CN1447207A - 输入操作装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型的输入操作装置，可以实现与电气设备的高性能化相应的多功能性、和作为人－机接口而具有相应触感的操作性；该输入操作装置在具有可利用操作按压力产生变形的穹顶形坐标操作部的坐标操作部的下方配有开关部，因此操作者在坐标操作时，作为操作感可以有触感地感觉到坐标操作部的变形；并且，当施加大的操作按压力时，可以进行开关部的输入操作；因此，操作者可以一边感觉到操作按压力大小差异的不同操作感，一边进行坐标操作和输入操作，可以可靠地防止对开关部的误输入操作；而且，由于若与跟踪球操作一样地对穹顶形坐标操作部进行按压球面操作则可进行坐标操作，因而，操作性能非常良好。

Description

输入操作装置
技术领域
本发明涉及一种作为个人计算机、PDA、便携式电话机、游戏机、汽车导航装置(car navigation)等电气设备的人-机接口使用的输入操作装置。
背景技术
作为配置在电气设备中的输入操作装置，已知有鼠标、跟踪球(trackball)、触板(touch panel)等定点装置(pointing device)。其中，跟踪球和触板(触垫)，在内置于设备自身中而与设备形成一体这一点上与必须要有操作空间的鼠标等相比是有利的。但是，从满足日趋追求的电气设备的高性能化的有无多功能性角度看，在现有的跟踪球中，只能进行例如这样的坐标操作，即在画面上使显示于显示器的画面上的点等的指示标识自由移动。也就是说，在将点移动到规定位置后进行输入操作的情况下，需要利用如键盘的回车键那样的其他的输入装置进行键操作，仅用跟踪球不能同时完成坐标操作和输入操作两项操作。并且，在现有的触板中，虽然通过用手指抚摸其表面进行坐标操作，但是，输入操作通常是利用作为计算机软件的驱动程序来实现的。例如，在连续两次敲击触板表面的情况下，驱动程序确认为输入操作。因此，在利用单一输入操作装置实现坐标操作和输入操作两项功能这一点上，可以说比跟踪球好。但是，即使利用计算机软件能够实现多功能，操作者通过对于触板进行抚摸操作或敲击操作而从触板获得的操作感觉总是没有变化的、生硬的单一触感，因而，作为构成人-机接口的定点装置，在操作性能上很难说是良好的。
发明内容
以上述现有技术为背景，本发明的目的在于提供一种新型的输入操作装置，可以实现与电气设备的高性能化相应的多功能性、和作为人-机接口而具有相应触感的操作性。
为了实现这一目的，本发明提出了以下的技术思想。即，本发明的输入操作装置由坐标操作装置和开关装置构成。坐标操作装置配有：具有导电性的坐标检测部的可挠性的操作基板，以及具有导电性坐标检测部的基础基板，坐标检测部之间以电绝缘状态相对配置。该坐标操作装置，使操作基板由于按压操作而随着变形，借此坐标检测部之间导电接触而产生输入信号，从而进行坐标操作。另一方面，开关装置位于基础基板的下方，利用经由坐标操作装置的按压操作产生输入信号，借此进行输入操作。利用配有这样的坐标操作装置和开关装置的本发明的输入操作装置，在进行坐标操作和输入操作的任何情况下，可挠性的操作基板由于按压操作而变形，赋予操作者具有触感的操作感。并且，坐标操作和输入操作可以由加在坐标操作装置上的按压力的强弱明确地区别开。因而，操作者可以一边感觉到按压力强弱这样的操作感觉上的不同，一边分别进行坐标操作和输入操作。如上所述，采用本发明，可以实现与电气设备的高性能化相应的多功能性、和作为人-机接口具有相应触感的操作性能。
本发明的输入装置，在基础基板的背面和开关装置之间夹装有上表面部与所述背面的表面形状对应的树脂间隔件。
采用本发明，利用树脂间隔件，可以保持受到按压操作的基础基板的形状。并且，在进行输入操作时，可以经由树脂间隔件可靠地传递对开关装置的按压操作。并且，在进行输入操作时，由于树脂间隔件本身向按压方向变位，所以作为操作者可以将树脂间隔件位移的感觉作为输入操作的有触感的操作感觉获得感知。
本发明的输入操作装置，通过将树脂间隔件和基础基板结合起来而形成一体。
采用本发明，可以防止受到按压操作的基础基板的变形。并且在本发明中，由于基础基板和树脂间隔件之间没有间隙，所以可利用开关装置进行输入操作，加在基础基板上的按压操作力可以直接通过树脂间隔件传递到开关装置，可提高输入操作的操作性能。进而，由于可以将树脂间隔件一体化的基础基板作为一个构件来组装本发明的输入操作装置，所以可以提高其操作性能。
本发明的输入操作装置，前述树脂间隔件为由具有导向孔的环形外周间隔件、和贯穿插入该导向孔的中央间隔件构成的分隔体，在中央间隔件的下方设有开关装置。
采用本发明，可以利用在导向孔内变位的中央间隔件可靠地将操作按压力传递给开关装置。
利用前述树脂间隔件形成由外周间隔件和中央间隔件构成的分隔体的本发明，可以构成在外周间隔件的下方也设有利用经由坐标操作装置的操作按压生成输入信号的其它开关装置的结构。
采用本发明，在由位于中央间隔件下方的开关装置进行输入操作的基础上，还可以由位于外周间隔件之下的所述其它开关装置进行输入操作，因而，可以实现由多个不同输入操作形成的电气设备的多功能化。而且，在这种情况下，设置在外周间隔件之下的所述其它开关装置可以沿着外周间隔件的周边方向配置有多个。
利用在前述外周间隔件的下方还配有其它开关装置的本发明，外周间隔件可以形成沿外周方向由多个部分构成的分隔体。
采用本发明，由于可以在分开的外周间隔件的各部分中利用所述其它开关装置进行输入操作，所以可以防止设置在外周间隔件下方的多个其它开关装置同时输入而造成误输入。
本发明的输入操作装置，设有操作基板和基础基板的坐标检测部的部分构成穹顶形状的坐标操作部。
采用本发明，与设有操作基板和基础基板的坐标检测部的部分为平面形状的情况相比，可以容易地有触感地感觉坐标检测部的中心部(顶点)。因此，以穹顶形状的坐标操作部的顶点为中心，直接感觉进行向随机的多个方向的坐标操作。在穹顶形状的坐标操作部的顶点以外的弯曲倾斜部，根据通过操作手指获得的倾斜方向和倾斜度，可以有触感地获知坐标操作部的当前位置。因此，可以实现更高的操作性能。并且，采用上述结构的本发明，以与使跟踪球旋转的操作一样的方式，通过以抚摸穹顶形状的坐标操作部的球面的方式进行按压操作，可以坐标操作。因而，本发明的输入操作装置也可以模拟实现在跟踪球操作中所特有的良好操作感觉，在这一点上可以获得优异的操作性能。而且，为了获得更好的操作性，在本发明中，由于不必象操作方法相同的跟踪球那样将形成装置厚度大的装置结构，所以可以满足装载本发明的输入装置的电气设备的薄形化要求。这样的优点对于在需要对整个设备小型化的要求非常高的装载于笔记本型个人计算机、便携电话、PDA等便携设备上的输入操作装置中是一大优点。另外，在本发明中，不仅可以使坐标操作部的整体为穹顶形状，而且也可以是坐标操作部的一部分形成穹顶形状。
并且，前述穹顶形状的坐标操作部，也可以是相对于操作基板和基础基板中的平坦的普通面向上方鼓起，换而言之，不仅可以向着操作者形成凸状，也可以相对于普通面向下方凹下形成凹形。
本发明的输入操作装置通过对开关装置进行按压操作而产生点击感。
采用本发明，通过产生点击感可以使操作者具有触感的感知到利用开关装置进行的输入操作，获得可靠的操作性。
这样，作为产生点击感的开关装置，可以利用碟形弹簧状的接点构件或触觉开关。并且，在输入操作中优选不伴随有点击感的电气设备中，例如可以将薄膜开关作为开关装置。
本发明的输入装置，在通过将操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触而形成的操作点上，配置有设定坐标操作的操作对象要素的移动方向的方向控制装置。
当操作基板和基础基板的坐标检测部彼此整个面接触时，形成多个操作点，但是采用本发明，由于在各个操作点上可以设定坐标操作的操作对象要素的移动方向，所以可以使操作对象要素、例如光标和点等操作指示或被滚动的画面等正确地移动。
在前述方向控制装置中，当形成操作点时，直到该操作点中连续的导电接触解除时为止，使操作对象要素向着设定于该操作点上的移动方向移动。
通常，例如在利用跟踪球或触板进行点等操作对象要素的坐标操作的情况下，为了使点移动到目标位置，通常有必要对跟踪球进行任意程度的旋转操作，对触板进行任意程度的抚摸操作。并且，在反复进行这种任意程度的旋转操作或抚摸操作的情况下，恒定连续地向一个方向移动点是有困难的，通常，一边进行蛇形的点操作方向修正，一边移动至目标位置。因此，操作者通常因操作繁琐而感到疲劳。但是，采用本发明，通过连续地进行用于在坐标检测部形成操作点的按压操作这样的静止操作，可以正确地将操作对象要素正确向规定的移动方向移动，可以方便地进行移动操作。
本发明的输入操作装置，在操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触而形成的操作点上，配有设定坐标操作的操作对象要素的移动速度的速度控制装置。
当操作基板和基础基板的坐标检测部彼此以整个面接触时形成多个操作点，而采用本发明，可以在各个操作点上设定坐标操作的操作对象要素的移动速度，因而操作对象要素、例如光标或点等操作指示或被滚动的画面等的移动速度可以对于操作点分别地设定，可提高坐标操作的操作性。
本发明的输入操作装置，配有将操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触而形成的操作点作为操作原点、对应于从操作原点分开的距离配置有改变坐标操作的操作对象要素的移动速度的速度控制装置。
采用本发明，点或光标等指示标识的移动或画面滚动的操作可以在模拟的操作感下进行，可进一步提高坐标操作的操作性能。
在前述速度控制装置中，当形成操作点时，直到解除在该操作点中的连续导电接触为止，可以以设定于该操作点的移动速度移动操作对象要素。
采用本发明，通过连续进行用于在坐标检测部中形成操作点的按压操作这样的静止操作，可以以在该操作点设定的速度向规定的移动方向恒定地移动操作对象要素，可以方便地进行移动操作。
本发明的输入操作装置，配有当通过操作基板的坐标检测部和基础基板的坐标检测部接触而形成多个操作点时，作为操作原点设定一个操作点的操作点设定装置。
采用本发明，即使通过用于进行坐标操作的按压操作而形成的多个操作点，也可以利用操作点设定机构将一个操作点设定为操作原点，因而，即使操作者力的大小、手指的粗细不同，也可以进行正确的坐标操作。
本发明的输入操作装置，配有：当通过按压操作在开关装置的垂直上方位置上通过操作基板的坐标检测部和基础基板的坐标检测部的接触形成多个操作点时，使坐标操作无效的无效控制装置。
采用本发明，可以可靠地进行将利用坐标操作而移动的点或光标等指示标识停止到规定位置的状态这样的输入操作。
本发明的输入操作装置，配有操作模式切换装置，该装置通过在开关装置中生成输入信号，将借助操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触进行的坐标操作切换成规定的输入操作。
采用本发明，不仅将坐标操作装置用于坐标操作，而且可以根据操作方法用于其它输入操作，可以实现更高的多功能化。
利用上述本发明的方向控制装置、速度控制装置、操作点设定装置、无效控制装置、操作模式切换装置，可以通过规定的计算机程序、例如微型计算机计算处理装置实现坐标操作处理。而且，在本发明中，方向控制装置、速度控制装置、坐标点设定装置、无效控制装置、操作模式切换装置可以分别由不同的计算处理装置实现，也可以由一个计算处理装置实现所有的装置，还可以由一个计算处理装置实现几个装置。
附图说明
图1是表示第一个实施例的定点装置的图2中的DA-DA剖视图；
图2是图1的定点装置的俯视图；
图3是表示操作基板和基础基板的说明图，更具体地说，图3A是其概括展开图，图3B是表示将操作基板和基础基板组合起来时的坐标操作区域的配线图案的模式图；
图4是图1的定点装置的功能框图；
图5A、图5B、图5C是图1的定点装置的控制动作说明图；
图6是WEB浏览器的显示区域和WEB页的框部区域的大小关系的示意图；
图7是表示第二个实施例的定点装置的图8的DB-DB剖视图；
图8是图7的定点装置的俯视图；
图9是表示图7的定点装置的坐标操作区域的电极图案的说明图；
图10是第三个实施例的定点装置的剖视图；
图11是第四个实施例的定点装置的剖视图；
图12是第五个实施例的定点装置的剖视图；
图13是第六个实施例的定点装置的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。另外，除了特别需要说明的情况以外，省略对各实施例中重复的部分的说明
第一个实施例(图1～图6)
作为本实施例“输入操作装置”的定点装置1，由在作为“坐标操作装置”的坐标操作部2下方配置作为“开关装置”的开关部3而构成。
坐标操作部2为由都具有可挠性的操作基板4和基础基板5层叠形成的基本结构。在操作基板4上形成向着上方、即向着操作者隆起的穹顶形坐标操作部4a，在本实施例中，其整体成为坐标操作区域R。在基础基板5上形成比该穹顶形坐标操作部4a曲率半径略小的大致相似形状的穹顶形坐标操作部5a，同样，其整体成为坐标操作区域R。这些穹顶坐标操作部4a、5a相互间隔大致d1的间隙，相互电绝缘。作为间隙d1，在0.05mm～1.00mm的范围内操作性和输入感觉良好，更优选为0.1mm～0.5mm的范围内。
为了使装载定点装置1的设备能够薄型化和轻量化，操作基板4、基础基板5优选采用厚度薄、重量轻的可挠性材料，例如由树脂薄膜形成。更具体地说，可以采用聚对苯二甲酸乙酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚亚氨酯树脂、聚乙烯树脂、含氟树脂、聚醋酸树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯树脂、热可塑性弹性体树脂等树脂材料形成的厚度薄的树脂薄膜。而且，操作基板4和基础基板5，在穹顶形坐标操作部4a、5a的外侧部分上借助由热熔合、超声波焊接、熔接、粘结剂等进行的粘结、由两面胶带进行的粘结等结合方式相互结合，形成一体。
基础基板5的穹顶形坐标操作部5a的背面5b上设有树脂间隔件5c。该树脂间隔件5c粘接到基础基板5上形成一体。因此，树脂间隔件5c的上表面和穹顶形坐标操作部5a的背面紧密结合。通过使其没有间隙，可以直接传递向开关部3进行输入操作时所施加的操作按压力，可靠地进行输入操作。
该树脂间隔件5c保持基础基板5的形状和与基础基板5形成一体的操作基板4的形状，并且，需要可以可靠按压开关部3的功能性。因此，作为材料的具体例子，可以采用热可塑性树脂、热硬化性树脂、合成橡胶、热可塑性弹性体。另外，对于合成橡胶和热可塑性弹性体，为了向开关部3可靠地传递操作按压力，优选采用硬度比较高的材料。而且，作为与基础基板5的结合方法为，除了树脂间隔件5c和基础基板5的双色成型或嵌入成型等模具内整体成形之外，可以利用由热熔合、超声波焊接、熔接、粘结剂进行的粘结、用两面胶带进行的粘结等结合方式，借此相互结合成一体。另外，其中特别优选采用不需要结合工序的模具内整体成形。
在结合操作基板4和基础基板5的坐标操作区域R中，形成矩阵图案的坐标检测部。即，如图3A所示，在操作基板4的背面4b上形成竖纹状的作为“坐标检测部”的电极图案4c，在基础基板5的表面5d上形成横纹状的作为“坐标检测部”的电极图案5e。而且，当操作基板4和基础基板5以前述方式结合时，如图3B所示，在坐标操作区域R中，经由间隙d1以绝缘状态形成矩阵图案的坐标检测部。另外，在坐标操作区域R的外侧以电极图案4c、5e彼此导通的方式，在用粘结剂进行粘结的情况下利用粘结剂、在用两面胶带的情况下利用两面胶带、在以除此之外的方式结合的情况下利用绝缘材料使坐标操作区域R的外侧部分绝缘。电极图案4c、5e可以通过金属箔的蚀刻或导电性油墨的涂布而形成。
在本实施例中，开关部3由安装在装载定点装置1的设备的壳体6内的基板6a表面上的扣碗形状的不锈钢薄板那样的金属制成的碟形弹簧触点6b、和形成于基板6a上的触点6c构成。当在开关部3上施加输入操作按压力时，开关部3的碟形弹簧触点伴随着点击感产生变形，与基板6a的触点6c接触。这样，与用坐标操作部2进行的坐标操作不同，可以进行由开关部3实现的输入操作。
由金属制成的碟形弹簧触点6b形成的开关部3的输入负荷大约为3N，比大约为0.2N左右的坐标操作部2中的电极图案4c、5e的导通负荷大。因此，通过在坐标操作部2上施加坐标操作按压力，可以防止开关部3的误输入。
虽然本实施例的开关部3由金属制成的碟形触点6b构成，但是，也可以由在触点6c的对向面上设置导电触点的扣碗形状的硬脂树脂薄膜形成的碟形弹簧触点、或触觉开关构成。通过这些结构也可以获得点击感。并且，在也可以不伴随点击感的情况下，也可以由薄膜开关等构成开关部。
其次，本实施例的功能框图表示在图4中，对其进行说明。
定点装置1的坐标操作部2和开关部3连接到微型计算机7上。在微型计算机7的存储器中存储有坐标操作控制程序，更具体地说存储有：操作点设定程序8、无效控制程序9、速度控制程序10、方向控制程序11、操作模式切换程序12。通过利用微型计算机7的中央计算处理器执行这些程序8～12，对坐标操作进行控制。这样，在本实施例中，执行各程序8～12的微型计算机7具有作为本发明的“操作点设定装置”、“无效控制装置”、“速度控制装置”、“方向控制装置”、“操作模式切换装置”的功能。而且，由坐标操作控制程序构成的点或光标等指示标识和滚动画面等的“操作对象要素”的动作显示在与微型计算机相连的显示器等显示装置13上。
对应于操作按压力大小的差异和施加操作按压力的手指粗细，如图5A所示，在于坐标操作区域R中电极图案4c、5e彼此在多个部位接触的情况下，即在多点接触的情况下，由于形成多个操作点(图中的黑点为操作点)，所以进行坐标操作的操作点不明确。本实施例的操作点设定程序8在这样的多点接触的情况下，在多点接触的区域内设定一个操作点。作为设定的操作点，例如采用重心触点，或者将重心触点以外的点作为操作点设定，或者，在相邻的两根导线接触的情况下，实际上不存在触点，但可以将该导线之间作为操作点设定。而在将重心触点作为操作点设定的情况下，对形成多点接触的导线的根数以电极图案4c和电极图案5e分别计数，可以将其中间线特定为坐标操作的操作点。另外，设定重心触点以外的触点的操作点的具体例子将在后面所述的第二个实施例中说明。
本实施例的无效控制程序9，当推测出由开关部3进行输入操作时，使坐标操作无效。若不这样，则例如当利用坐标操作用点指示显示在画面上的选择要素的状态、且通过输入操作对其进行选择时，若坐标操作有效，则由于输入操作造成的操作按压力会使点的指示位置偏离，易于导致误操作。为了防止这种不适当的情况，如图5B所示，在开关部3的垂直上方位置电极图案4c、5e彼此多点接触的情况下(在图示的例子中，在形成由黑点表示的5个操作点的情况下)，无效控制程序9对由开关部3进行的输入操作进行判断，执行坐标操作的无效化控制。
速度控制程序10是将坐标操作区域R内任意的操作点作为操作原点设定，对应于操作点从该操作原点向外部偏离的距离，使进行坐标操作的操作对象要素(例如点或光标等指示标识、滚动画面等)的移动速度高速化或低速化。因此，可以借助模拟的操作感进行操作对象要素的坐标操作，可大大提高操作性和操作效率。例如，如图5C所示，速度控制程序10，当将作为坐标操作区域R的中心的操作点P1设定为操作原点时，对于可形成于坐标操作区域R内的各操作点，进行低速区域R1、中速区域R2、高速区域R3这样的速度设定。并且，当将从坐标操作区域R的中心偏离的操作点P2设定为操作原点时，速度控制程序10对于个操作点如低速区域R1’、中速区域R2’、高速区域R3’那样进行偏心的速度区域设定。另外，也可以不是进行低速、中速、高速的阶段性速度设定，而是设定成随着从操作原点向外偏离使速度逐渐增大，也可以不是象前述那样偏心地设定速度区域，而是以操作点P2为中心呈同心圆状地设定速度区域。
方向控制程序11，是在坐标操作区域R中电极图案4c、5e彼此导电接触而形成的各操作点设定操作对象要素的移动方向的程序。更具体地说，方向控制程序11将例如图5C所示的操作点P1设定为坐标操作的基准点，以该操作点P1为中心对各操作点设定移动方向。另外，也可以将操作点P2设定为坐标操作的基准点，以其为中心对各操作点设定移动方向。
本实施例的操作模式切换程序12，是将由坐标操作部2进行的坐标操作模式转换成用于执行预备在装载定点装置1的设备中的各种功能的其它输入操作。更具体地说，当检测到开关部3的输入时，操作模式切换程序12，将通过操作基板4和基础基板5的电机图案4c、5e彼此导通而进行的坐标操作切换成规定的输入操作。另外，将会对对于由该操作模式切换程序12实施的具体动作的例子进一步作出说明。
下面对本实施例的动作例进行说明。
对于以下内容进行说明，即，本实施例的定点装置1用于笔记本型个人计算机、PDA或便携电话的定点装置，使显示于成为显示装置13的液晶显示器上的点移动，对显示在该液晶显示器上的图像进行选择。
该第一个动作例中的点移动动作是通过进行与对跟踪球进行的球面操作相同的按压球面操作而成。即，在球面状的穹顶形坐标操作部4a、5a上，进行施加使电极图案4c、5e彼此导通的操作按压力并进行抚摸这样的操作。因此，利用本实施例的定点装置1可以类似地实现跟踪球操作所特有的良好操作感，可以发挥优异的操作性。
更具体地说，首先，在坐标操作部2的任意位置上施加操作按压力。这时，具有可挠性的操作基板4发生凹形变形，电极图案4c与基础基板5的电极图案5e接触。因此，操作者可以用操作的手指有触感地感觉到操作基板4产生凹形变形这样的形状变化、并进行操作。
操作点设定程序8将电极图案4c、5e之间的触点设定为操作原点。另外，在如前面所述形成多个触点的情况下，在本实施例中，如前面所述将重心触点设定为操作原点。因此，即使由于操作者造成的操作压力的多少不同、或者操作者的手指粗细不同，因为操作原点大致一致，因而任何人均可以进行正确的操作。
而且，在原样施加在坐标操作开始时的操作按压力情况下，使操作点从操作原点向着显示于显示器上的图像的某个方向移动。即，进行与前述跟踪球操作一样的按压球面操作。在该移动时，借助坐标操作开始时的操作按压力产生凹形变形的操作基板4随着操作点的移动而移动。因此，在点的移动中，操作者也可以用操作的手指一边感觉到触感一边进行使操作基板4的凹形变形部位移动的操作。
因此，当操作点向右方移动时，点追随该操作点的移动、即手指的移动向右方移动。在向上下左方向移动的情况下，点也同样作追随移动。
当点指示操作对象的图像时，下次进行该图像的选择操作。对于进行该选择操作，可以原样施加比为了进行当前坐标操作而施加的操作按压力更大的操作按压力。这样，操作者通过从坐标操作向选择操作移动，可以不使操作的手指离开而进行选择操作，因而，不必进行其它的键操作，操作性非常良好。
而且，当象前述那样施加更大的操作按压力时，通过基础基板5、紧密结合在该基础基板5的背面上的树脂间隔件5c，即使操作点在坐标操作区域R的任意位置上，也可以将该操作按压力可靠地传递给开关部3。伴随于此，金属制成的碟形弹簧触点6b伴随着“咔嚓”这样的点击感而弯曲。借此，碟形弹簧触点6b和基板6a的触点6c导通接触，进行选择操作的输入。因此，操作者可以感觉到“咔嚓”这样的碟形弹簧触点6b的点击感，进行可靠的进行选择操作。
在该选择操作之后，接着进行确定图像的选择的操作。该确定操作，象用鼠标装置进行的双击操作那样，一旦解除操作的按压力后又一次施加大的操作按压力，进行开关部3的输入操作。借此确定对图像进行选择的操作。
另外，若不进行该确定操作，则也可以进行图像的拖动操作和放下操作。在进行拖动操作的情况下，在对图像进行选择操作的时刻，可以按照与前述跟踪球操作一样的按压球面操作的要领进行坐标操作。而且，当把图像移动到规定的位置上时，只要按照前述要领进行开关部3的输入操作，则可以进行图像的放下操作。
其次，对于使点移动、选择图像的第二动作例进行说明。另外，省略了与第一个动作例相同的地方的说明。
在第二个动作例中，速度控制程序10，针对包含于坐标操作区域2的操作点，例如如图5C所示，以操作原点P1为中心设定低速区域R1、中速区域R2、高速区域R3这样的速度区域。
并且，该动作例中的方向控制程序11，以图5所示的操作原点P1为中心对各操作点设定移动方向。例如，在通过电极图案4c、5e彼此导电接触形成相对于操作原点P1位于向右倾斜45°的上方方向的操作点的情况下，使点朝着向右倾斜45°的上方方向移动。另外，在形成相对于操作原点P1位于向左倾斜45°的下方方向的操作点的情况下，点朝着向左倾斜45°的向下方向移动。即，该动作例与前述第一个动作例不同，是使点的当前位置坐标与图5C所示的坐标操作区域R的操作原点P1一致。另外，点的当前位置坐标不必与操作原点P1一致，也可以与操作原点P2一致，以速度区域R1’～R3’的方式设定。由于在与作为坐标操作区域R的中心的操作原点P1一致的情况下操作性良好，所以在该动作例中使点的当前位置坐标与操作原点P1一致。
而且，第二个动作例与第一个动作例进一步不同的地方是，直到各操作点处的连续导电接触被解除为止，可以保持在各操作点上设定的移动速度和移动方向。例如，在点相对于图5C中所示的操作原点P1朝着向右倾斜45°的上方方向移动的情况下，操作者仅通过对相对于操作原点P1位于向右倾斜45°的上方方向的坐标操作区域2的部分进行按压连续操作，便可以使点向着向右倾斜45°的上方方向移动。而且，移动的点，是在通过按压所按压的坐标操作区域2的部分而形成的操作点，在属于低速区域R1的情况下，以规定的低速移动，在属于中速区域R2的情况下以规定的中速移动，在属于高速区域R3的情况下，以规定的高速移动。因而在第二个动作例中，不需要象前述第一个操作例那样，进行按压并抚摸坐标操作区域R的坐标操作，可以更容易地进行移动操作。
并且，例如，当进行跨越各速度区域R1～R3的按压操作时，伴随于此，点的移动速度发生变化。因而，例如，最初以形成属于高速区域R3的操作点的方式按压坐标操作区域2并使点高速移动，直到点就要到达目标位置之前，接着以形成属于中速区域R2或低速区域R1的操作点的方式按压坐标操作区域2，从而可以使点正确地位于目标位置上。这样，在第二动作例中，与第一动作例相比可以更有效地进行点的移动。
下面，对作为第三个动作例的画面滚动操作进行说明。在此，如图6所示，以WEB页W2的边框尺寸比显示于形成显示装置13的液晶显示器上的浏览器的显示区域W1大的情况为例进行说明。
在这种情况下，用显示于显示区域W1中的点进行抓取WEB页W2的操作(选择操作)。进行该抓取操作是以与前述第一个动作例中图像选择操作相同的要领，利用比进行坐标操作的操作按压力更大的操作按压力进行开关部3的输入操作。而且，从该抓取状态起进行与前述第一个动作例中跟踪球操作一样的按压球面操作，使操作点移动。即，通过使操作点上下左右移动，可以滚动操作WEB页W2，可以显示出未显示于浏览器的显示区域W1中的边框部分。因而，可以非常有效地浏览整个WEB页W2。另外，通过进行与第二个动作例相同的坐标操作，可以滚动WEB页W2。
WEB页W2的滚动操作，即使WEB页W2的滚动量很大也可以通过与上述跟踪球操作一样的按压球面操作来进行，不过在滚动量大的情况下，通过进行下述滚动操作可以更有效地进行操作。即，在该操作中，首先，速度控制装置9设定坐标操作区域R中的操作原点。在此，作为设定的操作原点的一个例子，将图5C所示的按压操作点P1设定为操作原点。下面，根据离开操作原点P1的距离顺序设定低速区域R1、中速区域R2、高速区域R3。而且，当向滚动方向按压坐标操作区域R时，进行具有设定于该按压操作点的速度区域R1～R3的速度的滚动。因此，例如，在滚动量大的情况下，以最初检测属于高度区域R3的按压操作点的方式进行操作，当靠近显示目标的部位时，操作点从高速区域R3向中速区域R2、低速区域R1移动。借此，可以进行有效地滚动操作，特别是在必须进行大量的滚动操作的情况下非常便利。另外，如上所述，当速度控制机构9设定操作原点时，不必一定是位于坐标操作区域R的中心的按压操作点P1，也可以将操作者按压的任意操作点、例如图5C的按压操作点P2设定为操作原点。
通常，在WEB页等中，如上所述，点的移动和WEB页W2的滚动成为主要操作，但是本实施例的定点装置1还可以进行以下操作。例如，显示于显示装置13的显示画面上的物体为三维结构体的情况下，可以旋转显示该三维结构体以观察其整个的像，也可以缩放变更该三维结构体的显示比例，可以通过平行移动改变视点，非常方便。定点装置1可以实现以下操作。
在进行用于旋转显示三维结构体的坐标操作的情况下，可以进行与前述第一动作例中的跟踪球操作一样的按压球面操作。因此，在操作时，三维结构体的立体感和进行按压球面操作的球面状的穹顶形坐标操作部4a、5a的立体感在感觉上是匹配的，因而具有非常良好的操作感。
而且，在放大显示三维结构体的情况下，进行向开关部3的输入操作。因此，操作模式切换程序12，坐标操作部2从由与跟踪球操作一样的按压球面操作进行的坐标操作、即旋转显示模式切换到输入操作、即显示比例变换模式。更具体地说，当进行开关部3的输入时，坐标操作区域R的上半部分被设定为放大三维结构体的显示比例的操作区域，在该区域中，当电极图案4c、5e彼此接触形成触点检测时，放大显示三维结构体。另一方面，坐标操作区域R的下半部分被设定为缩小显示比例的操作区域，当在该区域中形成触点检测时，缩小显示三维结构体。另外，这时，坐标操作部2不进行三维结构体的旋转显示。
进而，在从三维结构体向相邻的其它三维结构体平行移动视点的过程中，例如当检测出开关部3被双击时，操作模式切换机构10将坐标操作部2从坐标操作(旋转显示模式)或输入操作(显示比例变换模式)向作为其它输入操作的平行移动模式切换。当切换至该平行移动模式时，例如，将坐标操作区域R的右半部分设定为使视点向右方移动的操作区域，将左半部分设定为视点向左方移动的操作区域。而且，可以根据各操作区域平行移动视点。
第二个实施例(图7～图9)
本发明的定点装置21与第一个实施例一样，也配有坐标操作部22和开关部23。
但是，本实施例的坐标操作部22的操作基板24和基础基板25分别形成有从平坦的普通面24a、25a向上竖起的周壁部24b、25b。该周壁部24b、25b的高度与装载该定点装置21的设备的壳体26的厚度相当。而且，在周壁部24b、25b之上形成穹顶形坐标操作部24c、25c，设置坐标操作区域R。
在基础基板25的穹顶形坐标操作部25c的背面，以紧密结合的状态设置具有与该背面的表面形状对应的上表面形状的树脂间隔件27a～27d、28。该实施例的树脂间隔件27a～27d、28由环形的外周间隔件27和中央间隔件28构成，因而，环形外周间隔件27是沿其外周方向由多个部分构成的分隔体。更具体地说，为上片部27a、下片部27b、右片部27c、左片部27d。在这样的环形外周间隔件27的中央，形成贯穿上下方向的圆筒形的导向孔27c，中央间隔件28可上下移动地贯穿插入到其中。
而且，在外周间隔件27的各片部27a～27d和中央间隔件28各自的下方设置开关部23。各开关部23由安装在内置于设备壳体内的基板26a表面上的金属制碟形弹簧触点26b和基板26a的触点26c构成，碟形弹簧触点26b由于按压而弯曲，借此与触点26c导电接触，借此进行输入操作。因而，利用该实施例的定点装置21，由于最大可以进行五种不同的输入操作，所以可以进一步实现多功能化。另外，在这五个开关部23中，位于中央间隔件28下方的开关部23与第一实施例的开关部3对应，位于外周间隔件27a～27d下方的四个开关部23构成“其它的开关部”。
在此，对形成于本实施例的操作基板24和基础基板25上的电极图案24d、25d进行说明，如图9所示，在坐标操作区域R中的操作基板24上形成有从坐标操作区域R的中心呈放射线状形成的电极图案24d，在基础基板25上形成有从该中心以多重同心圆形状形成的电极图案25d。而且，利用放射线状的电极图案24d检测操作方向。该操作方向的检测，在图示的例子中是形成8条放射线状的电极图案24d，当然可以进行8个方向的检测，不过，当同时对相邻的电极图案24d施加按压操作力而分别形成触点时，通过取两点之间的中心，从而最大可以检测出16个方向。并且，利用多重同心圆形的电极图案25d检测操作对象要素的速度。更具体地说，速度控制程序11随着从中心的电极图案25d向外侧的电极图案25d，操作对象要素、例如点等的移动速度可以以逐渐高速化的方式设定，并且，与第一实施例的第一个动作例中说明的一样，通过与跟踪球操作一样的按压球面操作可以进行坐标操作。在本实施例的定点装置21中，利用这样的电极图案24、25进行坐标操作。
另外，在该坐标操作时，在电极图案24d、25d彼此之间多点接触的情况下，与第一个实施例一样，检测出其重心，将其设定为操作点，该实施例的操作点设定机构7进行以下的操作点设定。
例如，如图9所示，假设两根电极图案24d、和三根电极图案25d接触并在六个位置上多点接触。在这种情况下，在第一个实施例中，仅检测出其重心而设定操作点，所以设定的操作点为P3。但是，当这样设定操作点P3时，存在意外和操作者的操作感不正确的情况。即，由于坐标操作区域R作为整体形成穹顶形，穹顶形的坐标操作部24c、25c是从其顶点向下倾斜的面。该向下倾斜的面使操作者引起错觉。即，作为操作者的操作感，存在按压到实际上比形成重心的操作点P3偏向图中的上方且偏向右方的位置上的倾向，设定的操作点P3与操作者的操作感不一致的情况较多。这样，考虑到由于向下的倾斜面导致的错觉，在本实施例中，以下述方式解除这种操作感的不一致。
更具体地说，在将坐标操作区域R分成右上区域、左上区域、右下区域、左下区域，而在右上区域中存在操作点的情况下(如图9所示的情况)，在比重心偏向图中的上方且偏向右方的位置处设定操作点P4。同样，在左上区域中存在操作点的情况下，在比重心靠图中的上方且靠左的位置上设定操作点。在右下区域中存在操作点的情况下，在比重心靠图中的下方且靠右的位置上设定操作点。在左下区域中存在操作点的情况下，在比重心靠图中的下方且靠左的位置上设定操作点。利用本实施例的操作点设定机构7，对于形成倾斜面的坐标操作区域R，在按压部位中的倾斜方向下侧位置上且在操作方向的外侧位置上设定操作点，通过进行这样的操作点设定的偏离补正，消除了操作者的操作感与实际设定的操作点P4的感觉不一致，大大提高了坐标操作的操作性。
其它的实施例(图10～图13)
除了以上的第一个实施例和第二个实施例的定点装置1、21之外，可以形成例如图10～图13所示的剖面形状的坐标操作部的定点装置。另外，这些定点装置的平面形状可以为任意的圆形。
首先，在图10中，仅表示坐标操作部的定点装置31，其坐标操作区域R形成平坦面形状。通过这样，可以发挥与前述实施例相同的作用、效果。
在图11中，仅表示出坐标操作部的定点装置41，其坐标操作区域R形成凹面弯曲形状。是与第二个实施例的穹顶形坐标操作部24c、25c相反的形状。通过这样，也可以发挥与前述实施例相同的作用、效果。
在图12中仅表示出坐标操作部的定点装置51，在操作基板52和基础基板53的坐标操作区域R中的电极图案非形成部分中，保持间隙d2的支撑突起部54形成于基础基板53上。在树脂间隔件55上也形成与该支撑突起部54对应的支撑突起部56。利用这样的支撑突起54、56，即使长时间受到反复的操作按压力也可以保持间隙d2。另外，在图中虽然表示出了形成一个支撑突起部54、56的例子，但是也可以形成多个支撑突起部，用多个点支撑操作基板54以保持间隙d2。而且，通过这样，也可以发挥与前述实施例一样的作用、效果。
图13的定点装置61，是第二个实施例的变形例，以贯穿操作基板62和基础基板63的方式设有中央间隔件64。在中央间隔件64的下端形成呈环状向外突起的固定凸缘64a，利用在闭合环形的外周间隔件65上去掉部分重量的形成的固定阶梯部65a进行制动。而且，66是防水、防尘用的密封件，相对于基础基板63而结合在一起，在操作基板62与基础基板63之间形成有环状支撑部67，由此从背面侧支撑操作基板62。通过形成这样的定点装置61，由于中央间隔件64的上表面露出于外部，所以可以更容易地进行输入操作。并且，可以发挥与前述实施例一样的作用、效果。
除了以上图10～图13所示之外，在平面形状中，坐标操作区域也可以形成为多边形形状、椭圆形形状。特别地，由于各种设备的显示装置的显示画面大致为四边形，所以若形成与其对应的形状则可以进一步提高操作性。
采用上面说明的本发明，可以实现具有与电气人-机接口相应的触感的操作性，且具有可以应对电气设备的高功能化的多功能性的输入操作装置。

Claims (28)

1、一种输入操作装置，其特征在于，包括：坐标操作装置和开关装置，该坐标操作装置配有：具有导电性的坐标检测部的可挠性的操作基板，和具有导电性的坐标检测部的基础基板，坐标检测部之间以电绝缘状态相对配置，通过使操作基板由于按压操作而随着变形，坐标检测部之间导电接触并产生输入信号；该开关装置设置在基础基板的下方，通过经由坐标操作装置的按压操作而产生输入信号。
2、如权利要求1所述的输入操作装置，其特征在于，在基础基板的背面和开关装置之间夹装有上表面部与所述背面的表面形状对应的树脂间隔件。
3、如权利要求2所述的输入操作装置，其特征在于，通过将树脂间隔件和基础基板结合起来而形成一体。
4、如权利要求2或3所述的输入操作装置，其特征在于，所述树脂间隔件由具有导向孔的环形外周间隔件、和贯穿插入该导向孔的中央间隔件构成，所述开关装置设置在中央间隔件的下方。
5、如权利要求4所述的输入操作装置，其特征在于，在外周间隔件的下方设有利用经由坐标操作装置的操作按压而生成输入信号的其它开关装置。
6、如权利要求4所述的输入操作装置，其特征在于，外周间隔件形成为沿周边方向由多个部分构成的分隔体。
7、如权利要求5所述的输入操作装置，其特征在于，外周间隔件形成为沿周边方向由多个部分构成的分隔体。
8、如权利要求1～3、5、6、7中任何一项所述的输入操作装置，其特征在于，使形成操作基板和基础基板的坐标检测部的部分构成为穹顶形状的坐标操作部。
9、如权利要求4所述的输入操作装置，其特征在于，使形成操作基板和基础基板的坐标检测部的部分构成为穹顶形状的坐标操作部。
10、如权利要求1或5所述的输入操作装置，其特征在于，开关装置通过按压操作而产生点击感。
11、如权利要求1所述的输入操作装置，其特征在于，在通过操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触形成的操作点中，配置设定进行坐标操作的操作对象要素的移动方向的方向控制装置。
12、如权利要求11所述的输入操作装置，其特征在于，方向控制装置，当形成操作点时，直到解除该操作点中的连续导电接触为止，使操作对象要素向着设定于该操作点上的移动方向移动。
13、如权利要求1、11、12中任何一项所述的输入操作装置，其特征在于，在操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触而形成的操作点上，配有设定坐标操作的操作对象要素的移动速度的速度控制装置。
14、如权利要求1、11、12中任何一项所述的输入操作装置，其特征在于，将操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触而形成的操作点作为操作原点、对应于从操作原点分离开的距离配置有改变坐标操作的操作对象要素的移动速度的速度控制装置。
15、如权利要求13所述的输入操作装置，其特征在于，速度控制装置是当形成操作点时，直到解除在该操作点中的连续导电接触为止，以设定于该操作点的移动速度移动操作对象要素。
16、如权利要求14所述的输入操作装置，速度控制装置是当形成操作点时，直到解除在该操作点中的连续导电接触为止，以设定于该操作点的移动速度移动操作对象要素。
17、如权利要求1、11、12、15、16中任何一项所述的输入操作装置，其特征在于，配有：当通过操作基板的坐标检测部和基础基板的坐标检测部接触而形成多个操作点时，作为操作原点设定一个操作点的操作点设定装置。
18、如权利要求13所述的输入操作装置，其特征在于，配有：当通过操作基板的坐标检测部和基础基板的坐标检测部接触而形成多个操作点时，作为操作原点设定一个操作点的操作点设定装置。
19、如权利要求14所述的输入操作装置，其特征在于，配有：当通过操作基板的坐标检测部和基础基板的坐标检测部接触而形成多个操作点时，作为操作原点设定一个操作点的操作点设定装置。
20、如权利要求1、11、12、15、16、18、19中任何一项所述的输入操作装置，其特征在于，配有：当通过按压操作在开关装置的垂直上方位置上通过操作基板的坐标检测部和基础基板的坐标检测部的接触形成多个操作点时，使坐标操作无效的无效控制装置。
21、如权利要求13所述的输入操作装置，其特征在于，配有：当通过按压操作在开关装置的垂直上方位置上通过操作基板的坐标检测部和基础基板的坐标检测部的接触形成多个操作点时，使坐标操作无效的无效控制装置。
22、如权利要求14所述的输入操作装置，其特征在于，配有：当通过按压操作在开关装置的垂直上方位置上通过操作基板的坐标检测部和基础基板的坐标检测部的接触形成多个操作点时，使坐标操作无效的无效控制装置。
23、如权利要求17所述的输入操作装置，其特征在于，配有：当通过按压操作在开关装置的垂直上方位置上通过操作基板的坐标检测部和基础基板的坐标检测部的接触形成多个操作点时，使坐标操作无效的无效控制装置。
24、如权利要求1、11、12、15、16、18、19、21～23中任何一项所述的输入操作装置，其特征在于，配有操作模式切换装置，该装置是通过在开关装置中生成输入信号，将借助操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触而进行的坐标操作切换成规定的输入操作。
25、如权利要求13所述的输入操作装置，其特征在于，配有操作模式切换装置，该装置是通过在开关装置中生成输入信号，将借助操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触而进行的坐标操作切换成规定的输入操作。
26、如权利要求14所述的输入操作装置，其特征在于，配有操作模式切换装置，该装置是通过在开关装置中生成输入信号，将借助操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触而进行的坐标操作切换成规定的输入操作。
27、如权利要求17所述的输入操作装置，其特征在于，配有操作模式切换装置，该装置是通过在开关装置中生成输入信号，将借助操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触而进行的坐标操作切换成规定的输入操作。
28、如权利要求20所述的输入操作装置，其特征在于，配有操作模式切换装置，该装置是通过在开关装置中生成输入信号，将借助操作基板和基础基板的坐标检测部之间导电接触而进行的坐标操作切换成规定的输入操作。
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