方向及び回転量（回転角度）を取得する。これにより、入力装置１００は、外部装置側に対し、ディスプレイ部１０の回転方向及びに回転量に応じた入力信号を送信する。具体的に外部装置側のゲーム操作画面上においては、ディスプレイ部１０の回転方向及び回転量に応じた分だけ航空機が回転することなる。なお、スティック部２１に対して回動されたディスプレイ部１０は、操作者の手が離れると、不図示のバネ部材の付勢力により初期位置へと復帰する。
【００６１】
また、入力装置１００は、ディスプレイ部１０の表面における操作者の手指の動きを検出している。操作者がディスプレイ部１０上にて手指を動かすと、入力装置１００は、手指検出部１３の検出結果に基づいて手指の移動方向を取得する。具体的に手指検出部１３は、ディスプレイ部１０の外面にタッチした手指を検知し、制御部５０が当該指を認識することで、それ以降の当該手指の動きを入力操作として関連付けることができる。
【００６２】
ここで、手指検出部１３は、操作者側から視て左右方向（Ｘ方向）、又は前後方向（Ｙ方向）の手指の動きを検出することができる。また、手指検出部１３は、ディスプレイ部１０に手指が接触している場合、ディスプレイ部１０の法線方向に押圧を加えたときの指の接地面積の変化により押圧の強弱を検出して押圧量を取得する。また、手指検出部１３は、ディスプレイ部１０に手指が接触していない場合、赤外反射光の強度（密度）の強弱を検出して押圧量を取得する。
【００６３】
上述のようにして手指検出部１３は、ディスプレイ部１０の表面（画像表示部材１１）を手指でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｚ軸回りの回転方向に直接擦った場合、或いは表面に接触しない場合であっても表面近傍で移動すると、この手指の動きを赤外線センサー１３ｂが検出し、検出結果を制御部５０に送信する。そして、制御部５０は、手指の動きを入力操作に関連付ける。
【００６４】
このように本実施形態に係る入力装置１００では、ディスプレイ部１０及びスティック部２１を介した入力情報に加えて、ディスプレイ部１０の表面からの手指の動きによる入力情報を取得することができる。
【００６５】
入力装置１００は、スティック部２１による入力操作及び手指による入力操作を連動させるようにしている。具体的に入力装置１００は、操作者によるスティック部２１の可動動作を粗い入力操作（第１入力操作）に対応させる。そして、手指動作を粗い入力操作の微調整を行うための調整用入力操作（第２入力操作）に対応させている。
【００６６】
具体的に、外部装置側のゲーム操作画面上においては、操作者がスティック部２１を可動すると、可動量に対応して航空機が向きを変えるが、より航空機の向きを高精度で制御することが必要とされる場合もある。入力装置１００では、このような場合、ディスプレイ部１０の外面に対する手指の入力動作により、スティック部２１による入力動作に基づいた航空機の向きを微調整することができる。
【００６７】
図４はスティック部２１による入力操作及び手指による入力操作を連動させる態様を説明するための図である。図４に示すように、＋Ｙ方向への可動による航空機の移動量を調整する場合、操作者は手指をディスプレイ部１０の外面に対して−Ｙ方向に擦ればよい。ここで、手指検出部１３は、操作者の手指の動きを精度良く検出するので、入力装置１００は僅かな手指の動きについても確実に入力操作として取得することができる。よって、操作者は、コンピューターゲームに対し、スティック部２１によるラフ（粗く）な入力操作と、手指による微細な入力操作とを行うことができる。
【００６８】
また、入力装置１００は、プロジェクター部１５を駆動させてディスプレイ部１０の外面に入力操作に関連付けられた操作ボタンを表示することができる。図５はディスプレイ部１０に表示される操作ボタンの一例を示す図であり、具体的にはディスプレイ部１０の外面にスタートボタン（操作ボタン）Ｂ１と、ストップボタン（操作ボタン）Ｂ２を表示させた場合を示すものである。
【００６９】
スタートボタンＢ１は、例えば外部装置側に対してコンピューターゲームを開始又は入力情報を確定する指令を与える入力操作に関連付けられたものである。また、ストップボタンＢ２は、例えば外部装置側に対してコンピューターゲームを停止又は入力情報をキャンセルする指令を与える入力操作に関連付けられたものである。
【００７０】
ここで、制御部５０は、上記スタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２を表示させたディスプレイ部１０の外面における位置情報（座標値等）を取得し、手指検出部１３の検出結果（位置検出座標）との関連付けを行う。これにより、制御部５０は、上記スタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２上に操作者の手指が移動し、クリック操作が行われた場合、スタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２に対する入力操作が行われたものと判定し、各ボタンＢ１，Ｂ２に応じた指令を生成して外部装置に入力する。
【００７１】
なお、入力装置１００は、ディスプレイ部１０上の操作者の手（手指）が配置されない領域に上記スタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２を表示するようにプロジェクター部１５を駆動させるようにしても良い。この場合において、入力装置１００は、例えば操作者の手がクリック操作を行うことなく、上記ボタンＢ１，Ｂ２に数秒（２、３秒程度）の間だけ重なったときのみ表示位置を動かすのが望ましい。
【００７２】
これによれば、外部装置への入力操作、すなわちコンピューターゲームの操作時に上記スタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２に手で隠れることが防止されるので、操作者の手の位置によらず常にスタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２を視認することができる。よって、コンピューターゲームの操作性を高めることができる。
【００７３】
なお、ディスプレイ部１０に表示される画像は、上記ボタンＢ１，Ｂ２に限られることはなく、例えば外部装置側で表示される画像の少なくとも一部を表示するようにしても構わない。
【００７４】
入力装置１００において、ディスプレイ部１０の画像の表示方向は、ジョイスティック部２０の動作方向に倣うか、或いは、常に特定方向を向くように設定するのが良い。前者は、本実施形態で説明したような一人称視点のフライトシュミレーションや、シューティングゲーム等に好適であり、後者は自動車等の乗り物を運転する操作に好適である。いずれの場合においても、手指をディスプレイ部１０の外面に乗せたまま、ディスプレイ部１０及びジョイスティック部２０ともに少なくとも８自由度の操作を行うことができるので、操作者は手指を改めて当てなおす必要が無く、優れた操作性が得られる。
【００７５】
例えば入力装置１００では、コンピューターゲームの内容毎にジョイスティック部２０のスティック部２１が可動される方向が変化する。また、入力装置１００は、コンピューターゲーム用途以外に、ジョイスティック操作がレーバースイッチをはじめとして広く使用され、多方向に入力操作を行う多方向スイッチとして使用されることも想定される。
【００７６】
そこで、本実施形態に係る入力装置１００は、ディスプレイ部１０に例えば入力操作を補助する補助表示を行うこともできる。ここで、補助表示とは、外部装置に対する入力操作においてジョイスティック部２０のスティック部２１を可動させる方向を示すものである。
【００７７】
図６はディスプレイ部１０に入力操作を補助するための補助表示用ウインドウＨＷが表示された態様を示す図である。図７はディスプレイ部１０に表示される補助表示のバリエーションを示す図である。
【００７８】
図７（ａ）は、外部装置側において入力装置１００による入力操作が全方向必要とされていることを示すものである。図７（ｂ）は、外部装置側においてスティック部２１を概略十字方向に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｃ）は、外部装置側においてスティック部２１を円周状に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｄ）は、外部装置側においてスティック部２１を概略Ｈ字状に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｅ）は、外部装置側においてスティック部２１を図７（ｄ）の概略Ｈ字状に加えて基準位置から上下方向に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｆ）は、外部装置側においてスティック部２１を概略十字方向に加えて右端部においては上方、左端部においては下方に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｇ）は、外部装置側においてスティック部２１を、概略Ｈ字を９０度回転させた態様で稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｈ）は、外部装置側においてスティック部２１を左右方向、右端においては上方、左端においては下方に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｉ）は、外部装置側においてスティック部２１を図７（ｅ）に示す態様を９０度回転させた態様で稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｊ）は、外部装置側においてスティック部２１を図７（ｆ）に示す態様を鏡像反転するとともに９０度回転させた態様で稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｋ）は、外部装置側においてスティック部２１を十字方向に加え、十字部の交点で交わるように交差する態様で稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｌ）は、外部装置側においてスティック部２１を左右方向、右端及び左端においては下方、中央においては上方に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｍ）は、外部装置側においてスティック部２１を右端及び左端においては上方から下方、下方においては左右方向に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｎ）は、外部装置側においてスティック部２１を左斜め下方及び右斜め上方においてそれぞれ概略正方形状に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｏ）は、外部装置側においてスティック部２１を下方においては概略台形形状、上方においては下方の概略台形形状を上下反転させた形状を中央で連結させた態様で稼働させる必要があることを示すものである。
【００７９】
以上のように本実施形態に係る入力装置１００は、図７（ａ）乃至（ｏ）に示すように外部装置（コンピューターゲーム）側で要求される内容に応じて表示させる補助表示を変化させることができる。
【００８０】
また、入力装置１００のジョイスティック部２０の用途を多方向スイッチとした場合、用途によってはスティックの動作経路を図７（ａ）乃至（ｏ）に示した形態に制限する必要がある。
【００８１】
そこで、本実施形態に係る入力装置１００では、補助表示と異なる入力操作、すなわちスティック部２１が補助表示と異なる方向に可動された場合に、制御部５０が入力操作をキャンセルし、その旨（キャンセルした事）をディスプレイ部１０に表示する。或いは、入力装置１００は、補助表示と異なる入力操作がされた場合に、入力操作を矯正させる旨（例えば、補助表示に倣う旨）を表示する。なお、上記キャンセルした旨をディスプレイ部１０に表示させず、操作者に対して入力操作を受け付けないことを知らせるようにしてもよい。
【００８２】
また、入力装置１００は、アクチュエーター２４を駆動させることでスティック部２１が実際に可動できる動作経路を図７（ａ）乃至（ｏ）に示した形態に制限するようにしてもよい。このようにすれば、補助表示の内容に応じてスティック部２１自体の動作経路が制限されるので、操作者が操作部を誤った方向に可動させることに起因した入力操作ミスの発生を防止できる。
【００８３】
以上述べたように本実施形態に係る入力装置１００によれば、制御部５０によりジョイスティック部２０による入力動作と、操作者の手指による入力動作とが関連付けられるので、操作者はジョイスティック部２０を動かすとともに手指を動かすことで片手のみで種々な入力操作を外部装置に対して簡便且つ確実に行うことができる。また、操作者は、ディスプレイ部１０の外面に表示される画像を参照することで入力操作を簡便且つ確実に行うことができる。
【００８４】
なお、上記実施形態では、手指検出部１３として赤外光を用いた赤外方式を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。例えば、赤外方式に代え、抵抗膜方式、表面弾性波（超音波）方式、電磁誘導方式、或いは静電容量方式を採用するようにしてもよい。例えばディスプレイ部１０の外面にメッシュ状に展開した静電センサーを用い、ディスプレイ部１０の外面に投影される画像（例えば、上記スタートボタンＢ１又はストップボタンＢ２）と関連付け、ディスプレイ部１０の外面に接した操作者の手指の接地面積を検出するようにしてもよい。
【００８５】
続いて、本発明の入力装置に係る別の実施形態について説明する。
図８は別形態に係る入力装置の概略構成を示す図である。本形態に係る入力装置は、外部装置であるコンピューター装置に対し、所定の情報を入力するものであり、一般にマウスと呼ばれる装置である。
【００８６】
図８に示すように入力装置２００は、筐体部（操作部）２０１と、センサー２０２と、該筐体部２０１内に内蔵された制御部２０３と、接続コネクター２０４とを有している。筐体部２０１は、操作者の手に把持され易い曲面形状を有するものである。センサー２０２としては、筐体部２０１の表面に接触或いは接近した操作者の手指を検出できる手段であれば、上記実施形態に係る赤外線方式の以外にも適宜採用可能である。
【００８７】
制御部２０３は、センサー２０２に電気的に接続されており、センサー２０２の検出結果が送信される。これにより、制御部２０３は、センサー２０２からの検出信号に基づき、操作者の手指による入力操作に対応する入力信号を取得することができる。接続コネクター２０４は、制御部２０３から引き出され、外部装置に電気的に接続されている。
【００８８】
これにより、入力装置２００は、操作者が行った所定の入力操作に対応する入力信号を外部装置側に出力することで、操作者が入力操作に基づいて外部装置を操作することができる。
【００８９】
本実施形態に係る入力装置２００においては、操作者が例えば筐体部２０１の外面を手指で擦ると、センサー２０２が操作者の手指の位置及び動きを検出することで通常のマウスで行われているスクロール操作が実行されることとなる。また、入力装置２００においては、操作者が例えば筐体部２０１の外面を手指が押圧すると、センサー２０２が操作者の手指による押圧動作を検出し、通常のマウスで行われているクリック操作が実行されることとなる。
【００９０】
また、入力装置２００においては、操作者が例えば筐体部２０１をテーブル上で移動させる（可動させる）と、通常のマウスで行われているマウスポインターの移動操作が実行されることとなる。
【００９１】
以上述べたように本実施形態に係る入力装置２００によれば、筐体部２０１の表面にホイールボタンやクリックボタンが設けられていないので、デザイン性に優れるとともに操作者の入力操作を外部装置側に確実に入力することができる高機能な装置を提供できる。
【００９２】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はその実施形態に限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００９３】
上記実施形態では、ディスプレイ部１０として半球状、すなわち表示面が曲面であるものを表示部として例示したが、表示部における画像表示面は曲面のみに限定されることはない。すなわち、平面上の画像表示面を有するディスプレイ部とジョイスティック部とを備えた入力装置であってもよい。
【００９４】
なお、上記入力装置２００においても、筐体部２０１の内側に、該筐体部２０１の外面に所定の画像を表示する表示部を設けるようにしてもよい。これによれば、例えば筐体部２０１の表面の所定位置にスクロールボタン及びクリックボタンを表示させることができる。よって、操作者はスクロールボタンが表示された位置を手指で擦ることで上述したスクロール動作を確実に行うことができる。また、操作者はクリックボタンが表示された位置を手指で触れることで上述したクリック動作を確実に行うことができる。
【００９５】
従って、上記実施形態のように、筐体部２０１内に表示部を設けた構成とすれば、筐体部２０１のデザイン性を損なうことなく、外部装置に対する入力操作を行う場合に表面に表示されるボタン（スクロールボタン及びクリックボタン）に触れることで所定の入力操作（スクロール操作及びクリック操作）を簡便且つ確実に行うことができる。
【００９６】
また、上記実施形態では、プロジェクター部１５が台座部１２に固定された場合を例に挙げたが、プロジェクター部１５はジョイスティック部２０（スティック部２１）側に固定されていてもよい。この構成によれば、ディスプレイ部１０をジョイスティック部２０に対して回転させた場合においても、プロジェクター部１５は回転しないため、画像表示部材１１に表示される画像が回転せず、操作者から視て常に同じ向きに画像を表示させることができる。
【００９７】
なお、上記実施形態では、スティック部２１におけるディスプレイ部１０との接続部分と反対の他端側に機構部２２、すなわちジョイスティック部２０の可動部分をディスプレイ部１０から離間させて設けられる場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、ジョイスティック部２０の可動部分（機構部）をスティック部２１におけるディスプレイ部１０との接続部の近傍、すなわちディスプレイ部１０の直下に設けるようにしてもよい。この構成によれば、ディスプレイ部１０の直下にてジョイスティック部２０が可動するので、入力操作を行う対象（例えば、コンピューターゲームの種類）によってはディスプレイ部１０とジョイスティック部２０との一体感が生じ、体感感度の良い入力操作を行うことができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０…ディスプレイ部（表示部）、１３…手指検出部（検出部）、１５…プロジェクター部（画像投影手段）、２０…ジョイスティック部（操作部）、２１…スティック部（棒状部材）、５０…制御部（情報生成部）、Ｂ１…スタートボタン（操作ボタン）、Ｂ２…ストップボタン（操作ボタン）、１００、２００…入力装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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