JP2005084972A - スティック式座標入力装置および携帯型パーソナルコンピュータならびにキーボード - Google Patents

Abstract

【課題】 複合的な操作を可能にして多様な入力操作を行うことができるスティック式座標入力装置およびこれを搭載した携帯型パーソナルコンピュータを提供する。
【解決手段】 スティック式座標入力装置１６は、操作ツマミ２１、中心棒２２、操作体２３、第１および第２フレキシブル基板２４，２５、および支持基板２６とを備えてなる。操作ツマミ２１は略ドーム型の樹脂製ツマミであり、内側で中心棒２２の先端部分に係合している。中心棒２２は、例えば硬質樹脂もしくは金属製の円筒軸であり、操作体２３の開口２３ｅを貫通して下端が第２フレキシブル基板２５に達する。こうした操作ツマミ２１および中心棒２２から操作部材１７が構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、携帯型パーソナルコンピュータのカーソル移動や選択入力操作を行うのに好適なスティック式座標入力装置に関する。

一般的にノートパソコンなどと称される携帯型パーソナルコンピュータでは、画面上のカーソルを移動させるためにタッチパッドと称される小型の面入力装置が取り付けられている。タッチパッドは矩形のセンサ面を指などでなぞることによって、２次元の座標入力を行うものである。

また、ノートパソコンには一般的にクリック操作などと称される選択入力のために、タッチパッドの近傍にクリックボタンを設けているものが多い。こうしたタッチパッドとクリックボタンとの組み合わせによって、ユーザはノートパソコンの画面上でカーソルを動かして選択入力を行うようになっている。

しかし、上述したようなタッチパッドは、寸法に制約のあるノートパソコンなどでは数センチ〜十数センチ四方の小型の操作面を指でなぞるなどして操作を行うため、ある程度の習熟が必要であり、操作性に対する不満も多かった。このため、タッチパッドに代えてスティック式のポインタを備えたノートパソコンも知られている。

スティック式のポインタは、棒状の操作部材を傾斜させて２次元上の方向を入力することにより、ノートパソコンの画面上でカーソルを動かすことができる（例えば、特許文献１参照）。こうしたポインタは、カーソルを移動させたい方向に操作部材を倒すことで２次元上の方向を入力できるので、タッチパッドなどと比較して操作が容易である。
特開平９−２３０９９９号公報

上述した特許文献１に示すポインタは、操作部材を傾斜させて２次元上の方向を入力する機能と、操作部材を垂直方向に押圧して選択入力操作（クリック操作）を行う機能とを備えている。しかしながら、こうした従来のスティック式のポインタは、操作部材を傾斜させつつ押圧するといった複合的な操作は難しかった。このため、例えば卓上型のパーソナルコンピュータなどで操作に広く使われているマウスのクリックボタンを押圧しつつマウスを動かす、いわゆるドラッグ操作に相当する操作をこうしたポインタだけで行うことは非常に難しく、操作性に難があった。また、上述した特許文献１に示すポインタでは、操作部材を垂直方向に押圧して選択入力する際の押圧操作の感覚的なフィードバックが無く、パーソナルコンピュータの画面上でしか入力を確認することができなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、複合的な操作を可能にして多様な入力操作を行うことができるスティック式座標入力装置およびこれを搭載した携帯型パーソナルコンピュータを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明によれば、操作部材と、前記操作部材の傾斜操作を検出する歪センサと、前記操作部材の押圧操作を検出する押圧センサとを備えたスティック式座標入力装置であって、前記傾斜操作と前記押圧操作との同時操作が可能なことを特徴とするスティック式座標入力装置が提供される。

前記押圧センサは、中心が膨出した撓曲可能な第１接片と、前記第１接片の下部に形成された第２接片とを備え、前記操作部材で前記第１接片を撓曲させて前記第２接片に接触させることにより、前記操作部材の押圧操作を検出するのが好ましい。

本発明によれば、前記第１接片はドーム型の金属板であり、前記操作部材による押圧で形状が反転してクリック音を発生するようにすればよい。前記歪センサは前記押圧操作を更に検出するようにしてもよい。また、本発明によれば、上述したスティック式座標入力装置を入力手段として形成したことを特徴とする携帯型パーソナルコンピュータが提供される。前記スティック式座標入力装置はキーボードの一部に形成されていれば良い。また、上述したスティック式座標入力装置を入力手段として形成したことを特徴とするキーボードが提供される。

本発明のスティック式座標入力装置によれば、操作部材の傾斜と押圧を同時に行うことを可能にする構成によって、マウスでのドラッグ操作に相当する操作などを１つの操作部材で多様な操作入力を行うことが可能になり、携帯型パーソナルコンピュータなどの操作性をタッチパッドなどと比較して大幅に高めることが可能になる。また、押圧操作時の感覚的なフィードバックを得ることができ、快適な入力環境を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明のスティック式座標入力装置を搭載した携帯型パーソナルコンピュータを示す外観斜視図である。携帯型パーソナルコンピュータ（ノートパソコン）１１は、回動軸１２を中心にして２つ折りが可能な筐体１３の一方に液晶表示パネル１４を備えている。

筐体１３の他方には、ノートパソコン１１の入力デバイスであるキーボード１５が形成されている。そして、このキーボード１５の中央にはスティック式座標入力装置（スティック式のポインタ）１６が形成されている。ポインタ１６はキーボード１５の一部を切り欠いて形成され、筐体１３から突出する棒状の操作部材１７を備えている。また、キーボード１５に隣接してタッチパッド１９が形成されていてもよい。

図２はスティック式のポインタを示す分解斜視図であり、図３はその断面図である。ポインタ１６は、操作ツマミ２１、中心棒２２、操作体２３、第１および第２フレキシブル基板２４，２５、および支持基板２６とを備えてなる。操作ツマミ２１は略ドーム型の樹脂製ツマミであり、内側で中心棒２２の先端部分に係合している。中心棒２２は、合成樹脂もしくは金属製の円筒軸であり、操作体２３の開口２３ｅを貫通して下端が第２フレキシブル基板２５に達する。こうした操作ツマミ２１および中心棒２２から操作部材１７が構成されている。

第１フレキシブル基板２４は、撓曲可能な樹脂フィルムから形成され、一端に開口２４ａが設けられている。この開口２４ａには操作体２３を貫いて延びる中心棒２２が貫通する。第１フレキシブル基板２４の一端には、開口２４ａを取り巻くように四方に歪センサ２５ａ〜２５ｄが形成されている。この歪センサ２５ａ〜２５ｄにはセンス電流が流されており、図２に示す２次元上の４方向Ｘｅ，Ｘｗ，Ｙｎ，Ｙｓに操作体２３を構成するポスト２３ｆがそれぞれ傾けられた時に生じる歪によって抵抗値が変化し、ポスト２３ｆの傾きを検出する。

第１フレキシブル基板２４の下側には、撓曲可能な樹脂フィルムから形成された第２フレキシブル基板２５が設けられている。第２フレキシブル基板２５の一端には押圧センサ２７が形成されている。押圧センサ２７は上方に向けて膨らんだ撓曲可能な金属薄板、例えば銅板から形成された第１接片２６ａと、この第１接片２６ａの下側に離間して設けられた第２接２６ｂとからなる。第１接片２６ａはその上面で中心棒２２の先端部を受け止め、中心棒２２の下方への押圧により撓曲して第２接片２６ｂと接触する（図４参照）。

支持基板２６は例えば金属から形成され、一端に係止爪２６ａ〜２６ｄが一体に設けられている。この係止爪２６ａ〜２６ｄは、操作体２３に形成された係止溝２３ａ〜２３ｄに揺動可能にそれぞれ係合している。また第１フレキシブル基板２４は操作体２３の下面に接着されている。以上のような構成のポインタ１６は、支持基板２６でノートパソコン１１のキーボード１５に取り付け固定されれば良い。

以上のような構成のスティック式のポインタ１６の作用を説明する。ユーザが例えばノートパソコン１１の液晶表示パネル１４に表示されたカーソルを操作して、あるファイルをフォルダに移動させる（ドラッグ操作）場面を想定する。ユーザはポインタ１６の操作ツマミ２１を画面上の目的のファイルに向けて傾斜させる。すると、ポスト２３ｆの傾きが歪センサ２５ａ〜２５ｄに検出され、ポインタ１６の傾斜信号としてノートパソコン１１のコントローラに送られる。その結果、ポスト２３ｆの傾き方向に応じて画面上のカーソルが移動する。

画面上のカーソルが目的のファイルに達したら、操作ツマミ２１を放すとポスト２３ｆは垂直方向の原点位置に復帰する。そして、ユーザはカーソルが目的のファイルに重ねられている状態で、今度は操作ツマミ２１を下方向に押圧する。すると中心棒２２の先端が押圧センサ２７の第１接片２６ａを撓曲させ、第１接片２６ａと第２接片２６ｂとが接触して押圧信号としてノートパソコン１１のコントローラに送られる。この第１接片２６ａの撓曲時にユーザには第１接片２６ａの凹む手ごたえ、即ちクリック感が知覚される。

こうしたクリック感が得られることで、選択入力する際の押圧操作の感覚的なフィードバックを実現し、ノートパソコン１１の画面上での入力確認とともに、感覚的な入力確認も同時に得ることができ、操作性が大きく向上する。なお、押圧信号は、例えばデスクトップタイプのパーソナルコンピュータの入力手段として一般的なマウスのクリックボタンに相当する機能を果たすように設定されていれば良い。

ユーザは操作ツマミ２１を押圧したまま、操作ツマミ２１を目的のフォルダに向けて傾斜させる。するとポインタ１６からはポスト２３ｆの傾斜信号と押圧信号が同時に出力され、ファイルが選択されたままフォルダに向かってカーソルとともに移動する（ドラッグ操作）。そして、ファイルに重ねられたカーソルが目的のフォルダに達したらそのまま操作ツマミ２１を放せばファイルは移動先のフォルダに入れられる。

なお、操作ツマミ２１を２回連続して押圧するとマウス操作でのダブルクリックに相当する機能を実現するようにするのも好ましい。また、歪センサ２５ａ〜２５ｄでも操作ツマミ２１の押圧操作を検出するようにするのが好ましい。歪センサ２５ａ〜２５ｄと押圧センサ２７の両方で操作ツマミ２１の押圧操作を検出できれば、操作ツマミ２１の２段押し操作に対応ができる。

例えば、ノートパソコン１１において、画面上の所定位置までカーソルを移動させた後、操作ツマミ２１を軽く押した場合は歪センサ２５ａ〜２５ｄの出力平均値が全体として一定値を超えたことを検出して、アイコンなどを選択状態にできる。更に、操作ツマミ２１を下まで強く押し込んだ場合には、クリック感が得られるとともに押圧センサ２７がオンになり、選択したアイコンを例えば「確定」や「起動」などの操作を行なえるようにするなどの複合的な操作を実現できる。

以上のように、ポインタ１６の操作部材１７の傾斜と押圧を同時に行うことを可能にする構成によって、マウスでのドラッグ操作に相当する操作など１本の操作部材１７で多様な操作入力を行うことが可能になり、ノートパソコン１１の操作性はタッチパッド１９などと比較して大幅に高められる。

なお、本実施形態では操作部材１７の傾斜と押圧を同時に行うことが可能な構成としているが、更に操作部材１７の中心棒２２の回転を検出する回転センサを設けて、操作部材１７の傾斜、押圧、回転を同時に行うことが可能な構成にすることで、一層多様な操作を実現できるようにしても良い。

図１は、本発明のスティック式座標入力装置を搭載したノートパソコンを示した外観斜視図である。 図２は、図１のスティック式座標入力装置を示す分解斜視図である。 図３は、図１のスティック式座標入力装置を示す断面図である。 図４は、スティック式座標入力装置の押圧状態を示す断面図である。

符号の説明

１１ 携帯型パーソナルコンピュータ（ノートパソコン）
１６ スティック式座標入力装置
１７ 操作部材
２４ 第１フレキシブル基板
２５ 第２フレキシブル基板
２５ａ〜２５ｄ 歪センサ
２６ 支持基板
２７ 押圧センサ
２７ａ 第１接片
２７ｂ 第２接片

Claims (7)

1. 操作部材と、前記操作部材の傾斜操作を検出する歪センサと、前記操作部材の押圧操作を検出する押圧センサとを備えたスティック式座標入力装置であって、
   前記傾斜操作と前記押圧操作との同時操作が可能なことを特徴とするスティック式座標入力装置。
2. 前記押圧センサは、中心が膨出した撓曲可能な第１接片と、前記第１接片の下部に形成された第２接片とを備え、前記操作部材で前記第１接片を撓曲させて前記第２接片に接触させることにより、前記操作部材の押圧操作を検出することを特徴とする請求項１に記載のスティック式座標入力装置。
3. 前記第１接片はドーム型の金属板であり、前記操作部材による押圧で形状が反転してクリック音が発生することを特徴とする請求項１または２に記載のスティック式座標入力装置。
4. 前記歪センサは前記押圧操作を更に検出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスティック式座標入力装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスティック式座標入力装置を入力手段として形成したことを特徴とする携帯型パーソナルコンピュータ。
6. 前記スティック式座標入力装置をキーボードの一部に形成したことを特徴とする請求項５に記載の携帯型パーソナルコンピュータ。
7. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスティック式座標入力装置を入力手段として形成したことを特徴とするキーボード。

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