特開 2024-117368 デジタル入力インタフェースデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117368

(43)【公開日】2024-08-29

(54)【発明の名称】デジタル入力インタフェースデバイス

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20240822BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 580

G06F3/041 470

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023023433

(22)【出願日】2023-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】菊永 和也

(72)【発明者】

【氏名】藤尾 侑輝

(57)【要約】

【課題】非接触かつ非近接で情報を入力することが可能なデジタル入力インタフェースデバイスを提供する。
【解決手段】発光層１２により発光可能な画面１４を有する発光デバイス１１と、画面１４を認識する受光装置１６と、受光装置１６で得られた画面１４に関するデータを解析する制御装置１７とを備え、画面１４が情報の入力部１３を構成し、発光層１２は、入力部１３に情報を入力するために画面１４に対して非接触で操作が可能な対象物１５の動作に応じて、画面１４の発光状態を変化させることが可能であり、制御装置１７は、受光装置１６で得られた画面１４の発光状態に応じて、入力部１３に入力される情報を検出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光層により発光可能な画面を有する発光デバイスと、前記画面を認識する受光装置と、前記受光装置で得られた前記画面に関するデータを解析する制御装置とを備え、
前記画面が情報の入力部を構成し、
前記発光層は、前記入力部に情報を入力するために前記画面に対して非接触で操作が可能な対象物の動作に応じて、前記画面の発光状態を変化させることが可能であり、
前記制御装置は、前記受光装置で得られた前記画面の発光状態に応じて、前記入力部に入力される情報を検出することを特徴とするデジタル入力インタフェースデバイス。

【請求項2】

前記発光層は、荷電粒子を非真空中に放出する荷電粒子放出部と、前記荷電粒子放出部と前記対象物との間に配置される荷電粒子検出部とを有し、
前記荷電粒子放出部は、前記荷電粒子が前記荷電粒子検出部を通過するように、前記荷電粒子を前記対象物に向けて放出し、
前記荷電粒子検出部は、発光物質を含有し、前記対象物の動作に応じて前記画面の発光状態を変化させることが可能であることを特徴とする請求項１に記載のデジタル入力インタフェースデバイス。

【請求項3】

前記発光デバイスの形状は、平面状、曲面状、凸形状、凹形状から選択されるいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載のデジタル入力インタフェースデバイス。

【請求項4】

前記発光層の厚みが１μｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のデジタル入力インタフェースデバイス。

【請求項5】

前記発光デバイスは、前記発光層を１層以上有することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタル入力インタフェースデバイス。

【請求項6】

前記発光層は、紫外線、可視光線、赤外線から選択される少なくとも一部の波長領域で放出する発光物質を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のデジタル入力インタフェースデバイス。

【請求項7】

前記発光層は、前記画面に沿う方向で１μｍ～１０ｍｍ角で構成され、独立して静電気または直流電圧が印加できることを特徴とする請求項１または２に記載のデジタル入力インタフェースデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デジタル入力インタフェースデバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

タッチパネルは接触型が基本の入力インタフェースであるが、近年の社会情勢から非接触の入力インタフェースが期待されている。非接触型の入力インタフェースでは、情報の流力に用いられる手指に対して、入力インタフェースデバイスが非近接でないと誤ってデバイスパネルに接触するおそれがあり、５ｃｍ以上の距離を確保できる非近接性が求められる。

【0003】

非接触型の入力インタフェースとして、赤外線イメージング方式が有望だが、フレキシブルな形状に対応できない、埃などの異物に反応するなどの問題がある。またバーチャルキーボードの応用では、キーをタイプしたときに指先が反応しないことから、指が離れていると、どこにキーがあるのか分かりづらいため、キーの間隔が狭いと誤タイプが起こるなどの課題がある。

【0004】

特許文献１および特許文献２には、荷電粒子を非真空中に放出する荷電粒子放出部と、荷電粒子が入射する荷電粒子入射部と、これらの間に配置されて、発光物質を含む荷電粒子検出膜または荷電粒子検出液とを有する荷電粒子検出方法が開示されている。これらの先行技術文献の実施例２では、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ^２＋等の発光物質を含む荷電粒子検出膜が形成されたステンレス製の棒に電圧を印加しながら、ヒトの手を移動させると、ヒトの手の移動方向に沿って発光部が移動することが、写真と共に説明されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６９８０２８２号公報

【特許文献2】米国特許第１１００４５７２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、非接触かつ非近接で情報を入力することが可能なデジタル入力インタフェースデバイス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】

【0007】

第１の態様は、発光層により発光可能な画面を有する発光デバイスと、前記画面を認識する受光装置と、前記受光装置で得られた前記画面に関するデータを解析する制御装置とを備え、前記画面が情報の入力部を構成し、前記発光層は、前記入力部に情報を入力するために前記画面に対して非接触で操作が可能な対象物の動作に応じて、前記画面の発光状態を変化させることが可能であり、前記制御装置は、前記受光装置で得られた前記画面の発光状態に応じて、前記入力部に入力される情報を検出することを特徴とするデジタル入力インタフェースデバイスである。

【0008】

第２の態様は、第１の態様において、前記発光層は、荷電粒子を非真空中に放出する荷電粒子放出部と、前記荷電粒子放出部と前記対象物との間に配置される荷電粒子検出部とを有し、前記荷電粒子放出部は、前記荷電粒子が前記荷電粒子検出部を通過するように、前記荷電粒子を前記対象物に向けて放出し、前記荷電粒子検出部は、発光物質を含有し、前記対象物の動作に応じて前記画面の発光状態を変化させることが可能であることを特徴とする。

【0009】

第３の態様は、第１または第２の態様において、前記発光デバイスの形状は、平面状、曲面状、凸形状、凹形状から選択されるいずれかであることを特徴とする。
第４の態様は、第１～３のいずれか１の態様において、前記発光層の厚みが１μｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする。
第５の態様は、第１～４のいずれか１の態様において、前記発光デバイスは、前記発光層を１層以上有することを特徴とする。
第６の態様は、第１～５のいずれか１の態様において、前記発光層は、紫外線、可視光線、赤外線から選択される少なくとも一部の波長領域で放出する発光物質を含むことを特徴とする。
第７の態様は、第１～６のいずれか１の態様において、前記発光層は、前記画面に沿う方向で１μｍ～１０ｍｍ角で構成され、独立して静電気または直流電圧が印加できることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、非接触かつ非近接で情報を入力することが可能なデジタル入力インタフェースデバイスを提供することを課題とする。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】デジタル入力インタフェースデバイスの一例を示す概念図である。

【図2】発光デバイスの一例を示す断面図である。

【図3】入力中の発光デバイスの動作状態の一例を示す斜視図である。

【図4】印加電圧との距離との関係の一例を示すグラフである。

【図5】移動追従性試験の装置を例示する概略図である。

【図6】移動追従性試験でＸ方向に発光状態が変化する状況を例示する写真である。

【図7】移動追従性試験でＸ方向に発光位置が移動する状況を示すグラフである。

【図8】移動追従性試験でＹ方向に発光状態が変化する状況を例示する写真である。

【図9】移動追従性試験でＹ方向に発光位置が移動する状況を示すグラフである。

【図10】発光デバイスに指先を近づける様子を例示する写真である。

【図11】指を動かしながら発光させ、文字を描画する様子を例示する写真である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、好適な実施形態に基づいて、本発明を説明する。

【0013】

図１に示すように、実施形態のデジタル入力インタフェースデバイス１０は、発光層１２により発光可能な画面１４を有する発光デバイス１１と、画面１４を認識する受光装置１６と、受光装置１６で得られた画面１４に関するデータを解析する制御装置１７とを備える。

【0014】

発光デバイス１１の画面１４が、デジタル入力インタフェースデバイス１０に対する情報の入力部１３を構成する。受光装置１６は、画面１４に関するデータを取得するためのデータ取得装置である。制御装置１７は、入力部１３に対して入力される情報の解析装置である。

【0015】

本明細書において、「装置」は広義に解釈できる用語であり、機械や器具等であってもよく、機械や器具等に含まれる素子や部品等であってもよい。装置は、機械や器具等を複数組み合わせて得られる構成であってもよい。装置は、プログラム、データ等の無体物を含んでもよい。

【0016】

入力部１３は、非接触かつ非近接で情報を入力可能であることが好ましい。このため、発光層１２は、入力部１３に情報を入力するために画面１４に対して非接触で操作が可能である。具体的には、入力部１３に対して情報を入力しようと動く対象物１５の動作に応じて、発光層１２は、画面１４の発光状態を変化させることが可能に構成されている。制御装置１７は、画面１４の発光状態に応じて入力部１３に入力される情報を検出する。

【0017】

例えば、画面１４から対象物１５までの距離が２００ｍｍ以下でも、発光層１２が発光状態を変化させることが可能であることが好ましく、前記距離が５０ｍｍ以下であることがより好ましい。ただし、入力部１３の操作中、対象物１５が一時的に画面１４に接触することがあっても構わない。また、非接触で操作が可能な画面１４として、接触状態でも操作可能な構成を採用することも可能である。

【0018】

図２に、上述の機能を有する発光デバイス１１の一例を示す断面図である。発光デバイス１１の発光層１２は、荷電粒子を非真空中に放出する荷電粒子放出部２１と、発光物質２３を含有する荷電粒子検出部２２とを有する。

【0019】

荷電粒子検出部２２は、荷電粒子放出部２１と対象物１５との間に配置される。対象物１５の位置は、非接触かつ非近接である限り、任意であるため、荷電粒子放出部２１は、荷電粒子が荷電粒子検出部２２を通過するように、荷電粒子を対象物１５に向けて放出する。その結果、荷電粒子検出部２２は、対象物１５の動作に応じて画面１４の発光状態を変化させることができる。

【0020】

荷電粒子放出部２１は、画面１４全体に広がって配置されてもよいし、画面１４の一部の領域に配置されてもよい。画面１４に向けて対象物１５の位置がどのようであっても、荷電粒子を対象物１５に作用させるには、対象物１５に対する指向性は不要である。例えば画面１４から均一に荷電粒子を放出してもよい。画面１４の法線方向に放出される荷電粒子の数密度（面積当たり）が面内で略均等でもよく、面内に分布を有してもよい。

【0021】

荷電粒子放出部２１は、表面から荷電粒子が放出されれば特に限定されない。荷電粒子放出部２１を構成し得る物質の代表的なものとして、タングステン、ステンレス、金、銀、銅等の電気伝導率が高い金属などの導電体、シリコン等の半導体、セラミクス、高分子、樹脂等の絶縁体が挙げられるが、これに限定されない。例えば荷電粒子が電子の場合には、荷電粒子放出部２１としてはアルミニウム等が挙げられる。

【0022】

荷電粒子放出部２１から放出される荷電粒子は、荷電粒子入射部となり得る対象物１５に入射される。荷電粒子入射部は、表面に荷電粒子が入射できれば特に限定されない。荷電粒子入射部を構成する物質の代表的なものとして、タングステン、ステンレス、金、銀、銅等の電気伝導率が高い金属などの導電体、シリコン等の半導体、セラミクス、高分子、樹脂等の絶縁体が挙げられるが、これに限定されない。例えば荷電粒子が電子の場合には、荷電粒子入射部としては塩化ビニル等が挙げられる。

【0023】

荷電粒子入射部となり得る対象物１５は、棒状、ペン状等の人工物でもよく、ヒトの指など生体の一部であってもよい。対象物１５は、デジタル入力インタフェースデバイス１０の付属物であってもよく、外部の構成であってもよい。

【0024】

発光物質２３としては、特に限定されないが、後述する蛍光物質以外の発光物質であることが好ましく、Ｘ線、紫外線若しくは可視光線等により発光する物質および化学変化または生物酵素により発光する物質であってもよい。ここで「蛍光物質」とは、照射されたＸ線、紫外線または可視光線等のエネルギーを吸収することで発光する物質をいう。発光物質２３が特許文献１に記載の発光物質であれば、適宜選択して用いることができる。また、特許文献１に記載のない物質でも発光物質２３に採用することが可能である。

【0025】

発光物質２３として「応力発光物質」を用いてもよい。「応力発光物質」とは、機械的な外力により生じる変形によって発光（可視光、紫外光、近赤外光を含む。）する物質をいう。応力発光物質としては、例えば、スピネル構造、コランダム構造、βアルミナ構造、ケイ酸塩、欠陥制御型アルミン酸塩、ウルツ鉱型構造と閃亜鉛鉱型構造とが共存する構造を有する酸化物、硫化物、セレン化物またはテルル化物を主成分として構成されるもの等や、これらを構成するアルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンの少なくとも一部が、希土類金属イオンおよび遷移金属イオンの少なくとも１種の金属イオンに置換されているもの等が挙げられる。

【0026】

「応力発光物質」として、特に限定されないが、具体例として、ＬｉＳｒＰＯ_４：Ｅｕ^２＋、ＬｉＢａＰＯ_４：Ｅｕ^２＋、ＢａＴｉＯ_３―ＣａＴｉＯ_３：Ｐｒ^３＋、ＺｎＳ：Ｍｎ^２＋、ＺｎＳ：Ｇａ^２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ^２＋、ＣａＡｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_８：Ｅｕ^２＋、Ｃａ_２Ａｌ_２ＳｉＯ_７：Ｃｅ^３＋、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｃｅ^３＋、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ^２＋、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ^２＋，Ｄｙ^３＋、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ^２＋，Ｈｏ^３＋、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｈｏ^３＋，Ｃｅ^３＋、Ｓｒ_３Ａｌ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋、ＣａＹＡｌ_３Ｏ_７：Ｅｕ^２＋、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ^２＋，Ｃｒ^３＋，Ｎｄ^３＋などが挙げられる。

【0027】

発光物質２３として「残光物質」を用いてもよい。「残光物質」とは、照射された可視光や紫外線等の光（電磁波）を蓄えて、照射を止めても発光する物質をいう。残光物質の具体例としては、例えば、ラジウム化合物やプロメチウム化合物、硫化亜鉛（ＺｎＳ系）やアルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４系）等が挙げられ、ＤｙやＥｕ等の１～３価の金属イオンを任意の割合で添加した硫化亜鉛（ＺｎＳ系）やアルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４系）が好ましい。ここで、「添加」とは、２個以上の物質を同時に添加する「共添加」および「賦活」をも含む概念である。

【0028】

「残光物質」として、特に限定されないが、具体例として、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ^２＋，Ｄｙ^３＋などが挙げられる。

【0029】

発光物質２３として「破壊発光物質」を用いてもよい。「破壊発光物質」とは、破壊や摩擦などの力学刺激による破壊に伴って発光する物質をいう。破壊発光物質の具体例としては、例えば、苦灰石、白雲母、石英、トリリチア雲母、ペクトライト、蛍石、ポリリチア雲母等の無機材料や、Ｅｕ（ＴＴＡ）_３系、カルバゾール誘導体、アントラニル酸系、砂糖等の有機物等が挙げられる。

【0030】

「破壊発光物質」として、特に限定されないが、具体例として、サリチル酸メチル、Ｅｕ（ＴＴＡ）_３ｐｈｅｎなどが挙げられる。ここで、「ｐｈｅｎ」は１，１０－フェナントロリン（１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）を表し、「ＴＴＡ」は４，４，４－トリフルオロ－１－（２－チエニル）－１，３－ブタンジオナト〔４，４，４－ｔｒｉｆｌｕｏｒｏ－１－（２－ｔｈｉｅｎｙｌ）－１，３－ｂｕｔａｎｅｄｉｏｎａｔｏ〕を表す。

【0031】

基材２４としては、紙、布、投写紙、金属、樹脂、シリコン、プラスチック、またはこれらの組み合わせなどが挙げられる。発光物質２３を含む発光材料は、基材２４上に塗布または積層してもよく、基材２４に含浸または分散させてもよい。

【0032】

発光デバイス１１は、発光物質２３と基材２４から構成される発光層１２に静電気または直流電圧を印加することで、発光が可能になる。静電気を印加するため、静電気発生器２０が発光デバイス１１に接続されてもよい。例えば、荷電粒子が電子で、荷電粒子放出部２１が金属等の導電体を含む場合は、荷電粒子放出部２１に静電気発生器２０を接続してもよい。

【0033】

実施形態のデジタル入力インタフェースデバイス１０においては、画面１４上の発光強度または発光色によって、ユーザの指先などの対象物１５と発光デバイス１１の画面１４との距離を推定することができる。受光装置１６を用いて画面１４上の画像を検出し、発光の位置から指先などの対象物１５の位置を推定することができる。

【0034】

画面１４上の発光位置の検出はＲＧＢ空間、ＨＳＶ空間などの色空間を使用することで区別することができる。ＲＧＢ空間は、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）から構成される色空間である。ＨＳＶ空間は、色相（Ｈ）・彩度（Ｓ）・明度（Ｖ）から構成される色空間である。一般的な色空間は、ヒトの視覚的、心理的な物理量を規定するため、可視光線の波長領域に対応している。赤外線または紫外線の波長領域については、適宜の手法を用いることができる。

【0035】

例えば特許文献１に記載の静電気発光技術を用いて、静電気発光材料と静電気を印加したデバイスに指を近づけると発光が起こる。実施形態の入力部１３は、静電気発光技術を利用して、非接触（非近接）で指先などの対象物１５に反応して画面１４を発光させ、受光装置１６に認識させることができる。

【0036】

指先が画面１４から離れていても、ユーザは画面１４上で発光している部分を指していると認識することができるため、誤入力が起こりにくい。上述した発光デバイス１１はフレキシブルデバイスを実現する要求にも対応することができて、埃などの異物にも反応しにくい。また非近接（５ｃｍ以上も可能）で指と連動する発光の位置検出精度が高いため（１ｍｍ以下も可能）、画面１４からなる入力部１３の大型化も可能である。

【0037】

発光デバイス１１の形状は、平面状、曲面状、凸形状、凹形状から選択されるいずれであってもよい。非平面の形状としては、円錐形（円錐の側面を構成する円錐面の形状）、円柱形（円柱の側面を構成する円柱面の形状）が挙げられる。発光デバイス１１が錐体または柱体の形状であるときは、錐体または柱体の側面に沿って画面１４を構成すればよく、錐体または柱体の底面に画面１４を構成しなくてもよい。

【0038】

発光層１２の厚みは、特に限定されないが、１μｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましい。発光デバイス１１は、発光層１２を１層以上有することができる。発光層１２が２層以上の場合は、それぞれの発光層１２に含まれる発光物質２３が同種でも異種でもよい。発光層１２の層数は特に限定されないが、コスト等の観点では５層以内としてもよい。

【0039】

発光層１２は、紫外線、可視光線、赤外線から選択される少なくとも一部の波長領域で放出する発光物質２３を含むことが好ましい。発光層１２から放出される光が少なくとも可視光線の一部の波長領域を含む場合は、ユーザの肉眼でも、発光層１２の発光を認識することができる。

【0040】

発光層１２から放出される光が可視光線を含まない紫外線または赤外線である場合は、ユーザの肉眼から発光が認識されることなく、受光装置１６に発光を認識させることができる。ユーザに対して発光層１２の発光自体が認識されない場合でも、入力の内容に応じて、画面１４に表示される内容を変更することにより、ユーザが入力内容を容易に確認することができる。画面１４の表示内容は、例えば、文字、記号、アイコン、画像などを含むことができる。

【0041】

受光装置１６としては、特に限定されないが、可視光領域のカメラ、赤外線カメラ、紫外線カメラ、光検出器等が挙げられる。受光装置１６は、撮像装置でもよく、光電変換装置でもよい。受光装置１６が、受光機能または撮像機能以外の機能として、通信機能、記録機能などを有してもよい。

【0042】

受光装置１６は、画面１４の少なくとも一部の領域を同時に観測できることが好ましいが、画面１４の少なくとも一点を観測してもよい。受光装置１６の個数は特に限定されず、１でも２以上でもよい。２以上の受光装置１６が画面１４の異なる領域を分担して観測してもよい。

【0043】

画面１４における発光層１２の形状は特に限定されず、画面１４全体に発光層１２が広がって形成されてもよいし、画面１４の一部の領域に発光層１２が形成されてもよい。発光層１２が、例えば、画面１４に沿う方向で１μｍ～１０ｍｍ角で構成されてもよい。一の画面１４に複数の発光層１２が配置される場合は、それぞれの発光層１２に対して、独立して静電気または直流電圧が印加できるように構成されてもよい。画面１４の少なくとも短辺が１０ｍｍ以上、１００ｍｍ以上などでもよく、例えば１ｍ以上の大型でもよい。

【0044】

制御装置１７は、例えば、画像解析が可能なプログラムを有するコンピュータ装置である。制御装置１７は、演算ユニット、メモリユニット、制御ユニット等を備えてもよい。これらの構成要素の少なくとも一部は、大規模集積回路（ＬＳＩ）、集積回路（ＩＣ）などのハードウェアによって実現されてもよく、あるいはプログラム等のソフトウェアとハードウェアとの連携によって実現されてもよい。

【0045】

制御装置１７は、受光装置１６で得られた画面１４に関するデータを受け取る機能を有する。受光装置１６が少なくとも送信機能を有し、制御装置１７が少なくとも受信機能を有することが好ましい。さらに受光装置１６が受信機能を有してもよく、あるいは制御装置１７が送信機能を有してもよい。受光装置１６と制御装置１７とが双方向で送信機能および受信機能を有してもよい。送信機能および受信機能は、電波、電磁波等の無線を用いてもよく、電線、光ファイバなどの有線でもよい。

【0046】

受光装置１６で得られた画面１４に関するデータを制御装置１７で解析することにより、画面１４と対象物１５との距離が得られる。また、画面１４上で適宜に設定される座標に対し、対象物１５の位置を得ることもできる。

【0047】

図３に示すように、対象物１５を移動させて画面１４上に生じる発光領域３０から、現時点で対象物１５によって指示される領域を現在位置３１として抽出することができる。さらに発光領域３０の現在位置３１に向けて表示装置１８から表示３２を提示することも可能である。表示装置１８としては、例えばプロジェクタが挙げられる。

【0048】

表示３２は、現在位置３１の周囲を囲む枠状、現在位置３１の近傍に添えた傍線状、現在位置３１を指す矢印状など、適宜の形状で画面１４上に提示することができる。対象物１５を操作するユーザは、画面１４上の表示３２を見ることにより、自分の操作が入力部１３に対して適切に認識されていることを確認することができる。

【0049】

表示装置１８は、発光デバイス１１に発光層１２とは別のディスプレイ装置を内蔵させることも可能である。プロジェクタなど発光デバイス１１の外部装置として表示装置１８を設置する場合は、入力部１３が簡略化されるので、構成が容易になる。

【0050】

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

【実施例0051】

以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

【0052】

（実施例１）
発光物質（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４：Ｅｕ^２＋）を含有する基材（投写紙）をアルミニウム箔に積層して発光層を作製し、アルミニウム箔に静電気発生器を接続して、発光デバイスを構成した。

【0053】

図４に、発光デバイスに対する印加電圧（左軸）と、距離（横軸）との関係の一例を示す。このグラフには、電流値（右軸）も合わせて示す。距離（横軸）は、発光デバイスと指との距離を示す。この結果から、発光デバイスと指との距離が５０ｍｍ～２００ｍｍ程度でも発光可能であることが分かる。

【0054】

（実施例２）
図５に、移動追従性試験の装置の概略を例示する。発光デバイス１１をスタンド５１に固定し、指先を模した棒状の試験用対象物５２を自動ステージ５３に支持させた。発光デバイス１１は、Ｘ方向が左右、Ｙ方向が上下となるように配置されている。

【0055】

図６にはＸ方向に発光状態が変化する状況を、図７にはＸ方向に発光位置が移動する状況を、図８にはＹ方向に発光状態が変化する状況を、図９にはＹ方向に発光位置が移動する状況を示す。

【0056】

図６には、Ｘ＝０ｍｍ、Ｘ＝１０ｍｍ、Ｘ＝２０ｍｍ、Ｘ＝３０ｍｍ、Ｘ＝４０ｍｍの５通りで発光状態の写真を並べている。試験用対象物５２がＸ方向に移動するに従い、発光デバイス１１上の発光状態も変化することが分かる。また、図７には、試験用対象物５２のＸ方向の位置（横軸）と、カメラで撮影した発光デバイス１１上の発光位置（縦軸）との関係を示す。

【0057】

図８には、Ｙ＝０ｍｍ、Ｙ＝１０ｍｍ、Ｙ＝２０ｍｍ、Ｙ＝３０ｍｍ、Ｙ＝４０ｍｍの５通りで発光状態の写真を並べている。試験用対象物５２がＹ方向に移動するに従い、発光デバイス１１上の発光状態も変化することが分かる。また、図９には、試験用対象物５２のＹ方向の位置（横軸）と、カメラで撮影した発光デバイス１１上の発光位置（縦軸）との関係を示す。

【0058】

図７および図９の結果によれば、Ｘ座標，Ｙ座標のいずれも、回帰直線との差の最大値は１ｍｍ以下であった。このことから、発光デバイス１１の発光状態から、試験用対象物５２の位置をＸ方向，Ｙ方向のいずれでも１ｍｍ以下の精度で検出できることが分かる。

【0059】

（実施例３）
図１０には、発光デバイスに文字をプロジェクタで投影しながら、符号Ｆで示す指を近づけ発光層を発光させている様子を示す。発光デバイス上には、日本の文字（ひらがな）で「…にほへと ちりぬる…」、「…たれそ つねなら…」、「…おくやま けふこえ…」、「…ゆめみし ゑひもせ…」と表示されている。発光位置から指先が「そ」と「つ」の間を指していることが分かる。

【0060】

図１１には、指を動かしながら発光させ，発光座標を検出して、検出された文字を描画した様子（デモンストレーション）を示す。図１１は１２枠から構成され、左上から右下にかけて、順に１，２，３，ａ，４，５，６，ｂ，７，８，９，ｃの符号を付している。１～９の数字を付した枠は、数字の順に指を動かした様子を示す。ａ～ｃの文字を付した枠はそれぞれ、発光座標を検出して得られた情報を解析した結果を示す。

【0061】

図１１中、ａの枠は、１～３の枠における指の動きを解析した結果である。図１１中、ｂの枠は、１～６の枠における指の動きを解析した結果である。図１１中、ｃの枠は、１～９の枠における指の動きを解析した結果である。これらを総合すると、指はアルファベットの「Ａ」の文字を描くように動いたことが分かる。さらにこれらの結果から、発光デバイスに「Ａ」の文字情報が入力されたことを検出可能であることが分かる。

【符号の説明】

【0062】

１０…デジタル入力インタフェースデバイス、１１…発光デバイス、１２…発光層、１３…入力部、１４…画面、１５…対象物、１６…受光装置、１７…制御装置、１８…表示装置、２０…静電気発生器、２１…荷電粒子放出部、２２…荷電粒子検出部、２３…発光物質、２４…基材、３０…発光領域、３１…現在位置、３２…表示、５１…スタンド、５２…試験用対象物、５３…自動ステージ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】