JP2003091360A - 座標入力装置及び電子機器 - Google Patents
座標入力装置及び電子機器Info
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Abstract
感に優れた座標入力装置、及びこれを備えた電子機器を
提供する。 【解決手段】 本発明に係る座標入力装置は、操作面で
操作体を摺動させることにより座標入力を行う座標入力
手段を備えた座標入力装置であって、前記操作面が凸曲
面状又は凹曲面状又は多面体状に形成されたことを特徴
としている。より具体的には、上側基板(誘電体層)1
4と、該上側基板(誘電体層)14を挟持して積層さ
れ、ストライプ状に延在する複数の電極16a,17a
を有する2層の電極層16,17とを備える静電容量式
のセンサ基板12を備えており、前記操作体で摺動させ
て座標入力を行うための凸曲面状(又は凹曲面状)に形
成された操作面(凸曲面部11A)を有している。
Description
ーム機の表示画面上で、カーソル又はキャラクタの移動
や機能選択等に用いられる座標入力装置及びこれを備え
た電子機器に関するものである。
入力装置をキーボード装置の手前側に備えたノート型パ
ーソナルコンピュータの斜視構成図である。このコンピ
ュータ200は、本体部201と、この本体部201の
奥側端部に設けられたヒンジ部を介して接続された表示
部203とを備えて概略構成され、本体部201の上面
側に、キーボード装置204と、その手前側に搭載され
た四角形の平面形状のタッチパッド(座標入力装置)2
05と、タッチパッド205の手前側に設けられた操作
ボタン206とが設けられている。タッチパッド205
は、その上面で手指等の操作体を摺動させることによ
り、表示部203に表示されたカーソルなどを操作でき
るようになっている。
05によれば、キーボード装置204のホームポジショ
ンから手を大きく動かすことなく、カーソル移動などの
座標入力が行えるとともに、その形状が平面形状とされ
ているため、コンピュータ200の薄型化、省スペース
化を実現することができる。しかしながら、上記平面形
状のタッチパッド205では、手指をその上面で移動さ
せることにより座標入力を行うことから、マウス等の入
力装置を用いた場合に比して使用者にカーソル移動の感
覚が伝わりにくく、操作感に乏しいという問題があっ
た。また、図14に示すタッチパッド205の代わり
に、回転ボール装置(トラックボール装置)を内蔵した
ノート型パーソナルコンピュータも知られている。この
ようなコンピュータでは、回転ボール装置のボールを回
転させることによりカーソル移動を行うため、使用者
は、手指に伝わるボールの回転によりカーソル移動の感
覚を容易に知ることができ、快適に座標入力を行うこと
ができる。しかしながら、回転ボール装置を内蔵するた
めには、コンピュータ本体にボール直径に相当する相応
のスペースを必要とするため、コンピュータの薄型化が
困難であるという問題があった。
されたものであって、座標入力動作を快適に行うことが
でき、操作感に優れた座標入力装置、及びこれを備えた
電子機器を提供することを目的とする。
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明に係る座
標入力装置は、操作面で操作体を摺動させることにより
操作面上の操作体の位置を検出して座標入力を行う座標
入力手段を備えた座標入力装置であって、前記操作面が
凸曲面状又は凹曲面状又は多面体状に形成されたことを
特徴とする。
曲面状又は凹曲面状或いは多面体状とされていること
で、操作面上を摺動される手指を通じて使用者は、手指
の移動方向や移動量を把握することができるので、より
細かな座標入力を容易に行うことが可能となり、優れた
使用感を得ることができる座標入力装置とされている。
力手段として、誘電体層と、該誘電体層を挟持して積層
され、配列形成された複数の電極を有する2層の電極層
とを備える凸曲面状又は凹曲面状又は多面体状の静電容
量式のセンサ基板が備えられたことを特徴とする。
容量式の座標入力装置の操作面を凸曲面状又は凹曲面状
又は多面体状に形成し、その上面で手指等の操作体を摺
動させて座標入力を行うようにしたものである。これに
より、操作面上を摺動される手指を通じて使用者は、手
指の移動方向や移動量を把握することができるので、よ
り細かな座標入力を容易に行うことが可能となり、優れ
た使用感を得ることができる。すなわち、換言するなら
ば、本発明に係る座標入力装置は、回転ボール装置と同
等の使用感と、静電容量式の座標入力装置の省スペース
性を兼ね備えた座標入力装置である。
は、前記座標入力手段として、内面側に電極層が形成さ
れた一対の基板をスペーサを挟持して積層した接触式の
センサ基板が備えられた構成とすることもできる。この
ような構成とした場合にも、上記の座標入力装置と同様
の効果を得ることができる。
作体を摺動させることにより、操作体による押圧力とそ
の摺動方向とを検知して座標入力を行う座標入力手段を
備えた座標入力装置であって、前記座標入力手段が、検
知センサ部と、該検知センサ部上に配設された操作部と
を備え、該操作部の上部が凸曲面状又は凹曲面状又は多
面体状に形成され、前記操作部への押圧力を前記検知セ
ンサ部により検知し、前記押圧力に応じた検知信号を出
力する座標入力手段とされたことを特徴とする構成とす
ることもできる。
して、操作部の押圧力を検知センサ部により検知する方
式を採用したものである。このような構成とした場合に
も、上述の静電容量式の座標入力装置と同様に、回転ボ
ール装置と同等の使用感が得られるとともに、回転ボー
ル装置のように、重量が大きいボールを用いることがな
いので、搭載される電子機器の軽量化に寄与し得るもの
である。
レバー操作部の底面の中心から互いに等角度で放射状に
配列された複数の歪みゲージが、前記検知センサ部の前
記レバー操作部の底面と対向する部分に備えられた構成
とすることができる。本構成は、座標入力を検知するた
めの検知センサ部の座標検知手段として、歪みゲージを
用いたものである。
れかに記載の座標入力装置を備えたことを特徴とする。
係る構成によれば、座標入力を行うための操作部とし
て、使用者が快適に座標入力を行うことができ、使用感
に優れる本発明の座標入力を備えたことで、操作性に優
れた電子機器を提供することができる。
を参照して説明するが、本発明は以下の実施の形態に限
定されるものではない。
の実施形態である座標入力装置の断面構造を示す図であ
り、この図に示す座標入力装置は、基部10上に設けら
れた凸曲面部11Aを備えるカバー部材11と、このカ
バー部材11の凸曲面状の凸曲面部11Aの裏面側(基
部10側)に設けられた、前記凸曲面部11Aに沿う形
状を有するセンサ基板12とを備えて構成されている。
側基板14と下側基板15とを積層して形成されてお
り、上側基板14の上面側(下側基板15と反対側)に
は、複数の線状の電極16aが平面視で互いに平行にス
トライプ状に形成された電極層16が設けられており、
下側基板15の上面側には、前記電極16aと交差する
方向に延在する複数の電極17aが平面視で互いに平行
にストライプ状に形成された電極層17が設けられてい
る。また、少なくとも上側基板14は、誘電体材料から
なり、前記電極層16と電極層17とを絶縁するように
なっている。また、下側基板17の一辺端部から延設さ
れた基板上には、これら電極層16,17を駆動、制御
するための制御回路18が設けられており、図示は省略
したが、この制御回路18と電極16a及び電極17a
は、配線により互いに電気的に接続されている。
部には、それぞれ図示上方へ湾曲された凸曲面部14A
及び凸曲面部15Aが形成されており、上側基板14と
下側基板15が積層されてセンサ基板12を構成した場
合に、図1に示すカバー部材11の凸曲面部11Aの裏
面側と当接される形状とされている。このセンサ基板1
2の凸曲面状の形状は、上述のように基板14,15の
それぞれに形成してもよいし、平面形状の上側基板と下
側基板を積層した後に、加圧成形などの手段により凸曲
面部を設けてもよい。また、この形態では凸曲面部14
A,15Aを凸曲面としたが、凸曲面に限らず、例えば
正20面体の上半分をカットした多面体状としてもよ
い。
1の凸曲面部11Aの図示上面が操作面とされており、
この操作面を手指などの操作体Aにより摺動させること
による電極層16,17間の静電容量の変化を検知信号
として出力するようになっている。本発明に係る座標入
力装置においては、操作面とされた凸曲面部11Aの表
面に手指を摺動させて座標入力を行うため、図14に示
す従来の平板状のタッチパッド205よりも、摺動時の
使用者の手指への摺動抵抗が大きくなる。すなわち、平
面的に手指が動くことによる平面方向への移動感覚に加
えて、凸曲面に沿って手指を移動させることによる曲面
の高さ方向への変位感覚を同時に知覚することができ
る。従って、使用者は、従来の平面形状のタッチパッド
を使用するよりも座標入力操作の感覚を手指を通じて敏
感に感じとることができる。さらに詳細には、例えば上
記座標入力装置をコンピュータのカーソル移動用途に用
いた場合には、従来のタッチパッド205では、平面上
で手指を移動させるのみであり、カーソルの移動に応じ
た感触はほとんど手指に伝わることがなく、また伝わっ
たとしても平面方向の移動感覚のみであり、手指の感覚
を元に微細なカーソルの移動方向や移動量の制御を行う
ことは極めて困難であったが、本発明に係る座標入力装
置によれば、凸曲面状の操作面で手指を摺動させるた
め、カーソルの移動量や移動方向を、平面方向に加えて
高さ方向にも知覚することで、操作面に接触している手
指の位置を容易に把握することができる。従って、使用
者は手指の移動方向及び移動量とカーソルの移動方向及
び移動量との対応関係を一致させやすくなり、より細か
なカーソルの制御が可能になり、これにより、座標入力
装置の使用感を大きく向上させることができ、その結果
コンピュータの使用感も向上させることができる。
は、例えばカーソル移動等でカーソル位置の微調整を行
う場合など、非常に小さい移動距離の座標入力を行う場
合に、より操作を行いやすくなっている。これは、操作
面が凸曲面状に形成されていることで、微小な距離の移
動を行う場合であっても、使用者の手指は操作面の形状
に沿って移動され、これにより、使用者は操作面上で手
指を移動させた距離を手指の感覚で容易に感知すること
ができるので、微小な位置調整を手指の感覚を元に行う
ことができるからである。
曲面状とされ、その上面で手指を摺動させて座標入力を
行うので、回転ボール装置(トラックボール装置)に近
い使用感を得ることができるが、本実施形態の座標入力
装置によれば、回転ボール装置のように比較的大型で、
重量のあるボールを用いることがなく、しかもボールの
半径分若しくはそれ以下の高さでよいので、搭載される
電子機器の薄型化、及び小型化を実現することができ
る。
えた座標入力装置を示したが、本発明に係る座標入力装
置は、凹曲面状の操作面を備えて構成されていてもよ
い。図3は、凹曲面状に形成された操作面を備えた本発
明に係る座標入力装置の断面構成図であり、この図に示
す座標入力装置では、カバー部材21に凹部21Aが形
成されており、この凹部21Aの裏面側に沿ってセンサ
基板22が配設されている。そして、前記凹部21Aの
上面側が、座標入力のための操作面とされている。この
図に示すカバー部材21及びセンサ基板22は、操作面
を構成する凹部21Aの形状以外は、図1に示すカバー
部材11及びセンサ基板12と同等の構成であり、その
動作や機能も同等であるので、ここでは詳細な説明は省
略する。
図1に示す座標入力装置と同様に、操作面が平面形状で
はなく、凹曲面状に形成されていることで、座標入力の
ために操作面上で手指等の操作体Aを摺動させた際に、
使用者は平面方向の移動感覚とともに、曲面部の高さ方
向の変位感覚を知覚することができるので、操作体Aを
摺動する感触を得やすくなっている。従って、図3に示
す座標入力装置場合にも、使用者は手指の移動方向及び
移動量とカーソルの移動方向及び移動量との対応関係を
一致させやすくなり、より細かなカーソルの制御が可能
になるので、優れた使用感を得ることができる。このよ
うに、本実施形態に係る座標入力装置は、回転ボール装
置と同等の使用感を得ることができるとともに、従来回
転ボール装置の課題とされていた薄型化や軽量化の問題
を解決し得るものである。
式の座標入力装置に適用した場合について説明したが、
本発明は、摺動させるための操作面を備えた座標入力装
置であれば問題なく適用することができ、例えば、スペ
ーサを挟持して対向する一対の基板の内面側にそれぞれ
電極層が形成されており、前記基板を手指等の操作体で
押圧することにより電極層どうしを接触させて座標の検
知を行う接触式の座標入力装置に適用することもできる
のは勿論である。また、本発明に係る操作体としては、
手指に限定されず、座標入力装置の操作面上で摺動させ
得るものであれば問題なく適用することができ、例えば
ペン型の操作体なども用いることができる。
実施形態について、図4〜図6を参照して説明する。図
4は、本発明の第2の実施形態である座標入力装置の断
面構成図であり、図5は、本発明の第2の実施形態の他
の例を示す断面構成図であり、図6は、図4に示す座標
入力装置の斜視構成図である。
30上に設けられた検知センサ部32と、この検知セン
サ部32上に立設されたレバー操作部33とを備えて構
成されており、レバー操作部33は、基台33aと、こ
の基台33aの上端部に被着された略半球型の操作部材
33bとから構成されている。そして、この座標入力装
置は、筐体35内に収納されるとともに、前記操作部材
33bの上面側が、筐体35に形成された貫通孔36を
通じて外部に露出されている。
2には、基台33aの底面の中心が配置される位置を中
心として、四方に等間隔で4つの歪みゲージ34が配列
形成されており、これらの歪みゲージ34は、図示しな
い配線により出力端子37に電気的に接続されている。
そして、これら歪みゲージ34上に、基台33aの四面
に形成された脚部33cがそれぞれ配置されるようにな
っている。
は、操作部材33bの上面が操作面とされ、この操作面
上で手指等の操作体を摺動させることにより、操作部材
33bに与えられた押圧力により検知センサ部32に形
成された歪みゲージ34が変形され、その変形量に応じ
た2次元の出力信号が、出力端子37を介して出力され
るようになっている。そして、この出力信号に基づいて
座標入力処理が行われるようになっている。
実施形態の座標入力装置と同様に、操作面を有する操作
部材33bが上方に凸なる凸曲面状とされていること
で、使用者は、この操作面上で手指を摺動させて座標入
力を行う際に、平面方向の移動感覚のみならず、曲面形
状の高さ方向への変位感覚も知覚することができ、手指
を通じて操作面上での手指の移動距離を容易に把握する
ことができる。従って、使用者は手指の移動方向及び移
動量とカーソルの移動方向及び移動量との対応関係を一
致させやすくなり、より細かなカーソルの制御を行うこ
とができる。
0上に設けられた検知センサ部42と、この検知センサ
部42上に配置された半球型の操作部43とを備えて構
成されており、この座標入力装置は、筐体45内に収納
されるとともに、筐体45に設けられた貫通孔46を介
して前記操作部43が、筐体45の外部に露出されてい
る。また、図示を省略したが、検知センサ部42には、
図6に示す検知センサ部32と同等の4つの歪みゲージ
が、図6と同様に四方に等間隔で配列され、これらの歪
みゲージを覆うように操作部43の底面が配置されるよ
うになっている。図5に示す座標入力装置が、図4に示
すものと異なる点は、半球型の操作部43の底面で検知
センサ部42の歪みゲージが押圧される構造となってい
る点であり、その動作原理や、使用方法は図4に示す座
標入力装置と同様である。従って、図5に示す本実施形
態の座標入力装置も、図4に示うものと同様に優れた使
用感の得られる座標入力装置である。
座標入力装置を示したが、本発明に係る座標入力装置
は、凹曲面状の操作面を備えて構成されていてもよい。
図7及び図8は、凹曲面状に形成された操作面を備えた
本発明に係る座標入力装置の断面構成図である。図7及
び図8において、符号50,60は基部、52,62は
検知センサ部、53,63は操作部、53aは基台、5
3bは操作部材、55,65は筐体、56,66は、筐
体55,65に形成された貫通孔を示している。これら
の図に示す座標入力装置は、操作部53,63の形状以
外は、図4及び図5に示す座標入力装置と同等の構成で
あるので、その構成の詳細な説明はここでは省略する。
図7,8に示す座標入力装置の特徴的な点は、操作部材
53a及び操作部63の図示上面側が凹曲面状に形成さ
れ、この面が操作面とされている点にある。このような
形状とされていることで、図4又は図5に示す座標入力
装置と同様に、座標入力のために操作面上で手指を摺動
させた際に、平面方向の移動感覚とともに、曲面形状の
高さ方向への変位感覚を知覚することができ、手指を摺
動する感触を得やすくなっている。従って、図7,8に
示す座標入力装置を用いた場合にも、使用者は手指の移
動方向及び移動量とカーソルの移動方向及び移動量との
対応関係を一致させやすくなり、より細かなカーソルの
制御が可能になるので、優れた使用感を得ることができ
る。
の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明
に係る座標入力装置の適用範囲は、以下の電子機器に限
定されるものではない。以下に示す電子機器には、上記
いずれかの実施形態の座標入力装置が搭載されている。
明に係る座標入力装置をゲーム機用コントローラに適用
した例を示す斜視構成図であり、この図に示すゲーム機
用コントローラ70は、移動方向の入力などの座標入力
を行うための座標入力部73と、複数の押しボタンスイ
ッチ72とが筐体74上に配置されて構成され、筐体7
4とゲーム機(図示せず)とを接続するための接続コー
ド75が筐体74に接続されている。図9に示すコント
ローラ70は、その座標入力部73に、本発明に係る座
標入力装置を備えており、この座標入力部73上で手指
を摺動させることにより、ゲーム機の操作を行うように
なっている。このような構成のコントローラ70は、使
用感に優れる上記本発明の座標入力装置をその座標入力
部73に備えたことで、座標入力を快適に行うことがで
きる。
標入力装置を携帯電話機に適用した例を示す斜視構成図
であり、この図に示す携帯電話機80は、筐体81の一
面側に、表示部82と、この表示部82の手前側に配置
された座標入力部83と、座標入力部83の手前側に配
列された複数の操作ボタン84とを備えて構成されてい
る。この携帯電話機80は座標入力部83に本発明の座
標入力装置を備えている。このような構成の携帯電話機
80によれば、座標入力部83上で手指を摺動させるこ
とにより、表示部82に表示されたオブジェクトの選択
や、機能の決定といった動作を快適に行うことができ
る。
座標入力装置を携帯情報端末に適用した例を示す平面構
成図であり、この図に示す携帯情報端末90は、筐体9
1上に表示部92と、表示部92の手前側中央部に設け
られた座標入力部93と、複数の操作ボタン94とを備
えて構成されている。この携帯情報端末90の座標入力
部93には、本発明の座標入力装置が備えられている。
このような構成の携帯情報端末90によれば、座標入力
部93上で手指を摺動させることにより、表示部92に
表示されたオブジェクトの選択や決定などの動作を快適
に行うことができる。
2は、本発明に係る座標入力装置をノート型パーソナル
コンピュータに適用した例を示す斜視構成図であり、こ
の図に示すノート型パーソナルコンピュータ100は、
本体部101と、この本体部101の奥側端部にヒンジ
を介して接続された表示部102とを備えて概略構成さ
れている。本体部101上に、キーボード装置103
と、このキーボード装置103の手前側に設けられた座
標入力部105と、この座標入力部015の手前側に設
けられた複数の押しボタンスイッチ106とが備えられ
ている。そして、前記座標入力部105には、本発明に
係る座標入力装置が備えられている。このような構成の
コンピュータ100によれば、座標入力部105に本発
明に係る座標入力装置が備えられていることで、表示部
102に表示されたカーソルの移動や、オブジェクトの
選択動作を快適に行うことができ、回転ボール装置を搭
載した従来のコンピュータと同等の操作感を得ることが
できるとともに、回転ボール装置を搭載したコンピュー
タに比して薄型化、軽量化を実現することができる。
明に係る座標入力装置をリモートコントローラに適用し
た例を示す斜視構成図であり、この図に示すリモートコ
ントローラ110は、筐体111の先端部に設けられた
赤外線照射部116と、筐体111上に設けられた座標
入力部115と、複数の操作ボタン113とを備えて構
成されており、前記座標入力部115には、本発明に係
る座標入力装置が備えられている。このような構成のリ
モートコントローラ110は、例えばテレビやビデオ、
あるいはカーナビゲーションシステムのリモートコント
ローラとして好適に使用することができ、これらの電子
機器の表示部に表示された機能の選択などの操作を快適
に行うことができる。
係る座標入力装置は、静電容量式のセンサ基板上で操作
体を摺動させることにより座標入力を行う座標入力装置
であって、前記操作体で摺動させて座標入力を行うため
に、凸曲面状又は凹曲面状又は多面体状に形成された操
作面を有する構成とされたことで、操作面上を摺動され
る手指を通じて使用者は、平面方向の移動感覚ととも
に、曲面形状の高さ方向への変位感覚を知覚することが
でき、これにより容易に手指の移動方向や移動量を把握
することができるので、より細かな座標入力を容易に行
うことが可能となり、優れた使用感を得ることができ
る。すなわち、本発明に係る座標入力装置は、回転ボー
ル装置と同等の使用感と、静電容量式の座標入力装置の
省スペース性を兼ね備えた座標入力装置である。
を行うための操作部として、使用者が快適に座標入力を
行うことができ、使用感に優れる本発明の座標入力を備
えたことで、操作性に優れた電子機器を提供することが
できる。
入力装置の断面構成図である。
て示す斜視構成図である。
示す断面構成図である。
入力装置の断面構成図である。
示す断面構成図である。
図である。
示す断面構成図である。
示す断面構成図である。
ーム機用コントローラを示す図である。
る携帯電話機を示す図である。
端末を示す図である。
るノート型パーソナルコンピュータを示す図である。
るリモートコントローラを示す図である。
チパッドを備えたノート型パーソナルコンピュータの一
例を示す斜視構成図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 操作面で操作体を摺動させることにより
操作面上の操作体の位置を検出して座標入力を行う座標
入力手段を備えた座標入力装置であって、 前記操作面が凸曲面状又は凹曲面状又は多面体状に形成
されたことを特徴とする座標入力装置。 - 【請求項2】 前記座標入力手段として、誘電体層と、
該誘電体層を挟持して積層され、配列形成された複数の
電極を有する2層の電極層とを備える凸曲面状又は凹曲
面状又は多面体状の静電容量式のセンサ基板が備えられ
たことを特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。 - 【請求項3】 操作面で操作体を摺動させることによ
り、操作体による押圧力とその摺動方向とを検知して座
標入力を行う座標入力手段を備えた座標入力装置であっ
て、 前記座標入力手段が、検知センサ部と、該検知センサ部
上に配設された操作部とを備え、 該操作部の上部が凸曲面状又は凹曲面状又は多面体状に
形成され、 前記操作部への押圧力を前記検知センサ部により検知
し、前記押圧力に応じた検知信号を出力する座標入力手
段とされたことを特徴とする座標入力装置。 - 【請求項4】 前記操作部の底面の中心を取り囲んで配
列された複数の歪みゲージが、前記検知センサ部に形成
されたことを特徴とする請求項3に記載の座標入力装
置。 - 【請求項5】 請求項1から4のいずれか1項に記載の
座標入力装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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