JP2010533336A - 指の動作感知を利用したデータ入力装置およびこれを利用した入力変換方法 - Google Patents

指の動作感知を利用したデータ入力装置およびこれを利用した入力変換方法 Download PDF

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Abstract

本発明は指の動作感知を利用したデータ入力装置およびこれを利用した入力変換方法に関するものであって、本発明によるデータ入力装置は、感知ユニットを備え、前記感知ユニットは、前記入力領域内の基準位置に載せられた指の所定の放射方向への水平加圧を感知して第１方向入力信号を発生する第１方向入力と、前記基準位置に指が載せられた状態で所定の方向への垂直加圧を感知して第２方向入力信号を発生する第２方向入力と、前記基準位置に指が載せられた状態で所定の方向に対角加圧する傾斜加圧を感知して第３方向入力信号を発生する第３方向入力と、前記基準位置に指が載せられた状態で所定の方向に指全体を傾ける傾斜入力を感知して第４方向入力信号を発生する第４方向入力が行われることを特徴とする。

Description

本発明はデータ入力装置およびこれを利用した入力変換方法に関し、特に指の入力動作を区分して入力するための別途の入力手段が不必要であって製品設計が単純化されて、製品を小型化およびスリム化することができる指の動作感知を利用したデータ入力装置およびこれを利用した入力変換方法に関する。
近来情報処理技術の急速な発展と共に携帯電話機、コンピュータなど各種情報機器が高性能、多機能および小型化されている。
このような情報機器は一般的にデータを入力するための入力装置、入力されたデータを処理するデータ処理装置、および処理されたデータが出力される出力装置を含み、この中でも特に入力装置に関する重要性が日毎に大きくなっている。
しかし、現在の各種入力装置は文字、命令語など多様なデータを入力することに多くの問題点を有している。例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）またはノートパソコン（Ｎｏｔｅｂｏｏｋ）に使用されるキーボード（Ｋｅｙｂｏａｒｄ）のような入力装置は自体の大きさを小さくすることに限界があって小型化に適合しなく、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄａｔａ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）で使用するタッチスクリーン方式や携帯電話機で使用するキーパッド方式は入力速度が遅く誤入力される場合が多くて不便な点がある。
一方、前述した各種入力装置は共に指の入力動作を伝達するための入力手段がなければならないので、入力装置の構成が複雑で製品設計が容易ではなく、関連部品費用の生産および管理による生産単価が増加する問題点があった。
また、入力装置自体の側面でも入力手段のための空間が必要になるので、製品の小型化およびスリム化に適合しなく、ケース外部に突出した入力手段によって外観が低下される問題点があった。
したがって、本発明の目的は、効率的なデータ入力方法を実現しながらも、指の入力動作を区分して入力するための別途の入力手段が不必要であって製品設計が単純化され、製品を小型化およびスリム化することができる指の動作感知を利用したデータ入力装置およびこれを利用した入力変換方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、小型電子機器で制限された入力数を有する従来の入力装置に追加的に入力自由度を付与し、これによって入力数の追加や反復よりは使用者の連続した複合動作による速い連続入力および多様な組み合わせ入力を実現し、窮極的に速くて多様で便利な入力効果を得ることができる指の動作感知を利用したデータ入力装置およびこれを利用した入力変換方法を提供することにある。
前記目的は、本発明によって、電子装置用端末器のケース一側に所定の入力領域を形成して備えられた感知ユニット−前記感知ユニットは、前記入力領域内の基準位置に載せられた指の所定の放射方向への水平加圧を感知して第１方向入力信号を発生する第１方向入力と、前記基準位置に指が載せられた状態で所定の方向への垂直加圧を感知して第２方向入力信号を発生する第２方向入力と、前記基準位置に指が載せられた状態で所定の方向に対角加圧する傾斜加圧を感知して第３方向入力信号を発生する第３方向入力と、前記基準位置に指が載せられた状態で所定の方向に指全体を傾ける傾斜入力を感知して第４方向入力信号を発生する第４方向入力が行われ；前記第１ないし第４方向入力信号から指の水平加圧方向、垂直加圧方向、傾斜加圧方向、または傾斜入力方向の入力位置を判断して、該当入力位置に割り当てられたデータをメモリから抽出して入力する制御部；を含み、前記第１ないし第４方向入力のうちの２つ以上を組み合わせてデータを入力する指の動作感知を利用したデータ入力装置によって達成される。
前記感知ユニットは、指の接触面の形状に対応して凹んでいる入力領域を有する第１圧電感知パネルを含み、前記第１圧電感知パネルは前記接触面の中心に位置した基準位置から順次に離隔距離を異ならせて放射状に複数の前記垂直加圧位置および水平加圧方向が配置される。
前記各垂直加圧位置の間、前記各水平加圧方向の間、前記垂直加圧位置と水平加圧方向との間は変形防止溝によって区画される。
前記感知ユニットは、指と接触し、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する第２圧電感知パネルと、前記第２圧電感知パネルの下部に接触して設けられ、前記水平加圧時に接触された前記第２圧電感知パネルのプッシングを感知して前記第１方向入力信号を発生する第３圧電感知パネルとを含むことができる。
前記感知ユニットは、指と接触し、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する第４圧電感知パネルと、前記第４圧電感知パネルから下方に向かって突出した多数の垂直突起と、前記各垂直突起を中心に前記各水平加圧方向に備えられて、前記水平加圧時に垂直突起と接触または加圧されることによって前記第１方向入力信号を発生する第１移動感知部とを含むこともできる。
前記感知ユニットは、前記基準位置に貫通孔が形成されて、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する第５圧電感知パネルと、前記貫通孔に挿入されて、指によって前記各放射方向に傾くことが可能に備えられ、前記水平加圧時にこれに対応する前記第１方向入力信号を発生する第２移動感知部とを含むことができる。
前記感知ユニットは、前記基準位置を中心に離隔距離を異ならせて帯形状に配置され、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する複数の第６圧電感知部と、前記各第６圧電感知部の間に配置され、前記垂直加圧時に指によって加圧されないように前記第６圧電感知部より高さが低く、前記水平加圧時に前記第６圧電感知部によって水平加圧方向に加圧されて前記第１方向入力信号を発生する複数の第７圧電感知部とを含むことができる。
前記感知ユニットは、指と接触し、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する第８圧電感知パネルと、前記第８圧電感知パネルの外部に備えられて、前記水平加圧時に前記第８圧電感知パネルのプッシングによる接触を感知して前記第１方向入力信号を発生する第３移動感知部とを含むことができる。
前記感知ユニットは、指と接触し、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する第９圧電感知パネルと、前記第９圧電パネルに前記基準位置を中心に前記各放射方向に対応して備えられて、前記水平加圧時に前記第９圧電感知パネルのプッシングによる接触を感知して前記第１方向入力信号を発生する第４移動感知部とを含むことができる。
前記感知ユニットは、指の加圧による弾性変形が可能な圧電感知パネルで備えられ、前記制御部は、前記圧電感知パネルで感知された加圧力が設定の値の１倍ないし３倍未満であれば指が載せられたと判断し、３倍超過７倍未満であれば前記水平加圧と判断し、７倍超過であれば前記垂直加圧と判断することができる。
前記感知ユニットは、指によって前記基準位置が加圧されることを感知する中央入力信号を追加的に発生させることができる。
前記第１方向入力信号、第２方向入力信号、または中央入力信号のうちの一つ以上は加圧力の強さによって２段以上の多段信号に区分されて発生される。
指が載せられる前記感知ユニットの上部には弾性材質のカバー部材がさらに備えられる。
前記カバー部材は、指のすべりを防止するためのすべり防止手段がさらに備えられる。
前記各垂直加圧位置には前記垂直加圧時に加圧力を集中するための加圧突起がさらに備えられる。
前記カバー部材の上部には前記各水平加圧方向および垂直加圧位置を表示するための表示手段がさらに備えられる。
前記各水平加圧方向および垂直加圧位置には文字が割り当てられ、前記制御部で前記第１方向入力信号または第２方向入力信号が受信される場合、これに対応する各水平加圧方向または垂直加圧位置に割り当てられた文字をメモリ部から抽出して入力することができる。
前記水平加圧によってはマウスのポインターの移動またはジョイスティックのゲームキャラクターの移動機能を行い、前記垂直加圧によってはマウスの左右ボタンまたはジョイスティックのキャラクターの操作機能を行うことができる。
３次元物体の操作時に、前記水平加圧によっては前記物体の移動を行い、前記垂直加圧によっては垂直加圧方向に前記物体の回転を行うことができる。
前記基準位置は、前記感知ユニットに載せられた指の接触位置によって移動が可能に備えられ、前記垂直加圧位置は、前記基準位置に沿って移動することができる。
前記指の接触移動によってはマウスのポインターの移動またはジョイスティックのゲームキャラクターの移動を行い、前記垂直加圧によってはマウスの左右ボタンまたはジョイスティックのゲームキャラクターの操作機能を行うことができる。
３次元物体の操作時に、前記指の接触移動によっては前記物体の移動を行い、前記垂直加圧によっては垂直加圧方向に前記物体の回転を行うことができる。
前記感知ユニットは、前記基準位置に指が載せられることを感知して中央感知信号をさらに発生して、前記制御部は、前記中央感知信号と第２方向入力信号とが同時に発生する場合には、前記垂直加圧位置に割り当てられた第１データを入力し、前記第２方向入力信号のみが発生する場合には、前記垂直加圧位置に重複して割り当てられた第２データを入力することができる。
前記各水平加圧方向および垂直加圧位置に割り当てられたデータが表示されるキーボード表示部をさらに含み、前記キーボード表示部は、前記中央入力信号の発生有無によって第１データおよび第２データが区別されて表示される。
前記感知ユニットは、前記基準位置から所定の間隔で離隔された環形状の回転感知部をさらに含み、３次元物体の操作時に、前記基準位置を中心に指を回転させる場合には、前記物体が２次元平面上で回転移動することができる。
一方、前記のような本発明の目的は、電子装置用端末器のケースに備えられて各種データを入力するためのデータ入力装置において、前記ケースの一側に所定の入力領域を形成して備えられ、前記入力領域内の基準位置を中心に複数の放射方向にそれぞれ対応するように備えられて、前記基準位置に載せられた指による前記各放射方向への水平加圧を感知する第１感知部と、前記基準位置から均一な離隔距離を有して放射状に配置される複数の加圧位置に備えられて、指による押え加圧を感知する第２感知部とを有する感知ユニットと；前記第１感知部および第２感知部で感知された感知結果に基づいて前記各放射方向および加圧位置に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部と；を含む指の動作感知を利用したデータ入力装置によっても達成される。
一方、前記のような本発明の目的は、電子装置用端末器に備えられるデータ入力装置において、上部に第１感知ラインが配列された基準板と、下部に前記第１感知ラインに対応する第２感知ラインが配列される移動板とを備えて、前記移動板に対する水平加圧によって前記第２感知ラインが移動しながら前記第１感知ラインと接触して第１方向入力信号を発生する感知ユニット；および前記第１方向入力信号から前記移動板の移動方向および移動距離を判断して、前記移動方向および移動距離に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部；を含むことを特徴とする指の動作感知を利用したデータ入力装置によって達成される。
この時、前記第１および第２感知ラインはマトリックス形態に連続配列される。
また、前記第１および第２感知ラインのうちの一つ以上は互いに交差する２つの感知ラインのみで構成される。
そして前記感知ユニットは、前記移動板での垂直加圧を前記第１感知ラインに対する前記第２感知ラインの加圧によって感知して第２方向入力信号を発生することを特徴とする。
また、前記感知ユニットの基準板および移動板は複数の感知フィルムを含み、前記移動板に対する垂直加圧の程度によって前記感知フィルム間の接触が多段に増加されながら多段の垂直加圧入力が行われる。
さらに、前記感知ユニットは、水平加圧を行った状態から元の状態に復帰することができるように弾性を有するリターン部材に連結される。
一方、本発明の目的は、電子装置用端末器に備えられるデータ入力装置において、弾性体に多数の感知ラインがマトリックス形態に配置されて、前記弾性体に対する水平加圧および垂直加圧によって前記感知ラインが互いに接触することによって水平加圧による第１方向入力信号および垂直加圧による第２方向入力信号をそれぞれ発生する感知ユニット；前記第１方向入力信号および第２方向入力信号から前記感知ラインと指の接触地点および前記感知ライン間の接触個数を判断して、前記接触地点および接触個数に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部；を含むことを特徴とする指の動作感知を利用したデータ入力装置によって達成される。
この時、前記マトリックス形態の感知ラインは前記弾性体の高さ方向に沿って一定の間隔をおいて連続して備えられ、前記水平加圧によって水平方向の感知ラインが互いに接触することによって第１方向入力信号が発生し、前記垂直加圧によって垂直方向の感知ラインが互いに接触することによって第２方向入力信号が発生する。
一方、本発明の目的は、電子装置用端末器に備えられるデータ入力装置において、加圧によって収縮および弛緩が行われ、前記収縮および弛緩時に変化する電流値によって複数の指示位置それぞれに対する水平加圧、垂直加圧、および傾斜による第１方向入力信号、第２方向入力信号、および第３方向入力信号をそれぞれ発生する感知ユニット；前記第１方向入力信号、第２方向入力信号、および第３方向入力信号から前記電流値の変化を判断して前記電流値の変化に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部；を含むことを特徴とする指の動作感知を利用したデータ入力装置によって達成される。
また、本発明の目的は、電子装置用端末器での所定の入力領域を備えるデータ入力装置において、前記入力領域で前記入力領域に対する指の接触や加圧によって表示される基準位置と前記基準位置を中心に放射状に配置されて表示される複数の第１指示位置とに対する水平加圧および垂直加圧を感知して、前記水平加圧に対応する第１方向入力信号および前記垂直加圧に対応する第２方向入力信号を発生する感知ユニット；および前記第１方向入力信号および第２方向入力信号から指の水平加圧地点および垂直加圧方向を判断して前記第１方向入力信号および第２方向入力信号に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部；を含むことを特徴とする指の動作感知を利用したデータ入力装置によって達成される。
この時、前記基準位置は位置変位が可能であり、前記第１指示位置は前記基準位置の位置変位と共に位置移動することができる。
また、前記基準位置および第１指示位置は一つの指で覆うことができる範囲内に配置され、前記感知ユニットは、指を前記感知ユニットに載せた状態で第１指示位置のうちの一つに対する水平加圧入力や垂直加圧入力を行う全体入力モードと、各第１指示位置に対する水平加圧入力や垂直加圧入力を行う部分入力モードとを区分して感知することができる。
この時、前記感知ユニットは、前記各第１指示位置に対応する位置に備えられて前記第１指示位置に対する指の接触を感知する感知部を含むことができる。
または、前記感知ユニットは、前記基準位置および第１指示位置に指を載せて前記第１指示位置に対する入力を行うと指の接触面積を把握して、前記面積が設定面積以上である場合には前記入力が前記全体接触モード状態で行われると感知することができる。
そして、前記感知ユニットは、設定時間以内に水平加圧および垂直加圧が共に感知されれば傾斜加圧と把握し、前記制御部は前記傾斜加圧に対して前記水平加圧および垂直加圧とは異なるデータを入力処理する。
また、前記感知ユニットの第１指示位置に対する入力が容易になるように前記第１指示位置に対応する地点に突起が形成される弾性材質の入力器具部をさらに備えることもできる。
一方、本発明の目的は、電子装置用端末器に備えられるデータ入力装置において、放射状に離隔配置される複数の第１指示位置に対する水平加圧、放射状に離隔配置される複数の第２指示位置に対する垂直加圧、放射状に離隔配置される複数の第３指示位置に対する傾斜加圧によって弾性変形される入力部；前記入力部の側面および底面にかけて備えられ、前記入力部に対する水平加圧、垂直加圧、および傾斜加圧をそれぞれ感知して前記水平加圧による第１方向入力信号、垂直加圧による第２方向入力信号、および傾斜加圧による第３方向入力信号をそれぞれ発生する感知部；および前記第１ないし第３方向入力信号から各入力信号に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部；を含むことを特徴とする指の動作感知を利用したデータ入力装置によって達成される。
この時、前記入力部の側面および底面と前記入力部の側面および底面との間の傾斜面のうちの一つ以上には加圧突起が備えられる。
一方、前記のような目的を達成するために本発明では、入力者からボタンに伝達される多様な力に対するデータ（方向および大きさ）を連続的にまたは同時に感知する構成が必要であり、具体的には運動する作動面と前記作動面に配置可能な感知センサーおよび前記感知センサーの発生信号と互換される制御モジュールおよび信号処理部が要求される。
もし、本発明でボタンの代わりにタッチパッド型入力装置を使用する場合には、パッドに伝達される多様な運動量（速度および圧力）および圧力分布を連続的にまたは同時に感知する構成が必要であり、具体的にはパッド用固定面と前記固定面に配置可能な感知センサーおよび前記感知センサーの発生信号と互換される制御モジュールおよび信号処理部が要求される。
ここで、作動面は感知センサーに入力される力の方向および大きさを伝達する意味の作動をいうものに過ぎず、入力者の指運動をそのまま反映するという意味の運動面ではなく、固定面も面内部領域に配置される感知センサーに入力される運動量および圧力分布を伝達する意味の位置固定された基準面をいうものに過ぎず、入力者の指運動に関係なく全く変形されないという意味の剛体平面ではない。
より詳しく前記作動面および固定面を理解するために、作動面はボタンケース内で微細に動く（固い）ボタンを例として挙げられ、固定面はノートパソコンのタッチパッドのように固定された配置構造を有して、使用者が押さえたり押すとそちらに少しだけ凹んだり押される（柔らかい）パッドを例として挙げられる。
一方、前記構成が結合した入力装置を効果的に使用するために適用機器の使用目的に合う入力変換データを備えた入力プログラムが必要であり、前記で言及されたすべての個別構成要素はそれぞれの個別構成としては現在の技術水準で全て十分に獲得可能である。
また、前記のような目的を達成するために本発明は、電子装置用端末器のケース一側に所定の入力領域を形成して備えられた感知ユニット−前記感知ユニットは、前記入力領域内の基準位置に載せられた指が前記基準位置を中心に放射状に離隔配置された複数の第１指示位置のうちのいずれか一つに水平加圧する第１方向入力と、前記基準位置を中心に放射状に離隔配置された複数の第２指示位置のうちのいずれか一つに垂直加圧する第２方向入力と、前記基準位置を中心に放射状に離隔配置された複数の第３指示位置のうちのいずれか一つに傾斜加圧する第３方向入力と、前記基準位置を中心に放射状に離隔配置された複数の第４指示位置のうちのいずれか一つに傾斜入力する第４方向入力がそれぞれ独立的に行われる−；前記第１方向入力を感知する第１感知部；前記第２方向入力を感知する第１感知部；前記第３方向入力を感知する第１感知部；前記第４方向入力を感知する第２感知部；および前記指の入力が感知された前記第１指示位置に割り当てられた第１データ、前記第２方向入力が感知された前記第２指示位置に割り当てられた第２データ、前記第３方向入力が感知された前記第３指示位置に割り当てられた第３データ、または前記第４方向入力が感知された前記第４指示位置に割り当てられた第４データをメモリ部から抽出して実行する制御部；を含んで構成される。
この時、第１ないし第４指示位置は基準位置を中心にして互いに同一な位置に形成されることもでき、互いに異なる位置に配置されることもできる。また、基準位置からの方向は同一であっても基準位置からの距離が相違するように備えられることもできる。
また、前記第１ないし第４方向入力のうちの２つ以上を組み合わせてデータを入力することもできる。
さらに、前記方向入力のうちのいずれか一つが行われた状態で他の一つの入力が複数の指示位置のうちのいずれかの指示位置に行われることができ、前記それぞれの方向入力に割り当てられたそれぞれのデータが共に入力可能である。
一方、本発明で使用される用語を定義すれば次の通りである。
１）入力領域
‘入力領域’とは、タッチパネル、タッチパッド、タッチスクリーン、圧力センサー、触覚センサー、光センサーなど指または指に接触された物体の加圧または微細な移動を感知することができる入力領域（感知領域）を意味する。
２）水平加圧入力
‘水平加圧入力’とは、基準位置から放射状の多数の方向に水平加圧を行ってそれに割り当てられたデータを入力することを意味する。この時、基準位置は、前記基準位置から放射状に離隔配置される第１指示位置に変更されることができ、この場合は、前記「水平加圧入力」は前記第１指示位置で放射状の多数の方向に水平加圧を行ってそれに割り当てられたデータを入力することを意味するように使用される。
３）垂直加圧入力
‘垂直加圧入力’とは、基準位置から放射状の多数の方向に垂直加圧を行ってそれに割り当てられたデータを入力することを意味する。この時、基準位置は、前記基準位置から放射状に離隔配置される第１指示位置に変更されることができ、この場合は、前記「垂直加圧入力」は前記第１指示位置から放射状の多数の方向に垂直加圧を行ってそれに割り当てられたデータを入力することを意味するように使用される。
このような垂直加圧入力は指が入力領域に接触を維持した状態で前記接触された指の端部分に圧力を垂直に加えて前記接触面積を基準に所定の方向に垂直加圧を行う動作を意味（入力領域に接触された指の接触部分のうちの端部分を放射状の複数の方向のうちのいずれか一方向に垂直加圧すること）する。この場合、指の一部分が入力領域から離れて接触面積が変化されるが、意図的に指の一部分を上げて指全体を入力方向に傾ける動作よりは微小である。
この場合、接触面積を基準にして加圧が感知される方向を把握することができる。
そして、接触および加圧の区分は予め設定された所定の加圧感知値を基準に判断し、指が入力領域に接触されたこと以上と判断される所定値以上の加圧感知値が発生されたり、接触感知部以外に加圧感知部がさらに備えられ前記加圧感知部で所定値以上の加圧感知値が発生されると、これを押さえ加圧と判断することができる。
４）傾斜加圧入力
‘傾斜加圧入力’とは、基準位置から放射状の多数の方向に向かって下向対角方向に加圧してそれに割り当てられたデータを入力することを意味する。この時、前記「傾斜加圧入力」は下向対角方向ではない、上向対角方向または垂直加圧および水平加圧が設定された時間内に行われる入力形態も含む。
この場合、傾斜加圧入力は、前記水平加圧および垂直加圧が所定の感知値以上または所定の比率の感知値として共に発生するとこれを傾斜加圧と把握したり、または傾斜感知部がさらに備えられ傾斜加圧を感知することができる。
５）傾斜入力
‘傾斜入力’とは、指が入力される方向に傾けられる、即ち、入力反対方向の指接触部分が入力領域から離れながら入力方向に指全体が傾く傾斜を行ってそれに割り当てられたデータを入力することを意味する。この場合、指が傾けられながら最初の指の接触面積が変化される形態によって入力方向を把握することができる（指を所定の方向に傾ければ入力反対方向の接触面積が喪失され入力方向の接触面積が増加される）。または指を傾けて接触面積が喪失された後、所定の方向で垂直（または対角）加圧が感知される時、喪失された以前の接触面積位置に基づいて傾斜入力を把握することができる。
これによって、本発明のデータ入力装置およびこれを利用した入力変換方法は基準位置および指示位置のうちの一つ以上の入力動作を利用して狭い面積内でも多量のデータを入力することができ、連続した入力動作によって反復動作が不必要になって使用者の不注意による誤作動を防止することができて正確なデータの入力を可能にする長所がある。
そして、本発明によるデータ入力装置およびこれを利用した入力変換方法は、簡単な構成および使用方法によってデータ入力の便利さを提供することができ、多様な情報機器に適用可能であって前記情報機器の軽量化および小型化を実現することができるようにする長所がある。
また、本発明によれば、使用者は移動、加圧、傾斜などのように指のような身体可動部位を使用した複雑な連続動作を多量のデータに変換して簡単に中央処理装置に伝達することができる。
さらに、本発明によれば、制限された同時入力数のみを備えていた大部分の小型電子機器の入力装置を容易に代替することができるので、コンピュータを基盤にして作動する従来の小型電子機器の入力装置が有している反復入力、再入力、および追加入力のような根本的な時間遅延要因および不便要因を画期的に削減することができる。
本発明によるデータ入力装置が装着された電子装置用端末器の斜視図である。 本発明によるデータ入力装置の第１実施例で感知される指の入力動作を示す概念図である。 本発明の多様な実施例による感知ユニットの断面図である。 本発明の多様な実施例による感知ユニットの断面図である。 本発明の多様な実施例による感知ユニットの断面図である。 本発明の多様な実施例による感知ユニットの断面図である。 本発明の多様な実施例による感知ユニットの断面図である。 本発明の多様な実施例による感知ユニットの断面図である。 本発明の多様な実施例による感知ユニットの断面図である。 本発明によるデータ入力装置で指の接触点の移動による垂直加圧位置の移動を説明するための概念図である。 図５および図７に示された実施例が組み合わせられた構成を示した断面図である。 本発明による組み合わせ入力を説明するための概念図である。 図４に示された実施例を他の角度で見た図面である。 本発明の多様な実施例による感知ユニットを示した図面である。 本発明の多様な実施例による感知ユニットを示した図面である。 本発明の第２実施例を説明するための概念図である。 本発明の第２実施例を説明するための概念図である。 本発明の第２実施例を説明するための概念図である。 本発明の第２実施例を説明するための概念図である。 本発明の第２実施例を説明するための概念図である。 本発明の第２実施例を説明するための概念図である。 本発明の第２実施例を説明するための概念図である。 本発明の第２実施例を説明するための概念図である。 本発明の第２実施例が実現された例を示した斜視図である。 本発明の第２実施例の実現形態を説明する概念図である。 本発明の第２実施例による入力器具部を示した図面である。 本発明の第２実施例による入力器具部を示した図面である。 本発明の第２実施例による入力器具部を示した図面である。 本発明の第２実施例の活用形態を説明する概念図である。 本発明の第３実施例を示した断面図である。 本発明の第４実施例を示した斜視図である。 第４実施例の変形例を示した斜視図である。 第４実施例の変形例を示した斜視図である。 本発明の感知ユニットが位置変位を説明するための正面図である。 本発明の感知ユニットの入力方式を説明するための概念図である。 本発明によるボタン型入力装置が装着された情報端末器を示す。 本発明によるボタン型入力装置で作動面に加えられる力とこれをそれぞれの領域で分けて感知する感知部を概念的に示した図面である。 本発明によるボタン型入力装置で作動面に加えられる力とこれをそれぞれの領域で分けて感知する感知部を概念的に示した図面である。 図３８での作動面に加えられる作用力に対する入力信号発生処理過程を示す作業フローチャートである。 図３８での作動面動きによる感知部の変形された形状を概念的に示した図面である。 図４０の過程が実際文字入力に適用された実現例を示す。 本発明によって２つの作動面を有し二方向で第２力を感知するボタン型入力装置が装着された携帯端末器を示す。 本発明によるタッチパッド型入力装置が装着された複合情報機器を示す。 図４３での固定面に加えられる作用運動量および作用圧力分布量に対する入力信号発生処理過程を示す作業フローチャートである。 図４３での固定面に加えられる運動量および圧力分布による感知ラインの変形された形状を概念的に示した図面である。 本発明において連続入力の概念を説明するための構成図である。 本発明による入力器具部を例示した斜視図である。 本発明による入力器具部を例示した斜視図である。 本発明による入力器具部を例示した斜視図である。
以下、添付した図面を参照して本発明について詳細に説明する。
<第１実施例>
本発明の第１実施例による指の動作感知を利用したデータ入力装置１は、電子装置用端末器１００のケース１１０の一側に所定の入力領域を形成して備えられる感知ユニット３０と、制御部を含む。
感知ユニット３０は前記入力領域内の基準位置（Ｓ）に載せられた指の所定の放射方向への水平加圧を感知して第１方向入力信号を発生し、基準位置（Ｓ）に指が載せられた状態で所定の方向に傾ける垂直加圧を感知して第２方向入力信号を発生する。また、感知ユニットは入力領域内で基準位置を中心に所定の放射方向のうちの一つへの傾斜加圧を感知して第３方向入力信号を発生し、基準位置を中心に所定の放射方向のうちの一つへの傾斜を感知して第４方向入力信号を発生する。
この時、前記感知ユニットは前記第１ないし第４方向入力信号のうちの一つ以上の信号のみを感知するように備えられることもできる。つまり、第１方向入力信号を‘１'とし、第２方向入力信号を‘２'とし、第３方向入力信号を‘３'とし、第４方向入力信号を‘４'とする時、感知ユニットは、２つ（‘１、２'、‘１、３'、‘１、４'、‘２、３'、‘２、４'、‘３、４'）、３つ（‘１、２、３'、‘１、３、４'、‘２、３、４'）、または４つ（１、２、３、４）の入力信号を感知するように構成され得る。これは感知ユニットで入力するデータの個数と感知ユニットの製作容易性などによって決定される。例えば、２つの信号のみで入力しようとするデータを全て割り当てることができれば、感知ユニットは第１方向入力信号および第２方向入力信号を感知するように構成される。もちろん、前記で言及された２つ入力信号の羅列のうちの他の信号を感知するように感知ユニットが構成され得るのは当然である。
そして、前記第１ないし第４方向入力信号のうちの２つ以上を組み合わせて、各入力信号に割り当てられたデータとは異なる新たなデータが入力されるように設定することもできる。また、第１ないし第４方向入力信号のうちの２つ以上の入力信号が連続して入力される場合には、それぞれの入力信号に割り当てられたそれぞれのデータが共に入力されるようにすることもできる。
ここで、基準位置（Ｓ）は入力領域内に決められていても良く、そうでなくても良い。この時、基準位置（Ｓ）が決められていない場合には、入力領域に指や指に接触した物体を接触した時、その接触が行われた接触面積を把握して前記接触面積の中心を基準位置と決めることができる。
そして、前記第１方向入力信号は制御部で水平加圧入力と把握され、第２方向入力信号は垂直加圧入力と把握され、第３方向入力信号は傾斜加圧入力と把握され、また第３方向入力信号は傾斜入力と把握される。
また、前記‘水平加圧入力’とは、図４の（ａ）に示されているように、指が最初の接触地点で実際空間上の移動はしないが、水平方向（厳密な水平でない、水平に近接した全ての方向を含む）での加圧によって前記第１方向入力信号を発生させることをいう。
即ち、図２を参照すれば、水平加圧入力（ＰＭ）は基準位置（Ｓ）に指（図面で斜線を引いた領域は指の接触面を示す）を載せた状態で所定の水平加圧方向に感知ユニット３０を加圧することであって、指を感知ユニット３０の上面に触れたりまたはこれと類似した動作によって入力されるのではない、指と感知ユニット３０の接触点をそのまま維持することを特徴とする。
ここで、水平加圧方向は必要によって多様な個数で備えられ、例えば、文字や特定データを入力しようとする時には、図２に示されているように、所定の個数に制限されて備えられ、マウスやジョイスティック機能を行う時には全ての放射方向に対して備えられることができる。
一方、前記‘垂直加圧入力’とは、図１３の（ｃ）に示されているように、基準位置（Ｓ）に指が載せられた状態、即ち、指が最初の接触地点に載せられた状態で所定の方向への垂直方向加圧によって前記第２方向入力信号を発生させることをいう。
言い換えると、垂直加圧入力（ＰＰ）は、図２に示されているように、指の接触面（斜線を引いた領域）の周囲に所定の垂直加圧位置が設けられ、垂直加圧位置に指を垂直加圧することによって行われる。
したがって、基準位置を中心に放射状の複数の方向のうちの所定の方向に垂直加圧感知値が発生されると、該当方向の垂直加圧データが入力される。
垂直加圧位置の個数に対しては制限がないが、基準位置（Ｓ）および垂直加圧位置は指の傾斜によって選択が可能なように基準位置（Ｓ）と隣接するように備えられなければならない。
また、‘傾斜加圧入力’は基準位置から放射状の多数の方向に向かって下向対角方向に加圧して第３方向入力信号を発生することによってそれに割り当てられたデータを入力することを意味する。このような傾斜加圧入力は、前記水平加圧および垂直加圧が所定の感知値以上または所定の比率の感知値だけ共に発生されると、これを傾斜加圧と把握したりまたは傾斜感知部がさらに備えられて感知される。
前記傾斜加圧入力は、図１３の（ｂ）に示されているように、入力領域に対して指を傾けた状態で加圧することによって処理される。
この時、前記垂直加圧入力および傾斜加圧入力は加圧の角度によって区分される。そのために互いに同一な感知部で互いに異なる角度に該当する異なる感知値が発生されてこれによって垂直加圧入力と傾斜加圧入力を区分したり、または傾斜加圧および垂直加圧に該当する感知部がそれぞれ備えられ所定の加圧入力時に該当加圧入力に該当する感知部で所定の感知値以上が発生されたり、より大きな感知値が発生された感知部を通じて区分することができる。
一方、傾斜入力は、指が入力される方向に傾けられる、即ち、入力反対方向の指接触部分が入力領域から離れながら入力方向に指全体が傾けられる傾斜を行うことによって第４方向入力信号を発生して、それに割り当てられたデータを入力することを意味する。この場合、図４の（ｂ）に示されているように、指が傾けられながら最初の指接触面積が変化する形態によって入力方向を把握することができる（指を所定の方向に傾けると、入力反対方向の接触面積が喪失され入力方向の接触面積が増加する）。または指を傾けて接触面積が喪失された後、所定の方向で垂直（または対角）加圧が感知される時、喪失された以前の接触面積位置に基づいて傾斜入力を把握することもできる。
この場合、各入力に関する入力方向の把握方法は次の通りである。
水平加圧入力は前記水平加圧入力の入力方向を把握することができるように入力領域の２つ以上の所定の方向に感知部が位置し、前記感知部の感知値に基づいて水平加圧の入力方向を把握することができる。
または、前記水平加圧を感知する感知部が通常触覚センサーに活用される力センサーのように水平加圧方向を自体的に感知することができる感知部である場合、水平加圧入力が行われる時、感知値が発生された一つまたは多数個の水平加圧感知部の感知値に基づいて水平加圧入力方向を把握することもできる。
基準位置が決められているか否か関係なく前記のような処理によって入力方向を把握することができる。
傾斜加圧入力も前記水平加圧入力で前述したところと同一である。
垂直加圧入力は、基準位置が決められている場合、感知部は前記基準位置を中心に複数の方向に垂直加圧感知部が位置することができる。基準位置が決められていない場合には接触面積を基準にして垂直加圧入力方向を把握することができる。したがって、使用者は入力領域のどの位置でも指を垂直加圧して垂直加圧入力を行うことができる。
傾斜入力は指の傾斜による最初接触面積の変化によって入力方向を把握することができる。したがって、傾斜入力は基準位置が決めているか否かに関係なく傾斜入力方向を把握することができる。
前記前述した各方向入力方式に対する感知部形態および信号処理方式は一例に過ぎず、本発明の指の動作形態による第１ないし第４方向入力、即ち、水平加圧入力、垂直加圧入力、傾斜加圧入力および傾斜入力を感知するための方法はより多様である。したがって、本発明のデータ入力装置の同一分野に従事している当業者が本発明で提示していない感知部形態および信号処理方式を使用しても結果的に本発明の方向入力メカニズムと同一な方向入力結果を導出するために容易に実施することができるのであれば、これも本発明の範疇内に属すると見なければならない。
そして以上のような水平加圧入力、垂直加圧入力、傾斜加圧入力、および傾斜入力はそれぞれ行われて所定の方向に対する各入力に割り当てられたデータが入力されることもできるが、前記各入力が連続して行われて各入力に割り当てられたデータが連続的に処理されるようにすることもできる。
この時、連続入力についてより具体的に説明すれば、指を所定の方向に水平加圧入力すると、指の肉が押されて指の位置も変わる。入力領域が柔軟な弾性体で備えられる場合、前記入力領域によってプッシング現象はより容易に発生される。したがって指と入力領域は互いに接触された状態を維持していても、指の位置は入力領域上で空間上移動するようになるので、所定の方向に水平加圧を行った状態で垂直加圧を行うと、所定の方向に対する水平加圧と所定の方向に対する垂直加圧が連続して入力される。例えば、１２時方向に水平加圧を行った状態で３時方向に垂直加圧を行うと、前記垂直加圧の３時地点は、最初基準位置で直ちに垂直加圧を行う時とは異なる位置となる。つまり、水平加圧を行った距離だけ位置が変更される。
しかし、本発明ではこのような場合にも、即ち、先入力を行った状態で後入力を連続して行う時にも後入力を認めて２つ以上の入力を共に行うことができるようにする。したがって、所定の方向に水平加圧入力を行った状態でも放射状の任意の方向にも垂直加圧入力、傾斜加圧入力または傾斜入力を行うことができる。
このような連続入力は、水平加圧入力、垂直加圧入力、傾斜加圧入力、および傾斜入力を所定の方向に行う時、入力方向を区分する基準位置を指と入力領域の接触面積を基準にしたり、先入力の入力位置を後入力の基準位置としたり、または後入力の複数の指示位置が先入力の入力位置に沿って行くようにするなどの信号処理として可能であり、その他にも多様な方法で実現される。
例えば、水平加圧入力が終了した地点を基準位置にして、後入力のための指示位置が決められるようにすることができる。
これを図４６を通じてより具体的に説明する。ここで、図４６において基準位置（Ｓ）と基準位置周辺の指示位置（Ｐ）は感知ユニット３０に仮想で表示されたものである。
まず、最初感知ユニット３０に指を接触すると、接触面積の中心を基準位置（Ｓ）として基準位置周辺に指示位置（Ｐ）が生成される（１）。この時、３時方向に水平加圧入力を行うと、前記水平加圧入力に割り当てられたデータが入力される（２）。そして、３時方向に指が移動したので移動した状態で指が接触した地点を基準に再び基準位置（Ｓ）および指示位置（Ｐ）が生成される。
この時、１２時方向に垂直加圧入力を行ってこれに割り当てられたデータを連続入力することができる（３）。
一方、感知ユニット３０は多様な形状に備えられ、例えば、図１のケース１１０の右側に示されているように、全体的に円形形状を有しても良く、ケース１１０の左側に示されているように、四角形形状を有しても良い。もちろん、入力領域の面積も必要によって多様に備えられる。
感知ユニット３０は、指によって基準位置（Ｓ）が加圧されることを感知する中央入力信号を追加的に発生させることができる。
前記中央入力信号は基準位置（Ｓ）の垂直加圧によって発生するものであって、前記制御部では中央入力信号が受信される場合、これを中央入力として処理してこれに対応する文字、数字、データまたは機能命令を前記メモリ部から抽出して入力することができる。
一方、感知ユニット３０は、基準位置（Ｓ）に指が載せられることを感知する中央感知信号をさらに発生することができる。
前記中央感知信号は指が基準位置（Ｓ）に接触したか否かを判断するためのものであって、基準位置（Ｓ）を加圧して基準位置（Ｓ）に割り当てられたデータを入力するための中央入力信号とは区別される。
即ち、指によって垂直加圧入力（ＰＰ）を行う場合、指を基準位置（Ｓ）に載せて行うこともでき、指を基準位置（Ｓ）から離隔させたままで垂直加圧位置を直接加圧して行うこともできるところ、前記中央感知信号によって前述した２種類の入力動作を区分することができる。
したがって、制御部は前記中央感知信号および第２方向入力信号が同時に発生すると（即ち、指を基準位置（Ｓ）に載せて垂直加圧を行う場合）第１データを入力し、前記第２方向入力信号のみ発生すると（即ち、指を基準位置（Ｓ）から離隔させたままで垂直加圧を行う場合）第２データを入力する。
この時、ディスプレイ部１２３または感知ユニット３０のうちのいずれか一つには前記各水平加圧方向および垂直加圧位置に割り当てられたデータが表示されるキーボード表示部８１が備えられ、前記中央感知機能が備えられる場合には中央感知信号が発生された場合とそうではない場合に前記垂直加圧位置に割り当てられたデータが変換されて表示されるようにすることができる。
感知ユニット３０は多様な種類で備えられ、例えば、指の加圧による弾性変形が可能な圧電感知パネル４０で備えられる。
圧電感知パネル４０は外力が加えられると外力の大きさによって出力される電流値または電圧値が変化するものであって、例えば、ピエゾセンサー（Ｐｉｅｚｏ）が使用されるが、これに限定されるのではない。即ち、収縮および弛緩が可能であって、弛緩時に（−）値が発生し収縮時に（＋）値が発生するなど加圧によって弛緩または収縮が発生した時、電流値が変化するセンサーを使用して実現することもできる。また、本技術分野の通常の知識を有する者によく知られている垂直力および水平力を感知することができる力センサーを使用することもできる。
前記収縮および弛緩によって電流値が変化するセンサーで圧電感知パネル４０を実現した場合は、収縮および弛緩による電流値の変化を感知して、電流値が発生した位置および電流値の変化形態によって該当位置で垂直加圧入力（ＰＰ）、水平加圧入力（ＰＭ）または傾斜加圧入力（ＰＳ）が行われたと判断する。
即ち、図１４の（ａ）に示された圧電感知パネル４０に対して図１４の（ｂ）に示されているように垂直加圧を行うと、該当垂直加圧位置では電流値の変化が発生する。この時、図１４の（ｂ）では垂直加圧によって収縮したので、（＋）値が発生し、このような場合に前記垂直加圧位置で垂直加圧入力（ＰＰ）が行われたと判断する。
また、水平加圧を行うと、前記圧電感知パネル４０は図１４の（ｃ）に示されているように変形される。この時、前記圧電感知パネル４０の右側は収縮されながら（＋）値が発生し、左側は弛緩しながら（−）値が発生する。したがって、このような場合、（＋）の電流値が発生した地点への水平加圧入力（ＰＭ）が行われたと判断する。
または、傾斜加圧を行うと、前記圧電感知パネル４０は図１４の（ｄ）に示されているように傾きながら、右側は陥没されながら収縮されて（＋）値が発生し、左側は傾きながら弛緩されて（−）値が発生する。したがって、このような場合、（＋）の電流値が発生した地点への傾斜加圧入力（ＰＳ）が行われたと判断する。
そして、感知ユニット３０が圧電感知パネル４０で備えられる場合、制御部は例えば、水平加圧方向または垂直加圧位置は出力値の変化が発生された圧電感知パネル４０の位置から判断し、水平加圧または垂直加圧の有無は出力値の変化程度によって判断することができる。
例えば、圧電感知パネル４０で感知された加圧力が設定値の１ないし３倍未満であれば指が載せられたと判断し、加圧力が設定値の３倍超過７倍未満であれば前記水平加圧入力（ＰＭ）と判断し、加圧力が設定値の７倍超過であれば前記垂直加圧入力（ＰＰ）と判断することができる。
言い換えると、加圧力が設定された圧力以下に加えられる入力は水平加圧と判断し、加圧力が設定された圧力を超えて加えられるとこれを垂直加圧と判断することもできる。即ち、水平加圧および垂直加圧によって感知される圧力値の差によって区分し、水平加圧での垂直方向への加圧力は垂直加圧での垂直方向への加圧力より小さいのでこれを利用する。
ここで、前記設定値の倍数は必要によって多様に変更されることは勿論である。
または、基準位置（Ｓ）を中心に加圧力が発生した相対位置から水平加圧または垂直加圧の有無および水平加圧方向および垂直加圧位置を同時に判断することもできる。
例えば、図１０の（ａ）に示されているように、制御部は指の接触が基準位置（Ｓ）に感知された状態で各放射方向に加圧力が感知される場合、これを水平加圧入力（ＰＭ）と判断し、指の接触が基準位置（Ｓ）で感知されないまま各放射方向に加圧力が感知されると、これを垂直加圧入力（ＰＰ）と判断することもできる。
ここで、前記第１方向入力信号、第２方向入力信号または中央入力信号のうちの一つ以上は加圧力の強さによって２段以上の多段信号に区分されて発生される。
即ち、感知ユニット３０で発生された各信号値の出力範囲をさらに細分化することによって、同一な第１方向入力信号を受信する場合には出力値の大きさによって２段以上の多段信号に区分して入力する。
したがって、各水平加圧方向または垂直加圧位置に割り当てられたデータの数を多段入力の数だけ増加させることができるので、入力用量を極大化することができる。
一方、感知ユニット３０は図９に示されているように、基準位置（Ｓ）から所定の間隔だけ離隔された環形状の回転感知部８５をさらに含んで、後述する３次元物体の操作時前記物体が基準位置（Ｓ）を中心に２次元平面上で回転移動するようにすることができる。
制御部（図示せず）は前記第１方向入力信号および第２方向入力信号から指の水平加圧方向または垂直加圧位置を判断して、該当放射方向および加圧位置に割り当てられたデータをメモリ部（図示せず）から抽出して入力する。
前記水平加圧または垂直加圧によって入力されるデータは多様な種類に備えられる。
例えば、各水平加圧方向および垂直加圧位置にハングル文字、英語文字、数字、記号などの文字を割り当てて、前記制御部で前記第１方向入力信号または第２方向入力信号が受信される場合、これに対応する各水平加圧方向または垂直加圧位置に割り当てられた文字をメモリ部から抽出して入力することができる。
この場合、各文字は必要によって多様に配列することができ、例えば、水平加圧によっては子音文字を入力し、垂直加圧によっては母音文字を入力することもでき、水平加圧によってはハングル文字を、垂直加圧によっては数字、記号などを入力することもできる。
また、水平加圧入力と垂直加圧入力を連続的に行うことによって水平加圧に割り当てられた第１文字と垂直加圧に割り当てられた第２文字をほとんど同時に入力することができる。より詳しく説明すれば、基準位置を中心に放射状の多数の水平加圧方向のうちのいずれか一つの方向に水平加圧を行った状態で、前記基準位置を中心に放射状の多数の垂直加圧位置のうちのいずれか一つの方向に垂直加圧入力を行うことができる。即ち、水平加圧および垂直加圧のうちのいずれか一つの入力を複数の方向のうちのいずれか一方向に行った状態で、他の一つの入力を複数の方向のうちのいずれか一方向に行うことができて、前記水平加圧および垂直加圧による第１文字および第２文字を連続して共に入力することができて非常に速い入力が可能になる。
以上のような水平加圧および垂直加圧を共に行うことによって、マウスまたはジョイスティックモードに変換される場合、前記水平加圧によってはマウスのポインターの移動またはジョイスティックのゲームキャラクター移動機能を行い、前記垂直加圧によってはマウスの左右ボタンを使用してドラッグやファイルドラッグなどを行ったり、またはゲーム時には水平加圧でキャラクターを移動させ垂直加圧で攻撃命令を行うことができる。つまり、ゲームでも２つ以上の方向入力を共に行ってキャラクターを移動させ各種命令キーとして利用されるなどジョイスティックのゲームキャラクター操作機能を行うことができる。例えば、キャラクターを走るようにしながら、視線切換え、銃を撃ちながら走ることなどができる。
または、コンピュータ上で実現される３次元の物体のグラフィック作業モードでは、前記水平加圧によっては前記物体の移動を行い、前記垂直加圧によっては垂直加圧方向に前記物体を回転する機能を行うこともできる。
ここで、前記物体の回転とは、物体が３次元座標上の所定の位置に固定されたまま移動はせず自体回転することを意味することであって、回転感知部８５による２次元平面上での回転移動とは区別される。
一方、本発明の入力装置は水平加圧および垂直加圧の組み合わせ入力によって前記水平加圧および垂直加圧に割り当てられた文字ではない第３文字を入力することもできる。例えば、１２時方向に対する水平加圧入力（ＰＭ１）によって
Figure 2010533336
 が入力され、１２時方向に対する垂直加圧入力（ＰＰ１）によって
Figure 2010533336
 が入力される場合に、１２時方向に対する水平加圧および垂直加圧の組み合わせ入力によって、
Figure 2010533336
 や
Figure 2010533336
 ではない、‘＠’という記号が入力されるようにすることもできる。つまり、図１２の（ａ）に示されているように１時方向に対する水平加圧入力（ＰＭ１）を行った状態で、図１２の（ｂ）に示されているように１時方向に対する垂直加圧入力（ＰＰ１）を連続して入力することによって個別的な水平加圧入力および垂直加圧入力とは異なる文字が入力されるようにすることもできる。勿論、垂直加圧入力を先に行った状態で水平加圧入力を行う場合も可能であり、このような場合には水平加圧入力および垂直加圧入力を連続して入力する場合と異なる文字が入力されるようにすることもできる。
このような組み合わせ入力と個別入力（水平加圧入力または垂直加圧入力）の区別は、水平加圧を行った状態で所定の時間値以内に垂直加圧が感知された場合（またはその反対の場合）に組み合わせ入力と判断されるようにしたり、水平加圧や垂直加圧で押される圧力値を基準にして組み合わせ入力の有無が判断されるようにするなどの多様な方法で行うことができる。
また、水平加圧に対応する移動部と、垂直加圧に対応する押え部を分離して構成することによって水平加圧および垂直加圧を連続して入力したり、組み合わせによって入力することができるようにすることもできる。
さらに、本発明の入力装置は一対に構成されることもできるが、二対に備えられることもできる。そして、水平加圧および垂直加圧のそれぞれが多段入力が可能なように備えられる。また、中央感知信号を使用して中央感知信号が入力された状態で水平加圧または垂直加圧を行った場合と、中央感知信号が入力されていない状態で水平加圧または垂直加圧を行った場合とを区別して入力処理されるようにすることもできる。
そして、このような二対、多段、中央感知信号を利用するなどの方法で本発明による入力装置に入力可能な文字の数を意図する数だけ増加させることができる。したがって、ハングル、アルファベット、ひらがなのうちの一つを全て配置した状態で数字や記号なども追加的に割り当てて迅速な入力を可能にすることができる。
一方、基準位置（Ｓ）は入力領域の一側に固定されることもできるが、図１０の（ｂ）に示されているように、感知ユニット３０に載せられた指の接触位置によって移動可能に備えられる。この場合、垂直加圧位置は基準位置（Ｓ）に沿って移動される。
つまり、圧電感知パネル４０に接触された指が移動されて基準位置（Ｓ）がＳ１からＳ２に変更されても、垂直加圧位置が基準位置（Ｓ）に沿って移動されるので、垂直加圧のために元来の基準位置（Ｓ１）に復帰する必要がなく、移動された基準位置（Ｓ２）で直ちに垂直加圧を行うことができる。
この場合、マウスやジョイスティックモードでは、指の接触点移動によってはマウスのポインターの移動またはジョイスティックのゲームキャラクターの移動を行い、前記垂直加圧によってはマウスの左右ボタンまたはジョイスティックのゲームキャラクター操作機能を行うことができる。
同様に、３次元物体のグラフィック作業においては、指の接触点の移動によっては前記物体の移動を行い、前記垂直加圧によっては垂直加圧方向に前記物体を回転する機能を行うことができる。
一方、前述した感知ユニット３０による水平加圧および垂直加圧は通常のタッチスクリーン上でも実現されることができる。
一方、指が載せられる感知ユニット３０の上部には、図７に示されているように、弾性材質のカバー部材５０がさらに備えられる。
カバー部材５０は感知ユニット３０を囲むように備えられ、感知ユニット３０の摩耗、損傷などを防止する一方、埃や水気などの流入を防止する機能を行う。
ここで、カバー部材５０は指と感知ユニット３０の間に介されるものであるが、カバー部材５０によって水平加圧または垂直加圧を区分することができるのではないので、通常の入力手段のような役割を果たすものではない。
カバー部材５０は感知ユニット３０に密着接着されて相対移動が不可能に備えられることもできる。
カバー部材５０には水平加圧時、指のすべりを防止するためのすべり防止手段５１がさらなる備えられる。
すべり防止手段５１は多様に備えられ、例えば、カバー部材５０自体を摩擦力が大きいゴムなどの素材で備えることもでき、カバー部材５０の上端に凹凸を形成することもできる。
一方、カバー部材５０の上部には図８の（ｂ）に示されているように、前記各水平加圧入力（ＰＭ）のための水平加圧方向および垂直加圧入力（ＰＰ）のための垂直加圧位置を表わすための表示手段５５がさらに備えられる。
表示手段５５は水平加圧方向および垂直加圧位置を表示することもでき、水平加圧方向または垂直加圧位置に割り当てられた文字、数字などのデータを表示することもできる。
また、各垂直加圧位置には前記垂直加圧時加圧力を集中するための加圧突起５３がさらに備えられることもでき、加圧突起５３は水平加圧入力（ＰＭ）または垂直加圧入力（ＰＰ）時加圧力による弾性変形を局所的集中させて出力値の変化が大きくなるようにすることによって圧電感知パネル４０で前記水平加圧入力（ＰＭ）および垂直加圧入力（ＰＰ）を効果的に感知するようにする。
以下、添付した図面を参照して本発明の具体的な実施例を説明する。図３は本発明の一実施例による感知ユニット３０の断面図である。
図面を参照すれば、感知ユニット３０は指の接触面の形状に対応して凹んでいる入力領域を有する第１圧電感知パネル４１を含む。
図３の（ａ）を参照すれば、第１圧電感知パネル４１は指の接触面の中心に位置した基準位置（Ｓ）から順次に離隔距離を異ならせて放射状に複数の垂直加圧位置または水平加圧方向が配置されている。
即ち、基準位置（Ｓ）がある第１圧電感知パネル４１の中心部の外郭には指の垂直加圧入力（ＰＰ）を感知するための垂直加圧位置が配置され、垂直加圧位置の外郭には水平加圧入力（ＰＭ）を感知するための水平加圧方向が配置される。
即ち、第１圧電感知パネル４１が指の接触面形状に対応して凹状に備えられるので、指を水平方向に加圧する位置に水平加圧方向が配置され、指を傾けて下方に加圧する位置に垂直加圧位置が配置される。
この場合、各垂直加圧位置の間、各水平加圧方向の間、または前記垂直加圧位置と水平加圧方向の間は変形防止溝５７によって分割区画される。
一方、第１圧電感知パネル４１の平面形状については図７の（ｂ）に示されているように備えられる。
一方、第１圧電感知パネル４１；４１ａ、４１ｂ、４１ｃは図３の（ｂ）に示されているように、凹状に備えられたケース１１０に各水平加圧方向および垂直加圧位置に対応して分割されて備えられることもできる。
ここで、参照符号４１ａは水平加圧入力（ＰＭ）を感知するための第１圧電感知パネル４１であり、４１ｂは垂直加圧入力（ＰＰ）を、４１ｃは基準位置（Ｓ）への中央加圧入力（ＰＣ）を感知するための第１圧電感知パネル４１である。
図４は本発明の他の実施例による感知ユニット３０の断面図である。
図面を参照すれば、感知ユニット３０は前記垂直加圧を感知して、前記第２方向入力信号を発生する第２圧電感知パネル４２と、第２圧電感知パネル４２の下部に接触されて備えられ、前記水平加圧時に接触された第２圧電感知パネル４２のプッシングを感知して前記第１方向入力信号を発生する第３圧電感知パネル４３を含むことができる。
即ち、垂直加圧入力（ＰＰ）は上部に位置した第２圧電感知パネル４２を通じて感知され、水平加圧入力（ＰＭ）は指の加圧力によって第２圧電感知パネル４２と接触した第３圧電感知パネル４３でのプッシングによって感知される。
図５は本発明の他の実施例による感知ユニット３０の断面図である。
図面を参照すれば、感知ユニット３０は、指と接触し、前記垂直加圧入力（ＰＰ）を感知して前記第２方向入力信号を発生する第４圧電感知パネル４４と、第４圧電感知パネル４４から下方に向かって突出した多数の垂直突起３７と、各垂直突起３７を中心に各水平加圧方向に備えられて水平加圧入力（ＰＭ）時垂直突起３７と接触または加圧されることによって前記第１方向入力信号を発生する第１移動感知部３１を含むことができる。
第４圧電感知パネル４４は指が載せられて、垂直加圧入力（ＰＰ）を感知するように備えられる。
垂直突起３７は第４圧電感知パネル４４から下方に向かって突出し、水平加圧入力（ＰＭ）時加圧力によって第４圧電感知パネル４４が押される時、それによって水平方向に移動し、第１移動感知部３１に接触またはこれを加圧して水平加圧入力（ＰＭ）が感知されるようにする。
垂直突起３７および第１移動感知部３１は基準位置（Ｓ）にのみ備えられることもでき、入力領域全体に複数個が分布することもできる。後者の場合には基準位置（Ｓ）が移動される場合にも多様な位置で水平加圧入力（ＰＭ）を行うことができる。
図６は本発明の他の実施例による感知ユニット３０の断面図である。
図面を参照すれば、感知ユニット３０は基準位置（Ｓ）に貫通孔３８が形成され前記垂直加圧入力（ＰＰ）を感知して前記第２方向入力信号を発生する第５圧電感知パネル４５と、貫通孔３８に挿入され指によって各放射方向に傾くことが可能に備えられ前記水平加圧入力（ＰＭ）時これに対応する前記第１方向入力信号を発生する第２移動感知部３２を含む。
第２移動感知部３２で水平加圧入力（ＰＭ）を感知する方法には制限がなく、例えば、第２移動感知部３２が加圧力によって傾きながら下部一側の伸張または収縮によって水平加圧方向を感知することもでき、第２移動感知部３２が加圧力によって傾きながら第５圧電感知パネル４５と接触またはこれに対する密着加圧力を感知することもできる。
図７は本発明の他の実施例による感知ユニット３０の断面図である。
図７の（ａ）を参照すれば、感知ユニット３０は第６圧電感知部４６と第７圧電感知部４７を含む。
第６圧電感知部４６は図７の（ｂ）のように、基準位置（Ｓ）を中心に離隔距離を異ならせて帯形状に配置され、前記垂直加圧入力（ＰＰ）を感知して前記第２方向入力信号を発生する。
第７圧電感知部４７は各第６圧電感知部４６の間に配置され、垂直加圧入力（ＰＰ）時指によって加圧されないように第６圧電感知部４６より低い高さを有し、前記水平加圧入力（ＰＭ）時第６圧電感知部４６によって水平加圧方向に加圧されて前記第１方向入力信号を発生する。
ここで、第７圧電感知部４７の高さは多様に備えられるが、垂直加圧入力（ＰＰ）によって第６圧電感知部４６が押さえられても指またはカバー部材５０の加圧力が伝達されない高さ以下に備えられることが好ましい。
一方、水平加圧入力（ＰＭ）時には基準位置（Ｓ）に位置した第６圧電感知部４６によって加圧力が第７圧電感知部４７に伝達されて該当水平加圧方向への第１方向入力信号が発生する。
一方、図７の（ｃ）に示されているように、第６圧電感知部４６と第７圧電感知部４７の間には伝導性弾性部材６５が介される。
この場合、各圧電感知部４６、４７の一端は伝導性弾性部材６５を通じて制御部に電気的に連結され、他端は回路基板１１５上に備えられた端子６１を通じて制御部に電気的に連結される。
一方、図１１は前述した図５に示された実施例と図７に示された実施例が組み合わせられた構成であって、垂直突起３７ａは左側方向への水平加圧入力（ＰＭ）時第７圧電感知部４７を加圧して第１方向入力信号を発生し、垂直突起３７ｂは右側方向への水平加圧入力（ＰＭ）時第７圧電感知部４７ｂを加圧して第１方向入力信号を発生し、同様に、垂直突起３７ｃは前方方向（地面を突き抜けて入る方向）の水平加圧入力（ＰＭ）時、垂直突起３７ｄは後方方向（地面から上がってくる方向）の水平加圧入力（ＰＭ）時、それぞれ第１方向入力信号を発生する。
図８は本発明の他の実施例による感知ユニット３０の断面図である。
図面を参照すれば、感知ユニット３０は、指と接触し、前記垂直加圧入力（ＰＰ）を感知して前記第２方向入力信号を発生する第８圧電感知パネル４８と、第８圧電感知パネル４８の外部に備えられ前記水平加圧入力（ＰＭ）時第８圧電感知パネル４８のプッシングによる接触を感知して前記第１方向入力信号を発生する第３移動感知部３３を含む。
ここで、垂直加圧位置は図８の（ｂ）に示されているように、第３移動感知部３３に備えられることもできるが、水平加圧方向と同様に第８圧電感知パネル４８に備えられることもできるのは勿論である。
一方、加圧突起５３は垂直加圧入力（ＰＰ）の場合には表示手段５５と一体に備えられ、水平加圧入力（ＰＭ）の場合には第８圧電感知パネル４８と第３移動感知部３３の間に備えられる。
一方、図８の（ｃ）および（ｄ）は第８圧電感知パネル４８の下部に備えられた端子６１の形状を示す。端子６１は多様な種類に備えられ、（ｃ）に示されているように、格子型のマトリックス形態に備えられて電流値または電圧値が出力された位置のＸおよびＹ座標から水平加圧または垂直加圧位置を判断することもでき、（ｄ）に示されているように、入力領域の各位置に複数個分布することもできる。
図９は本発明の他の実施例による感知ユニット３０の断面図である。
図面を参照すれば、感知ユニット３０は、指と接触し、前記垂直加圧入力（ＰＰ）を感知して前記第２方向入力信号を発生する第９圧電感知パネル４９と、第９圧電感知パネル４９に基準位置（Ｓ）を中心に前記各放射方向に対応して備えられ前記水平加圧入力（ＰＭ）時第９圧電感知パネル４９のプッシングによる接触を感知して前記第１方向入力信号を発生する第４移動感知部を含む。
第４移動感知部３４は例えば、第９圧電感知パネル４９の内部に備えられ、水平加圧入力（ＰＭ）時第９圧電感知パネル４９のプッシングによる水平加圧力を感知する。
第４移動感知部３４は多様な個数で備えられ、例えば、図９に示されているように各水平加圧方向ごとに備えられる。
図１５は本発明の他の実施例による感知ユニット３０の平面図である。
図面を参照すれば、図１５の（ａ）に示されているように、感知ユニット３０は垂直加圧位置での垂直加圧入力（ＰＰ）によって第１方向入力信号を発生し、水平加圧位置での水平加圧入力（ＰＭ）によって第２方向入力信号が発生する。この時、水平加圧入力（ＰＭ）は感知ユニット３０の弾性部材６５が加圧力によって変形されながら前記弾性部材６５の外部に環形態に備えられる水平加圧感知部６６に加圧されることによって行われる。
そして、前記弾性部材６５は垂直加圧入力（ＰＰ）を感知する感知部（図示せず）上に備えられることもできるが、前記弾性部材自体が垂直加圧入力（ＰＰ）を感知する構造で備えられることもできる。
一方、図１５の（ｂ）に示されているように、前記感知ユニット３０には弾性部材６５底面または弾性部材６５内に感知部６７が備えられることもできる。この時、前記感知ユニット３０では垂直加圧位置での垂直加圧入力（ＰＰ）によって前記弾性部材６５が変形され、このような変形を前記感知部６７で感知することによって垂直加圧入力（ＰＰ）が行われる。
また、水平加圧方向への水平加圧入力（ＰＭ）によっても前記弾性部材６５が変形されるので、このような変形を前記感知部６７が感知して水平加圧入力（ＰＭ）が行われる。
<第２実施例>
本発明の第２実施例によるデータ入力装置は、電子装置用端末器の所定の入力領域に備えられるものであって、感知ユニット３０および制御部（図示せず）から構成される。
より詳しく説明すれば、前記感知ユニット３０は、前記入力領域で前記入力領域に対する指の接触や加圧によって表示される基準位置（Ｓ）および前記基準位置（Ｓ）を中心に配置されて表示される複数の第１指示位置（Ｐ）に対する水平加圧入力（ＰＭ）および垂直加圧入力（ＰＰ）を感知して、前記水平加圧入力（ＰＭ）に対応する第１方向入力信号および前記垂直加圧入力（ＰＰ）に対応する第２方向入力信号を発生する。
この時、前記基準位置（Ｓ）は指の接触や加圧によって前記入力領域に表示されるものとしたが、前記入力領域上に表示された状態で備えられても関係ない。
そして、前記感知ユニット３０としては、タッチパッドやタッチスクリーン、または圧電感知パネルのような感知手段が活用される。また、前記タッチパッドやタッチスクリーンが接触や水平加圧のみを感知する場合には前記タッチパッドやタッチスクリーンと共に前記圧電感知パネルを使用することもできる。
このような感知ユニット３０に対するデータの入力は、前記感知ユニット３０に指を載せた状態（図１６の（ａ）参照）で前記第１指示位置（Ｐ）のうちの一つに対する水平加圧入力（ＰＭ）および垂直加圧入力（ＰＰ）を行う全体入力モード（図１６の（ｂ）参照）と、各第１指示位置（Ｐ）のうちの一つに対する水平加圧入力（ＰＭ）および垂直加圧入力（ＰＰ）を行う部分入力モード（図１６の（ｃ）参照）を区分して実行することができる。
この時、前記全体入力モードと部分入力モードの区分は、前記感知ユニット３０との接触面積を感知して前記接触面積が所定の面積以上であるか否かによって行われることもできる。
より詳しく説明すれば、図１７の（ａ）に示されているように、感知ユニット３０のほとんど全体にかけて指が接触すると全体入力モードと把握し、図１７の（ｂ）に示されているように、一部にのみ指が接触すると部分入力モードと把握することができる。この時、全体入力モードと部分入力モードを区分する接触面積の限界は特に限られない。即ち、感知ユニット３０の大きさと前記感知ユニット３０に配置された第１指示位置（Ｐ）の個数などによって前記接触面積の限界は決められる。例えば、感知ユニット３０に対する指の接触面積が３０％以上であるか否かによって全体入力モードと部分入力モードを区分することができる。
また、入力領域に感知ユニット３０が形成され、前記感知ユニット上の第１指示位置に対する指の接触を感知する感知部６７が図１７の（ｃ）に示されているように生成されるように構成する場合には、前記全体入力モードおよび部分入力モードは、前記感知ユニット３０に載せられた指の接触を前記感知部６７で感知して行われることもできる。例えば、前記感知部６７中の２つ以上で指の接触が感知されれば全体入力モードと把握することができる。
以上のように全体入力モードと部分入力モードを区分すれば、全体入力モード上での各第１指示位置（Ｐ）に対する水平加圧および垂直加圧による入力と、部分入力モード上での各第１指示位置（Ｐ）に対する水平加圧および垂直加圧による入力とを区別することができる。したがって、感知ユニット３０に４個の第１指示位置があって部分入力モードで総８個のデータを入力することができるとすれば、全体入力モードによっても８個の他のデータを入力することができるので、データ入力量を２倍に増加させることができる。
一方、前記感知ユニット３０は傾斜加圧による傾斜加圧入力（ＰＳ）で第３方向入力信号を発生させることもできる。つまり、前記感知ユニット３０に対する水平加圧および垂直加圧が設定された時間範囲内で共に感知されると、前記感知ユニット３０はこれを傾斜加圧入力（ＰＳ）に該当する第３方向入力信号を発生させ、制御部はこれに対して前記水平加圧入力（ＰＭ）および垂直加圧入力（ＰＰ）とは異なる第３のデータを入力処理することができる。
例えば、図１８に示されているように、１時方向の第１指示位置に対する水平加圧（図１８の１）には
Figure 2010533336
 が割り当てられ、１時方向の第１指示位置に対する垂直加圧（図１８の２）については
Figure 2010533336
 が割当される場合に、１時方向の第１指示位置に対する傾斜加圧（図１８の３）については
Figure 2010533336
 や
Figure 2010533336
 ではない
Figure 2010533336
 が割り当てられる。
このような傾斜加圧入力（ＰＳ）は図１９に示されているように、多様な方式で行われる。つまり、図１９の（ａ）に示されているように、水平加圧を行った状態で垂直加圧を行うことによって行われ、図１９の（ｂ）に示されているように、垂直加圧を行った状態で水平加圧を行うことによって行われることもできる。また、図１９の（ｃ）に示されているように、下向対角方向に圧力を増加させることによって行われることができ、図１９の（ｄ）に示されているように、上向対角方向に最初加えられた圧力を減少させることによって行われることもできる。
この時、図１９の（ｄ）のように押し上げれば、押される方向は収縮されて収縮圧力値が発生し、反対方向は弛緩値が発生して上向対角傾斜を行うことができる。または、図１９の（ｄ）に示されているように、押し上げを感知することができる上向感知部３５を備えて上向対角傾斜を感知するようにすることもできる。
このような傾斜加圧入力（ＰＳ）に対する圧力の変化は圧電感知パネルなどによって感知され、前記のような多様な傾斜加圧入力（ＰＳ）動作を行うことが容易になるように前記感知ユニット３０は弾性材質からなることが好ましい。
このような水平加圧、垂直加圧および傾斜加圧入力によるデータ入力を例として挙げて説明する。
図１８に示された感知ユニットで１時方向の第１指示位置（Ｐ）に対する水平加圧入力（ＰＭ、図１８の１）で
Figure 2010533336
 が入力され、１時方向の第１指示位置（Ｐ）に対する垂直加圧入力（ＰＰ、図１８の２）で
Figure 2010533336
 が入力され、１時方向の第１指示位置（Ｐ）に対する傾斜加圧入力（ＰＳ、図１８の３）で
Figure 2010533336
 が入力される。したがって、これらを順次に行うことによって文字
Figure 2010533336
 が入力されるようにすることができる。
この時、各入力は各入力が行われる位置だけでなく、各入力に対する圧力値と入力の間の時間間隔によって区分される。
前記圧力値による区分は、第１指示位置（Ｐ）に対する圧力値が３０以下である時、水平加圧入力（ＰＭ）と把握し、第１指示位置（Ｐ）に対する圧力値が５０以上である時、垂直加圧入力（ＰＰ）と把握することができる。したがって、水平加圧入力（ＰＭ）を行った状態で圧力値に２０を追加すれば垂直加圧入力（ＰＰ）になって水平加圧入力（ＰＭ）および垂直加圧入力（ＰＰ）が連続して行われることと把握される。
また、水平加圧入力（ＰＭ）を行った状態で垂直加圧に該当する圧力値である５０を追加しても同一に水平加圧入力（ＰＭ）および垂直加圧入力（ＰＰ）が連続して行われることと把握される。
この時、図２０に示されているように、このような連続して行われる水平加圧入力（ＰＭ、図２０の（ａ）参照）および垂直加圧入力（ＰＰ、図２０の（ｂ）参照）が所定の時間範囲内で行われれば、これは水平加圧入力および垂直加圧入力ではない傾斜加圧入力（ＰＳ）と把握される。つまり、前記傾斜加圧入力（ＰＳ）は水平加圧および垂直加圧が組み合わせられた形態であって、設定された時間範囲内で水平加圧および垂直加圧が行われる場合には、水平加圧入力や垂直加圧入力ではない傾斜加圧入力と把握されて、前記水平加圧入力（図１８の１時方向入力である
Figure 2010533336
 ）や垂直加圧入力（図１８の１時方向入力である
Figure 2010533336
 ）とは異なるデータ（図１８の１時方向入力である
Figure 2010533336
 ）が入力されるようにすることができる。
そして、このような水平加圧入力（ＰＭ）、垂直加圧入力（ＰＰ）および傾斜加圧入力（ＰＳ）は互いに組み合わせられて入力されることもできる。即ち、図２１の（ａ）に示されているように、水平加圧入力（ＰＭ）と傾斜加圧入力（ＰＳ）が組み合わせられて新たなデータが入力処理されるようにすることができ、図２１の（ｂ）に示されているように、傾斜加圧入力（ＰＳ）と垂直加圧入力（ＰＰ）が組み合わせられて新たなデータが入力処理されるようにすることもできる。また、図２１の（ｃ）に示されているように、水平加圧入力（ＰＭ）と垂直加圧入力（ＰＰ）が組み合わせられて新たなデータが入力処理されるようにすることができ、図２１の（ｄ）に示されているように、水平加圧入力（ＰＭ）、垂直加圧入力（ＰＰ）、および傾斜加圧入力（ＰＳ）が組み合わせられて新たなデータが入力処理されるようにすることもできる。
また、前記感知ユニット３０で前記各第１指示位置（Ｐ１）には再び放射方向に第２指示位置（Ｐ２）が配置されることもできる。この時、前記第２指示位置（Ｐ２）に対しても水平加圧および垂直加圧によって各第２指示位置（Ｐ２）での水平加圧および垂直加圧に割り当てられたデータが入力されるようにすることができる。
このように基準位置（Ｓ）を中心に第１指示位置（Ｐ１）および第２指示位置（Ｐ２）が配置されることによって、より多様な入力を行うことができる。つまり、図２２の（ａ）に示されているように、感知ユニット３０全体に対する第１指示位置（Ｐ１）方向への移動による入力を行うことができ、図２２の（ｂ）に示されているように、各第１指示位置（Ｐ１）に対する水平加圧入力および垂直加圧入力を行うことができ、図示されていないが、各第１指示位置（Ｐ１）に対する傾斜加圧入力を行うこともできる。また、図２２の（ｃ）に示されているように、各第１指示位置（Ｐ１）への水平加圧入力と共に各第１指示位置（Ｐ１）から第２指示位置（Ｐ２）への水平加圧入力を行うこともできる。
または、図２２の（ｄ）に示されているように、各第１指示位置（Ｐ１）に対する垂直加圧入力および各第１指示位置（Ｐ１）から第２指示位置（Ｐ２）への水平加圧入力を行うこともできる。また、図２２の（ｅ）に示されているように、第１指示位置（Ｐ１）に対する水平加圧入力および各第１指示位置（Ｐ１）から円周方向に水平加圧する入力を行うこともできる。
さらに、図２３の（ａ）乃至（ｃ）に示されているように、各第１指示位置（Ｐ１）での水平加圧入力は多様な形態に行われる。つまり、図２３の（ａ）に示されているように、各第１指示位置で水平加圧によって水平加圧入力が行われ、図２３の（ｂ）に示されているように、各第１指示位置で放射方向への内向および外向に水平加圧入力が行われることもでき、図２３の（ｃ）に示されているように、各第１指示位置で円周方向への水平加圧による入力が行われることもできる。
このような多様な入力において、特定の第１指示位置（Ｐ１）および第２指示位置（Ｐ２）に対する入力なのか否かの判断は、水平加圧入力時に若干の垂直加圧が発生するので、前記垂直加圧が発生する地点を感知して前記地点に対応する第１指示位置（Ｐ１）および第２指示位置（Ｐ２）を判別して行われる。
そして、このような第１指示位置（Ｐ１）および第２指示位置（Ｐ２）に対する多様な入力を容易に行うことができるように各第１指示位置（Ｐ１）および第２指示位置（Ｐ２）には弾性部材６５が突出形成されることができる。
例えば、前記で言及されたタッチスクリーン上には透明な弾性部材６５が、図２４に示されているように一定の形状に突出して備えられるようにして指の加圧伝達性または指の操作性をさらに向上させることもできる。
また、前記タッチスクリーンのような入力領域で、図２５に示されているように、基準位置（Ｓ）に円形の弾性部材６５と、前記基準位置（Ｓ）から放射状に離隔される環形態の弾性部材６５が突出して備えられることもできる。この時、基準位置に対しては水平加圧入力（ＰＭ）が可能にし、前記環形態の弾性部材６５に備えられた第１指示位置には水平加圧入力（ＰＭ）および垂直加圧入力（ＰＰ）が可能になるようにすることができる。
また、以上のような多様な入力は一般タッチスクリーン上でも実現することができる。即ち、前記タッチスクリーンの下に水平加圧および垂直加圧を感知することができる感知部を備えて前記入力がそれぞれ行われるようにすることができる。
または、自主的に水平加圧および垂直加圧を感知することができるタッチスクリーンで前記入力が行われることもできる。このような水平加圧および垂直加圧を感知することができるタッチスクリーンは、本技術分野における通常の知識を有する者にすでによく知られているので、前記タッチスクリーンによる水平加圧および垂直加圧の実現方法に対する詳しい説明は省略する。
一方、本実施例での感知ユニット３０は一つの指の範囲内に基準位置および第１指示位置が含まれるように構成されるので、入力器具部８７を通じて各指示位置に対する入力を容易に行うことができる。即ち、図２６に示されているように、弾性材質からなる入力器具部８７を通じて特定の第１指示位置に対する水平加圧および垂直加圧が感知ユニットにより円滑に伝達されるようにすることができる。
また、このような入力器具部８７は図２７の（ａ）に示されているように、板形態に形成され、前記板形態において各第１指示位置に対応する部分に突起８７ａが形成されて各第１指示位置に対する入力が容易であるようにすることもできる。このような入力器具部８７は、円形に限られず、感知ユニット３０の形状に対応する形態に備えられても良い。即ち、図２７の（ｂ）に示されているように、前記感知ユニット３０の感知部が環形態に備えられた場合、前記入力器具部８７も環形態に形成される。
一方、前記入力器具部８７は図２８の（ａ）に示されているように、板形態に形成され、各第１指示位置に対応する突起８７ａが図２７の（ａ）とは反対側に形成されても良い。これは入力器具部８７に載せられた指で各第１指示位置に対する入力を行う時、各入力器具部８７に対する細密な入力を助ける機能を果たす。
そしてこのような入力器具部８７も、円形に限られず、図２８の（ｂ）に示されているように、感知ユニット３０の感知部の形状によって環形態に備えられても良い。
この時、図２７および図２８に示された突起８７ａは、入力器具部８７の放射状の４箇所に形成されているが、図１２、図１８、図２１、および図２５のような８個の第１指示位置に対応するように放射状の８箇所に形成されても良い。
さらに、入力器具部８７は図４７に示されているように、紐８７ｂにつるされた形態に構成することができる。この時、前記入力器具部８７はディスプレイ部１２３の接触点１２３ａに対応する突起８７ａを備えることができる。
また、入力器具部８７は図４８に示されているように、ディスプレイ部１２３に向かってスライド移動可能なスライドバー形態に備えることもでき、図４９に示されているように、ディスプレイ部１２３に対してフリップ形態に折られながら接触することができる折畳み式形態に備えることができる。この時、図４８および図４９にもディスプレイ部１２３の接触点１２３ａに対応する突起８７ａを備えることができる。
さらに、図２９に例示されているような多様な入力形態において、図２９の（ａ）での基準位置（Ｓ）に対する４種類の水平加圧入力（ＰＭ）、および各第１指示位置（Ｐ１）での４種類の水平加圧入力（ＰＭ）に互いに同一なデータグループを割り当てることもできる。このように図２５に示された感知ユニット３０に対して基準位置および第１指示位置に同一なデータグループを割り当てれば、基準位置での特定方向への水平加圧入力（ＰＭ）後に、直ちに隣接した第１指示位置で水平加圧入力（ＰＭ）を行って迅速なデータの入力が可能である。
同様に、図２９の（ｂ）に示された場合も、図２２の（ｄ）に示された感知ユニット３０での基準位置（Ｓ）および第１指示位置（Ｐ１）に同一なデータグループが割り当てられて迅速なデータ入力が行われるようにすることができる。そして、図２９の（ｃ）では各第１指示位置（Ｐ１）に同一なデータグループが割り当てられて、前記のような方式でデータ入力が行われる場合を示す。
一方、本発明による感知ユニットには各指示位置が一つの指で覆われる範囲内に配置されるので、各指示位置での垂直加圧入力（ＰＰ）または水平加圧入力（ＰＭ）後に、他の指示位置での垂直加圧入力（ＰＰ）または水平加圧入力（ＰＭ）を迅速に入力することができる。つまり、図３５の（ａ）に示されているように、指が斜線部分に載せられた状態で５時方向の指示位置に対する垂直加圧入力（ＰＰ３）を行った後、連続して１０時方向の指示位置に対する水平加圧入力（ＰＭ７）を行うことができる。
また、図３５の（ｂ）に示されているように、図２５に示された感知ユニットでも指を斜線部分に載せた状態で５時方向の指示位置に対する垂直加圧入力（ＰＰ３）を行った後、連続して１０時方向の指示位置に対する水平加圧入力（ＰＭ７）を行うことができる。
また、前述のように、前記タッチスクリーンで指を所定の位置に載せれば、文字入力モードが活性化されて前記感知ユニット３０が前記タッチスクリーン上に実現される。この時、指の周辺に放射状にキーボードが表示されてデータ入力が行われ、指を前記タッチスクリーンから引き離せば前記キーボードが無くなるようにすることもできる。
そして、所定の位置に活性化された感知ユニット３０は前記感知ユニットに指を接触した状態で図３４に示されているように入力領域上の他の位置に移動させることができる。このような位置変位は基準位置を中心に行われ、前記基準位置が移動すれば前記基準位置から放射状に離隔されるように第１基準位置が配置される。
さらに、本実施例では第１指示位置が４方向または８方向に備えられたものとして例示されたが、第１指示位置はこれに限定されず、５方向、６方向、または７方向に備えられたり、または９方向以上に備えられても良い。
以上のような連続入力は多様な形態に活用することができる。例えば、水平加圧の強さによってマウスのポインターを加減移動させることもできる。また、垂直加圧（または傾斜加圧）でマウスの左右ボタン機能または上下スクロール機能を行うようにすることもできる。そして本発明は一つの指を載せた状態でいずれか一つの入力を行った状態で他の入力を行うことができるので、水平加圧および垂直加圧（または傾斜加圧）を共に行ってドラッグやファイルドラッグを行うことができる。
または、ゲーム時にはキャラクターを移動させ各種命令キーとして利用されるなどジョイスティックのゲームキャラクターの操作機能を行うことができる。
または、水平加圧によってはマウスのポインターの移動が行われるようにすることができ、感知ユニットの基準位置を加圧することによってはマウスの左ボタンの機能が行われるようにすることができる。
しかし、前記のように水平加圧や垂直加圧だけでマウスのポインターを移動するようにすればポインタの移動性に限界があるため、ゲーム時にデスクトップコンピュータのように迅速なマウスのポインターの操作が難しくなる。つまり、携帯用機器で指の動きに対称してマウスのポインターを動かすようにすれば、指の動きに応じてマウスのポインターが敏捷で精密に移動するようにすることはできるが、携帯用機器上の空間の制約によってデスクトップコンピュータと同一のマウスのポインターの操作方法は実現しにくい。
したがって、指とマウスのポインターとが対応して動く接触移動に圧力を加えることができる垂直加圧や水平加圧を併行して使用すれば、マウスのポインターを指の動きに対応して敏捷で精密に動くようにしながらも、マウスのポインターの速度をさらに大きく調節することができて、携帯用機器のような狭い空間でも効果的にマウスのポインターの移動を制御することができる。
また、以上のようなマウスのポインターをより敏捷に操作するためには、指の移動形態が接触移動であることが好ましい。しかし、指の接触位置が移動すれば指が垂直加圧領域を離脱するようになるので、前記接触移動と垂直加圧入力とを共に行うことができない。従って、本実施例のように、指が接触移動する場合、前記指の移動位置に沿って感知ユニットの位置も変化するようにすれば、指をいずれの位置に接触移動させても常に垂直加圧入力を行うことができる。
このように、本発明のデータ入力装置は狭い入力領域でもマウスのポインターを指の接触移動位置によってより敏捷に動くようにし、指の接触移動位置に沿って放射状の多数の方向に垂直加圧の可能な感知ユニットが移動するようになって、従来のマウスの左右ボタン以外にもより多くの命令を行うことができる。
例えば、ゲーム遂行時には水平加圧でゲームキャラクターを移動させ、垂直加圧で攻撃命令を行うことができる。つまり、２つ以上の入力を連続して行ってキャラクターを走るようにしながら視線切換えをしたり、銃を撃ちながら走るようにするなどの機能を行うことができる。
したがって、ゲームキャラクターをより迅速で精密に移動させ、前記キャラクターの移動と共に多数の命令を行うことができて、携帯用機器でのキャラクターコントロール方式として顕著に優れた効果を発揮することができる。
また、コンピュータ上で実現される３次元の物体のグラフィック作業モードでは、前記水平加圧によっては前記物体の移動を行い、前記垂直加圧や傾斜加圧によっては垂直加圧または傾斜加圧方向に前記物体を回転する機能を行うこともできる。
また、２つ以上の入力を共に使用してパターンの入力を行うこともできる。特に、文字入力では互いに異なる入力に割り当てられた文字を共に入力することができて、より迅速な文字入力が可能である。例えば、図１８での１、２、３をそれぞれではなく共に連続する一つの動作で
Figure 2010533336
 を入力することができてより容易で速い入力が可能である。
<第３実施例>
以下、本発明によるデータ入力装置の第３実施例について説明する。
本実施例のデータ入力装置は、図３０に示されているように、大きく入力部７１、感知部７３、および制御部（図示せず）から構成される。前記入力部７１は弾性変形可能な材質で構成されて、前記入力部上に備えられた第１指示位置に対する水平加圧、垂直加圧、および傾斜加圧によって弾性変形されながら前記感知部７３を加圧する。
そして前記感知部７３は、前記入力部７１の側面および底面にかけて備えられ、前記入力部７１に対する水平加圧、垂直加圧、および傾斜加圧をそれぞれ感知して前記水平加圧については第１方向入力信号、前記垂直加圧については第２方向入力信号、また前記傾斜加圧については第３方向入力信号をそれぞれ発生する。
より詳しく説明すれば、前記入力部７１は側面および底面、そして前記の側面と底面との間の傾斜面を備え、前記感知部７３は前記入力部７１の側面および底面、そして傾斜面に対応する面を備える。この時、前記感知部７３には前記入力部７１の側面からの加圧を感知するために水平加圧感知部７３ａが備えられ、前記入力部７１の底面での加圧を感知するために垂直加圧感知部７３ｂが備えられ、前記入力部７１の傾斜面での加圧を感知するために傾斜加圧感知部７３ｃが備えられる。
そして、前記入力部７１には、前記水平加圧感知部７３ａ、垂直加圧感知部７３ｂと傾斜加圧感知部７３ｃに対して加圧をより確かに伝達するために側面に水平加圧突起７１ａ、底面に垂直加圧突起７１ｂ、そして傾斜面に傾斜加圧突起７１ｃが備えられる。
このように本実施例では前記入力部７１および感知部７３に水平加圧および垂直加圧とは別途に傾斜加圧を入力し感知する構成が備えられる。このような各入力間に干渉が発生する場合、各入力を区分する方法は各感知部７３ａ、７３ｂ、７３ｃのうちの最も大きな加圧力を受ける感知部に対して入力が行われると判断する。
例えば、前記入力部７１で水平加圧入力（ＰＭ）が行われた時、一部の加圧力が傾斜加圧感知部７３ｃに加えられるが、大部分の加圧力は水平加圧感知部７３ａで感知されるので、これを水平加圧入力（ＰＭ）と感知する。
また、前記入力部で傾斜加圧入力（ＰＳ）が行われた時、一部の加圧力が水平加圧入力部７３ａおよび垂直加圧入力部７３ｂでも感知されるが、前記加圧力より大きな加圧力が傾斜加圧感知部７３ｃで感知されるので、これを傾斜加圧入力（ＰＳ）と感知する。
このように個別的に感知された水平加圧入力（ＰＭ）、垂直加圧入力（ＰＰ）、および傾斜加圧入力（ＰＳ）についてはそれぞれ第１ないし第３方向入力信号が発生し、前記制御部では前記第１ないし第３方向入力信号から各入力信号に割り当てられたデータをメモリから抽出して入力処理する。
この時にも前記水平加圧入力（ＰＭ）、垂直加圧入力（ＰＰ）、および傾斜加圧入力（ＰＳ）が設定時間範囲内で連続して行われれば、組み合わせ入力と把握して前記各入力とは異なるデータが入力処理されるようにすることができる。
<第４実施例>
以下、本発明によるデータ入力装置の第４実施例について説明する。
本実施例のデータ入力装置は、図３１に示されているように、多数の感知ラインを有する感知ユニットおよび制御部から構成される。前記感知ユニットは上部に第１感知ライン７５ａが配列される基準板７５と、下部に前記第１感知ライン７５ａに対応する第２感知ライン７７ａが配列される移動板７７とを含む。ここで、図面では前記第２感知ライン７７ａが移動板７７の上部に配列されたと示されているが、これは理解の便宜のためのものであって、実際には前記移動板７７の下部に備えられる。
この時、前記各感知ライン７５ａ、７７ａは図３１の（ａ）に示されているように一方向に平行に配列されている。そして、前記移動板７７に指を接触して前記移動板７７を前記基準板７５に対して前記感知ライン７５ａ、７７ａに直角方向に移動可能である。このように、前記移動板７７に指を接触した状態で水平加圧すれば、前記基準板７５に対して前記移動板７７が移動し、それによって最初接触していた第１感知ライン７７ａおよび第２感知ライン７５ｂの接触位置が変更される。
つまり、最初ｎ番目の第１感知ライン７５ａとｎ番目の第２感知ライン７７ａが接触または対面していれば、前記水平加圧によって前記移動板７７が移動しながらｎ番目第２感知ライン７７ａはｎ＋ｘ番目の第１感知ライン７５ａと接触する。この時、前記ｘは１、２、３などの自然数であり前記ｘ値が大きいほど前記移動板が多く移動したことを示す。したがって、前記移動板７７に対する水平加圧の強弱によって前記ｎ番目の第２感知ライン７７ａが最終的に接触する第１感知ライン７５ａに割り当てられるデータが入力されるようにすれば、多段の水平加圧入力が可能になる。
言い換えると、図３１の（ｂ）および（ｃ）に示されているように、前記移動板７７は水平加圧力によって移動量が変化し、これによって多様なデータの入力が可能である。
また、前記第１感知ライン７５ａと第２感知ライン７７ａとは最初接触したり互いに離れた状態である。この時、前記移動板７７に指を接触した後、垂直加圧を行えば、前記第２感知ライン７７ａが前記第１感知ライン７５ａを加圧しながら垂直加圧入力（ＰＰ）が行われる。
この時、垂直加圧は垂直加圧の強度によって接触が多段に増加するようにそれぞれ互いに異なる入力ポットに連結された多数枚の感知フィルムを移動板７７、基準板７５、または移動板７７と基準板７５との間に重ねておくことができる。そして、前記それぞれの感知フィルムの間にはメムブレイムＰＣＢ方式のように絶縁膜がさらに備えられることもできる。
そして、前記第１および第２感知ライン７５ａ、７７ａは均一な間隔で配列されず、不規則に配列されることによって基準板７５と移動板７７との交差時、より少ない数の感知ラインが互いに接触するようにすることもできる。
図３２は本発明による第４実施例の変形例を示した斜視図である。
図３２の（ａ）に示されているように、本変形例では前記第１感知ライン７５ａおよび第２感知ライン７７ａがマトリックス形態に配列されている。したがって、移動板７７に対する放射状の水平加圧を前記第１および第２感知ライン７５ａ、７７ａ間の接触で感知することができ、前記水平加圧の加圧力が増加すれば前記第２感知ライン７７ａが最初対応する第１感知ライン７５ａとの離脱程度が大きくなり、新たなデータが入力されるようにすることができる。
そして、前記移動板７７に備えられた第２感知ライン７７ａは図３２の（ｂ）に示されているように十字形態にのみ形成されることもできる。このように前記第２感知ライン７７ａが十字形態にのみ形成されても、前記移動板７７に対する水平加圧による第２感知ライン７７ａの離脱を図３２の（ａ）のような方式で感知することができる。
また、前記移動板７７には前記移動板７７の水平加圧による移動後に元の状態に復帰することができるように弾性を有するリターン部材（図示せず）が連結されているのが好ましい。
図３３は本発明による第４実施例の他の変形例を示した斜視図である。
本変形例では、感知ユニット３０が弾性体からなり、前記弾性体に多数の感知ライン７８がマトリックス形態に配置されて、前記弾性体に対する水平加圧および垂直加圧によって前記感知ライン７８が互いに接触することによって水平加圧による第１方向入力信号および垂直加圧による第２方向入力信号が発生するように構成される。
より詳しく説明すれば、前記感知ユニット３０は弾性体からなるので、前記感知ユニット３０に対する水平加圧によって前記弾性体は前記水平加圧が加えられる一側では収縮され、その反対側では弛緩される。この時、前記弾性体にはマトリックス形態に多数の感知ライン７８が備えられているので、前記弾性体の収縮によって前記感知ライン７８間の間隔が狭くなりながら隣接した感知ライン間に接触が発生する。したがって、水平加圧時に収縮される地点の感知ライン７８の接触によって水平加圧方向を把握し、接触される感知ライン７８の数によって収縮の程度を把握することができる。
この時、前記弾性体の収縮がさらに進められるほど接触する感知ライン７８の数は増加するので、このような増加される感知ライン７８の数によって収縮程度を把握することができ、接触する感知ライン７８の数によって多段入力が行われるようにすることもできる。
また、水平方向にマトリックス形態に配列された感知ライン７８は一定の間隔をおいて垂直方向に複数個が積層されることができる。したがって、前記弾性体に対して垂直加圧を行えば垂直方向に積層された感知ライン７８間の接触が発生しながら垂直加圧を行った地点に対する垂直加圧入力（ＰＰ）が行われる。
この時も垂直加圧の程度によって接触する感知ライン７８の数は変わる。つまり、垂直加圧の加圧力が大きくなるほど接触する感知ライン７８の数は増加する。したがって、接触する感知ライン７８の数によって垂直加圧入力も多段に入力が行われるようにすることができる。
また、水平加圧と垂直加圧または傾斜（上向、下向対角加圧）を感知することができる感知ユニットの形態は前述の実施例に限定されない。最近、力センサーを活用した触覚センサーのように指の動作（水平加圧および垂直加圧）を感知することができる感知ユニットがさらに活発に開発および市中に出市されているところ、指の水平加圧および垂直加圧を感知することができる感知ユニット、例えば感知センサーの個数（４つであれば垂直圧力、２つであれば水平圧力感知）や、感知された位置（放射状北側または東側感知）、感知値の差（所定の感知値以下であれば水平力、以上であれば垂直力を感知）など指を使用して基準位置を中心に放射状の複数の方向に水平加圧および垂直加圧または傾斜によって所定のデータを入力する方法を取れば本発明の範疇に属すると見なければならない。
<第５実施例および第６実施例に関する基本概念>
第５実施例および第６実施例によるデータ入力装置を容易に理解するためには入力者の入力動作、入力装置の入力部運動、および前記入力部運動を分解して感知する感知情報について概念的定義が必要である。
まず、図３７のような最も単純なボタン型入力構造について説明する。
図３７で、第１作動面に該当する斜線部分はボタンの表面またはそれと一致した運動軌跡を有する入力面である。入力者は第１作用面で構成されたボタンの上に指を載せて第１力の方向にボタンを横に押すこともでき、それとも第３力の方向のようにボタンを斜めに押すこともできる。
この時、第３力を分解してみれば第１作用面と平行な第１力と第１作用面に垂直な第２力に分けたり、それともそれと類似した２種類またはそれ以上の個数に分けることができる。
入力者はボタンをまず横に押した後、下に押えたり、それとも迅速に入力しようとすればボタンをななめ方向に直ちに押すこともできる。
この時、第１作動面（ここで、第１という意味は第１力と同一の平面上にあるという意味として解釈されるだけ、第２、第３作動面が必ず存在するという意味の表現ではない。同様に、以下で提示される第１固定面も第１運動量と同一の平面上にあるという意味として解釈されなければならない。）の横への動きは第１作動面の周りに配置された円形帯状の第１感知部で接触または加圧または接触加圧による変形などの形態に感知されたり、それに準ずる電気信号の変化として感知されることができる。
このような感知構造は第２力の場合にも同様であり、第２力の有無または強度および作用位置は第１作動面の下に位置した第２感知部で前記第１感知部の感知原理と類似した原理で感知されることができる。
図３８は図３７で提示された最も簡単な形態の入力構造からもう少し発展した構造である。図示されているように、多数の第１感知素子１１１が配置された第１感知部１１が第１作動面１０の周りに配置されており、その下には第１作動面と類似した形態に平行配置された円板形第２感知部１２に多数の第２感知素子１２１が配置されている。
前記第１感知部は第１作動面の周りにかけて保有した複数の第１感知素子によって第１力のベクトル量（方向および大きさ）を感知することができ、前記第２感知部は第２感知素子の配列方式の限界によって前記第２感知素子が一つの素子でも多数の素子でも第１作動面を貫通する第２力の方向までは感知することができず、単純に大きさ（即ち、第２力のスカラー量）のみを感知することができる。
しかし、第２感知素子が多数稠密に配列された場合であれば、第１作動面内で第２力の特定作用位置は容易に判別することができる。
そして、前記第１感知部と第２感知部が隣接した空間に円形環状に第３感知部１３が追加配置されたことを見ることができる。
入力者が指端でボタンを横に押して下に押さえる動作をしたとすれば、この動作はまず、第１力１を第１作動面に平行に加え、その後に第２力２を前記第１作用面を貫通する方向に加えたと解釈することができる。
その次に、押さえている指を押さえた状態で横に傾けたとすれば、この時の前記第２力の作用位置は２−>２’−>２’’に変わる（勿論、この時の各押す力の大きさ（力ベクトルの長さ）は若干変化する。）。
指を当てて横に押しながら押さえて（これは第３力とも解釈されることができる）再び傾ける動作は非常に迅速で効率的に行われることができる。しかし、この簡単な連続動作から第１感知部および第２感知部は非常に多くの入力データを抽出することができる。
例えば、第１力の方向を東西南北と南東、南西、北西、北東の８方向に設定し、第２力の変化位置を東西南北の４区域に設定すれば、第２力の一定の基準値以上の作動（明確な加圧動作がここに該当する）に対する設定まで合わせて８×４×２＝６４種類の入力データが前述の簡単な動作で抽出される。
この時、第３感知部１３の役割は非常に多様である。例えば、使用者が第３力を強く加えた時、第１感知部および第２感知部がこれを第１力と第２力に効果的に分類するように補助することができ、または、第３力の方向に衝撃的な力（ぽんと打つ衝撃式タッチが考えられる）が作用した時、これを別途に受け入れる感知部になることができる。
このような第３感知部１３の役割は図面に示された第４力４においてさらに著しく、前記第４力４はボタンを加圧式ダイヤルとして活用する場合である。即ち、横に押し、再び前に押しながら押さえたり、あるいは押さえながら前に押す形態の複合動作が行われる時、第３感知部１３をボタンの回転が感知可能なように設定すれば、第１感知部がより明確で多様に第１作動面１０の平行方向運動を感知することができる。
その次に、図４５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のようなタッチパッド型入力構造を説明する。
図４５の第１固定面１０が図３８の第１作動面１０と同一の図面符号を使用する理由は根本的に両者の役割が同一であるためである。即ち、作動面は面の外形が動くことによって入力者の力および方向を伝達し、固定面は面の内部が変形されることによって入力者の運動量および圧力分布位置を伝達する意味である。
この時、作動面の運動可能範囲は作動面の配置空間（例えば、図４２のボタンケース１５が確保する広さおよび深さ）に限定され、感知部の感知タイプによってある程度動くこともあり、ほとんど動かないこともある。
同様に固定面の変形可能範囲は固定面の配置空間（面全体の広さおよび厚さ）に限定され、固定面の下に配置される感知層の感知タイプによってある程度変形されることもあり、ほとんど変形されないこともある。
図４５（ａ）において固定面１０は指の運動量を感知するように設定することができる。
運動量は物体の質量および速度の積であるベクトル量である。単位はｋｇｍ／ｓを使用し、物体の質量および速力、運動方向を示す情報である。
指が軽い重量で固定面１０を押さえながら横にするっと滑れば速度が大きくなるので、その方向への運動量が感知される。
しかし、指が重い重量で固定面１０を押さえながらよこに押すが、するっと滑らなければ、その方向への運動量は初期固定面の変形時に感知されるだけ、速度が０であるので運動量が感知されない（指は移動したのではない。）。
ただし、この場合、前記固定面で感知される圧力分布面積は指を強く押さえるほどさらに大きくなったり、特に前記固定面がよく変形される材質であるほど指の重量に比例して圧力分布面積はさらに増加できる。
前記のような運動量および圧力分布は互いに垂直に配列された感知ライン１４１、１４２を内蔵する少なくとも一つの感知層１４によって感知することができる。
図４５（ｂ）は指を固定面に当てて第１力の方向に押す時、固定面、特に感知層の上端に配置された感知面の変形によって感知ライン配列が稠密になる入力領域１４２が移動することが分かり、そのために電流密度が増加する入力領域の移動を捕捉して入力データに変換することができる。
図４５（ｃ）は指を固定面に当てており、その後、横に傾けながら押さえる状況を示したものである。この時、感知ラインは下にさらに押さえられ、押さえられた部分が広がるようになる。
指の傾斜方向（２−>２’−>２’’の方向）に圧力分布位置が移動することが分かり、そのために電流密度が減少する入力領域１４２の移動を捕捉して入力データに変換することができる。
<第５実施例>
図３６は本発明によるボタン型入力装置が装着された情報端末器を示したものである。
図面においてボタン形状の第１作動面１０は情報端末器の本体の一側に形成された第１作動面の内蔵ケース１５に搭載されているが、必ずしも情報端末器の本体に搭載される必要はない。
例えば、前記情報端末器が車両搭載型のナビゲーション装置とすれば、前記第１作動面１０および内蔵ケース１５を車両のステアリングホイールに装着してナビゲーションと連結することもできる。
大部分の車両用ナビゲーション装置では、タッチスクリーン上に表示されるキーパッドで頭文字を入力すると、前記頭文字で完成される完成文字や該当メニューが順次に表示される。
しかし、ボタン型の第１作動面１０を図面に示されているように第１力１、第２力２、位置変更された第２力２’などで連続動作して入力させると、入力に対応して作動するカーソル（ｃｕｒｓｏｒ）、キーまたはメニュー（ｍｅｎｕ）５０が移動および選択される。
これを入力者の指の正面から眺めた形状が図４０である。図４０は前記図３６および図３８の作動面の動きによる感知部の変形された形状を概念的に示す図面であり、図面において第１ないし第３感知部は弾性変形および弾性復元可能な多面体の圧電素子を含んで構成され、前記圧電素子は前記感知部内で前記第１ないし第３力の作用方向のうちの少なくとも一つの方向を基準座標にした多面体から構成される。
以下の第６実施例で言及されるが、前記第１ないし第３感知部は多面体の圧電素子の代わりに、弾性変形および弾性復元可能な複数の電流抵抗線が配列された少なくとも二つの感知層が積層された感知素子であって、前記第１ないし第３力の作用方向のうちの少なくとも二つの作用方向がなす平面に平行に配列された感知ライン配列形態を有する感知層で構成されることもできる。
図４０を参照すれば、入力者の指がそっと置かれた時、第１感知素子１１１、第２感知素子１２１、および第３感知部１３は全く圧縮、伸張またはせん断変形せず、ただ３個のｏｎ／ｏｆｆ感知素子１２２のうちの中間の感知素子にのみ接触して、この信号だけが制御モジュール側に伝送されていることを直観的に知ることができる。
その次に、入力者の指が第１力の方向に動く時、第１作動面１０は横に移動し、この時、第１感知素子１１１は移動する側に圧縮変形し、移動する反対側に伸張変形される。
この時、第２感知素子１２１は移動する側にせん断変形し、第３感知部３には場合によって接触する。
その次に、第２力で指を爪の末端で押さえると、第２感知素子１２１の該当部分（図面上では指の爪の末端区域）が圧縮変形される。
最後に、爪の末端で押さえていた第２力を再び横に傾けて押さえると、第２力は２−>２’−>２’’側に位置が移動し、これは第１感知素子および第２感知素子が同時に部分的に追加変形される。
前記のような感知素子の一連の変形過程を感知信号として制御モジュールに伝送すると、制御モジュールはこれを事前に設定された制御段階によってオン／オフ、入力段階区分、入力順序決定、入力有無判断などの制御過程を経て制御された入力信号を信号処理部に伝送する。
入力者のボタン操作を第１力、第２力、および第３力に分けてこれらがいずれの段階を経て入力信号に変換されるか図３９を通して説明する。
図３９は図３６のような装置で入力者の入力動作をボタンの平面に沿って押す第１力、ボタンを押さえたり押さえて傾ける第２力、第１力および第２力の結合された形態である第３力に分けたと仮定した時、この時に作動面に加えられる作用力に対する入力信号発生処理過程を示すフローチャートである。
図面において第１ないし第３力はそれぞれの力に対応する感知部の感知素子によって感知される。この時、入力者がボタンに指を最初に載せる場合であれば、別途に備えられたオンオフ感知部でこれを感知することもできるが、そうではなくて第２感知部の感知量の時間による変化量が大きくないということを勘案して、第２感知部から一定時間にかけた感知信号量を分析してオンオフ制御モジュールで前記オンオフ感知部に依存せずにオンオフ信号を発生させることもできる。
図面において入力順序決定制御モジュールは、第１力と第２力が結合された第３力が直ちに作用した時、第１感知部および第２感知部の信号よりも第３感知部の明確な信号をさらに優先時することができるようにしたり、事前に設定された入力要求環境が第１力の次に第２力の入力パターンに設定された場合であれば、入力者の失策で第２力が先に加えられた時、これをしばらく待機させ第１力を待つ機能を行うことができる。
図面において入力段階区分制御モジュールは、第１ないし第３力が複雑な連続動作で行われた時、事前に設定された入力要求環境が区間別に断続的な入力パターンに設定された場合であれば、入力者の失策で色々な力が同時に加えられた時、いずれか一つの入力信号の時間的変化量から残りの入力信号の入力開始／入力終了／再入力開始／再入力終了を決める役割を果たす。
一方、前記入力段階区分制御モジュールの次の段階としては、第１ないし第３感知部の感知量に対応する入力信号のうちのいずれか一つの入力信号の特定時間の平均信号量から残りの入力信号の遮断／解除を決める入力有無判断制御モジュールがさらに連結される。
上記のような制御モジュールによって前記で言及された感知部が発生する感知信号は連続的または非連続的／同時または順次的／結合または分解過程を経て各感知部に対応する第１ないし第３制御モジュールに伝送され、前記第１ないし第３制御モジュールはこれを入力信号に変換して信号処理部に伝送する。
本発明の強力な効用性を立証し本発明に提示された入力概念をもっとよく理解するように図４１に提示された実際文字入力実現例を説明する。
言及したように、現在商用化された携帯電話機のキーを利用した文字メッセージ伝送において、
Figure 2010533336
 というハングル１文字を生成するためには五回のキー反復入力が必要となる（三星電子の携帯電話機基準）。しかし、この場合も
Figure 2010533336
 と
Figure 2010533336
 の配列がちょうど該当キーボタンの最初の入力位置に配置されていて二回の入力で解決することができるので五回であるが、例えば
Figure 2010533336
という文字の場合であれば、各子音当り一回のキー入力が追加されて総七回のキー入力を必要とするようになる。
しかも、前記五回乃至七回のキー入力の間に一つの指を使用する場合であれば、指を４回も追加移動させなければならないので、このような移動過程で少なくない時間損失と不便、入力失策などが誘発される。
図４１において入力者が指をボタンに置いてしばらく待つと、入力機がＯｎになって子音メニューが表示される。
この時、ボタンを左側上方に押して
Figure 2010533336
 を選択すると、
Figure 2010533336
 が表示されながら次の段階の単母音メニューが表示される。
この時、単母音を選択しない場合であれば、ボタンを一回押さえると、その次の段階である複母音メニューが表示される。
ここで、ボタンを右側上方に傾けて（押すことではない）
Figure 2010533336
 を選択すると、
Figure 2010533336
 が表示されながら、次の段階の母音ベースメニューが表示される。
最後にボタンを右側に押して
Figure 2010533336
 を選択すると、
Figure 2010533336
 が表示されながら文字が完成される。
図４１の全体入力過程で指の動きによって機敏に反応する第１作動面１０と第１感知部１１／第２感知部１２／第３感知部１３の相対位置を確認することができる。
ここまでの入力回数は最初Ｏｎ段階を除いて四回である。しかし、指がボタンから一回も離れなかったということに注目する必要がある。反復入力過程が最も問題視される点は指が頻繁に離れて動かなければならないということである。
したがって、伝統的なキー入力が五回の入力のうちの四回（指の移動回数）の実質的入力時間がかかったとすれば、本発明の入力例ではただ一つの実質的入力時間で十分である。
ここで、若干の問題になることが、指の形態による自然な動きと第１力、第２力の連続入力が互いに合致するかという点である。
これを解決するものが、図４２に示された二つの第１作動面１０を有し二方向で第２力を感知するボタン型入力装置が装着された携帯端末器である。
図面において第１作動面１０は互いに異なる角度に配置された少なくとも二つの隣接した作動面で構成され、前記隣接した作動面にかけて指の２ヶ節がそれぞれ位置可能なように形成されることが分かる。
単一平面形態のボタンでは使用者の指が上に押している状態を維持しながらボタンの下区域を押さえるのが容易ではないが、図４２のような構造のボタンであれば上に押しながら指の２番目の節を利用してボタンの下区域を押さえることができる。
これはすべての第１力の結果による次の第２力のメニューで放射状のすべての空間にメニューを配置することができるということを意味する。
<第６実施例>
図４３は第５実施例のボタン型ではないタッチパッド型入力装置であって、本発明が適用された複合情報機器を示したものである。
図面では伝統的な電話機形状の複合情報機器を示しているが、前記第５実施例で言及したように、第１固定面１０は自動車のステアリングホイールのリム表面に配置され、スクリーンはＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）形態に前面ガラス窓に投影される場合が最も魅力的な適用例になる。
図面において、入力者が指を第１固定面１０上に当てて右側上方に押す動作を取るとカーソル５０は画面上のアイコンをドラッグするようになり、その次に入力者が指を立てて垂直に押さえる形態で第１固定面上圧力分布面積を変化させると、カーソルはドラッグを完了してドラッグされたアイコンをセレクトする。
その後、入力者が垂直に押さえた指をそばに傾けながら、指の側面で第１固定面を押さえると、カーソルは使用者が指を傾ける方向にセレクトされたアイコンをムービングさせるようになる。
これを再び概念的に定義すれば、第１固定面に平行な第１方向に蓄積された第１運動量を感知して第１入力信号を発生し、前記第１固定面を貫通する第２方向に作用された第２圧力を感知して第２入力信号を発生し、前記第２圧力の変化された分布位置を感知してそれに対応する第３入力信号を発生する過程と表現される。
勿論、前記実施例１と同様に前記第１運動量および第２圧力を同時に行って（衝撃的にタッチして）それに対応する第４入力信号を発生する過程も追加することができる。
以上、言及した連続動作が従来のタッチパッドと比較して最も差別化される点は、直ちに入力者が指を傾けた状態で再び立てずに維持していれば、カーソルは継続してムービング状態を維持するようになり、これは従来のタッチパッドがカバーできなかった広い画面上の動きを、本発明の入力装置によればまるでマウスカーソルの動きのように自然にカバーすることができるという点である。
したがって、入力者は例えば自動車を運転しながらも、ハンドルの上に備えられた第５実施例のボタンおよび第６実施例のタッチパッドを利用して前面ガラス窓に広く投影されるディスプレイ画面を見ながらデスクトップコンピュータとほとんど同一の水準のコンピューティング環境を楽しむことができる。
図４４は図４３の固定面に加えられる作用運動量および作用圧力分布量に対する入力信号発生処理過程を示す作業フローチャートを紹介している。
図４４の感知信号処理過程は全体的に第５実施例の図３９と類似し、前記図４５を利用した説明過程で説明した通り、第１力の代わりに第１運動量を感知する第１感知部と設定され、第２力の代わりに第２圧力分布量を感知する第２感知部と設定される。
ただし、ボタン型の第１作動面とは異なり、第１固定面上のいずれの位置で指が最初に置かれるか知らないので、別途のオンオフ感知部を利用する場合よりは指が置かれたまま一定時間以上維持する時、オンオフを行う制御段階を追加することがさらに効率的である。
このような機能は、第２感知部で感知された、前記第２圧力の時間による累積変化量を感知するオンオフ感知部と、前記オンオフ感知部の感知量に対応して前記第１感知部または第２感知部に対するオン／オフ信号を発生するオンオフ制御モジュ−ルとから構成されることができる。
一方、第１作動面の場合では横に押す運動と下に押さえる運動を互いに分けて配置された第１、第２感知部で別途感知することができて各感知信号間の干渉が少なかったが、本実施例の変形可能な感知ラインを配列した第１固定面形式の構造では横に（押さえて）押す運動と単純に押さえたり押さえて傾ける運動との間に多くの干渉が起こるようになる。
これを適切に区分するために各運動による感知量に対応する入力信号を発生する第１、第２制御モジュールと、前記第１制御モジュールから発生した入力信号の時間的変化量から前記第２圧力を補正した入力信号と、前記第２制御モジュールから発生した入力信号の時間的変化量から前記第１運動量を補正した入力信号を、発生する補正制御モジュールを追加して構成されることができる。
以下、制御遂行段階では第５実施例と同様に予め設定された入力信号量判断基準によって、前記第２制御モジュールが発生する入力信号量を前記判断基準と対比した結果から前記第１、第２および補正制御モジュールが発生する入力信号の入力開始／入力終了／再入力開始／再入力終了を決める入力段階区分制御モジュールと、前記第１、第２および補正制御モジュールに連結され、前記第１感知部および第２感知部の感知量に対応する入力信号のうちのいずれか一つの入力信号の特定時間の平均信号量から残りの入力信号の遮断／解除を決める入力有無判断制御モジュールが追加されることができる。
本発明は前記実施例に限定されず、適用範囲が多様なのは勿論であり、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく多様な変形実施が可能であるのは勿論である。
１ データ入力装置
１００ 電子装置用端末器
１１０ 電子装置用端末器のケース
３０ 感知ユニット

Claims (72)

  1. 電子装置用端末器のケースの一側に所定の入力領域を形成して備えられた感知ユニット−前記感知ユニットは、
    前記入力領域内の基準位置に載せられた指の所定の放射方向への水平加圧を感知して第１方向入力信号を発生する第１方向入力と、前記基準位置に指が載せられた状態で所定の方向への垂直加圧を感知して第２方向入力信号を発生する第２方向入力と、前記基準位置に指が載せられた状態で所定の方向に対角加圧する傾斜加圧を感知して第３方向入力信号を発生する第３方向入力と、前記基準位置に指が載せられた状態で所定の方向に指全体を傾ける傾斜入力を感知して第４方向入力信号を発生する第４方向入力が行われ；
    前記第１ないし第４方向入力信号から前記指の水平加圧方向、垂直加圧方向、傾斜加圧方向、または傾斜方向の入力位置を判断して、該当入力位置に割り当てられたデータをメモリから抽出して入力する制御部；を含み、
    前記第１ないし第４方向入力のうちの二つ以上を組み合わせてデータを入力することを特徴とする、指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  2. 前記感知ユニットは、
    指の接触面の形状に対応して凹んでいる感知領域を有する第１圧電感知パネルを含み、前記第１圧電感知パネルは、前記接触面の中心に位置した基準位置から順次に離隔距離を異ならせて放射状に複数の垂直加圧位置および水平加圧方向が配置されることを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  3. 前記各垂直加圧位置の間、前記各水平加圧方向の間、前記垂直加圧位置と水平加圧方向との間は変形防止溝によって区画されることを特徴とする、請求項２に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  4. 前記感知ユニットは、
    指と接触し、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する第２圧電感知パネルと、
    前記第２圧電感知パネルの下部に接触し、前記水平加圧時に接触された前記第２圧電感知パネルのプッシングを感知して前記第１方向入力信号を発生する第３圧電感知パネルとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  5. 前記感知ユニットは、
    指と接触し、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する第４圧電感知パネルと、
    前記第４圧電感知パネルから下方に向かって突出した多数の垂直突起と、前記各垂直突起を中心に前記各水平加圧方向に備えられて、前記水平加圧時に垂直突起と接触または加圧されることによって前記第１方向入力信号を発生する第１移動感知部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  6. 前記感知ユニットは、
    前記基準位置に貫通孔が形成されて、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する第５圧電感知パネルと、
    前記貫通孔に挿入されて、指によって前記各放射方向に傾くことが可能に備えられ、前記水平加圧時にこれに対応する前記第１方向入力信号を発生する第２移動感知部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  7. 前記感知ユニットは、
    前記基準位置を中心に離隔距離を異ならせて帯形状に配置され、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する複数の第６圧電感知部と、前記各第６圧電感知部の間に配置され、前記垂直加圧時に指によって加圧されないように前記第６圧電感知部より高さが低く、前記水平加圧時に前記第６圧電感知部によって水平加圧方向に加圧されて前記第１方向入力信号を発生する複数の第７圧電感知部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  8. 前記感知ユニットは、
    指と接触し、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する第８圧電感知パネルと、
    前記第８圧電感知パネルの外部に備えられて、前記水平加圧時に前記第８圧電感知パネルのプッシングによる接触を感知して前記第１方向入力信号を発生する第３移動感知部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  9. 前記感知ユニットは、
    指と接触し、前記垂直加圧を感知して前記第２方向入力信号を発生する第９圧電感知パネルと、
    前記第９圧電感知パネルに前記基準位置を中心に前記各放射方向に対応して備えられて、前記水平加圧時に前記第９圧電感知パネルのプッシングによる接触を感知して前記第１方向入力信号を発生する第４移動感知部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  10. 前記感知ユニットは、前記基準位置から所定の間隙で離隔されるように備えられたリング形態の回転感知部をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  11. 前記感知ユニットは、
    指の加圧による弾性変形が可能な圧電感知パネルで備えられ、前記制御部は、前記圧電感知パネルで感知された加圧力が設定の値の１倍ないし３倍未満であれば指が載せられたと判断し、３倍超過７倍未満であれば前記水平加圧と判断し、７倍超過であれば前記垂直加圧と判断することを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  12. 前記感知ユニットは、指によって前記基準位置が加圧されることを感知する中央入力信号を追加的に発生させることを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  13. 前記第１方向入力信号、第２方向入力信号、または中央入力信号のうちの一つ以上は加圧力の強さによって２段以上の多段信号に区分されて発生されることを特徴とする、請求項１２に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  14. 指が載せられる前記感知ユニットの上部には弾性材質のカバー部材がさらに備えられることを特徴とする、請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか一つの項に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  15. 前記カバー部材は、指のすべりを防止するためのすべり防止手段がさらに備えられたことを特徴とする、請求項１４に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  16. 前記各垂直加圧位置には前記垂直加圧時に加圧力を集中するための加圧突起がさらに備えられることを特徴とする、請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか一つの項に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  17. 前記カバー部材の上部には各水平加圧方向および垂直加圧位置を表示するための表示手段がさらに備えられることを特徴とする、請求指１４に記載の動作感知を利用したデータ入力装置。
  18. 前記各水平加圧方向および垂直加圧位置には文字が割り当てられて、前記制御部で前記第１方向入力信号または第２方向入力信号が受信される場合、これに対応する各水平加圧方向または垂直加圧位置に割り当てられた文字をメモリ部から抽出して入力することを特徴とする、請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか一つの項に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  19. 前記水平加圧によってはマウスのポインターの移動またはジョイスティックのゲームキャラクターの移動機能を行い、前記垂直加圧によってはマウスの左右ボタンまたはジョイスティックのキャラクターの操作機能を行うことを特徴とする、請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか一つの項に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  20. ３次元物体の操作時に、前記水平加圧によっては前記物体の移動を行い、前記垂直加圧によっては垂直加圧方向に前記物体自体の回転を行うことを特徴とする、請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか一つの項に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  21. 前記基準位置は、前記感知ユニットに載せられた指の接触位置によって移動が可能に備えられ、前記垂直加圧位置は、前記基準位置に沿って移動することを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  22. 前記指の接触移動によってはマウスのポインターの移動またはジョイスティックのゲームキャラクターの移動を行い、前記垂直加圧によってはマウスの左右ボタンまたはジョイスティックのゲームキャラクターの操作機能を行うことを特徴とする、請求項２１指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  23. ３次元物体の操作時に、前記指の接触移動によっては前記物体の移動を行い、前記垂直加圧によっては垂直加圧方向に前記物体自体の回転を行うことを特徴とする、請求項２２に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  24. 前記感知ユニットは、前記基準位置に指が載せられることを感知する中央感知信号をさらに発生して、前記制御部は、前記中央感知信号と第２方向入力信号とが同時に発生する場合には、前記垂直加圧位置に割り当てられた第１データを入力し、前記第２方向入力信号だけが発生する場合には、前記垂直加圧位置に重複して割り当てられた第２データを入力することを特徴とする、請求項１または請求項２１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  25. 前記各水平加圧方向および垂直加圧位置に割り当てられたデータが表示されるキーボード表示部をさらに含み、前記キーボード表示部は、前記中央感知信号の発生有無によって第１データおよび第２データが区別されて表示されることを特徴とする、請求項２４に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  26. 前記感知ユニットは、前記基準位置から所定の間隔で離隔されたリング形状の回転感知部をさらに含み、３次元物体の操作時に、前記基準位置を中心に指を回転させる場合には、前記物体が２次元平面上で回転移動することを特徴とする、請求項１または請求項２１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  27. 前記水平加圧および垂直加圧が連続して入力されれば組合入力と判断して前記水平加圧または垂直加圧に割り当てられた文字とは異なる第３文字を入力処理することを特徴とする、請求項１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  28. 前記水平加圧および垂直加圧が設定された時間値内で連続して構成される場合に前記組合入力と判断されること特徴とする、請求項２７に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  29. 前記水平加圧および垂直加圧が設定された圧力値範囲内で構成される場合に前記組合入力と判断されることを特徴とする、請求項２７に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  30. 電子装置用端末器のケースに備えられて各種データを入力するためのデータ入力装置において、
    前記ケースの一側に所定の感知領域を形成して備えられ、前記感知領域内の基準位置を中心に複数の放射方向にそれぞれ対応するように備えられて、前記基準位置に載せられた指による前記各放射方向への水平加圧を感知する第１感知部と、前記基準位置から均一な離隔距離を有して放射状に配置される複数の加圧位置に備えられて、指による押さえ加圧を感知する第２感知部とを有する感知ユニットと;
    前記第１感知部および第２感知部で感知された感知結果に基づいて前記各放射方向および加圧位置に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部と；を含むことを特徴とする、指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  31. 電子装置用端末器に備えられるデータ入力装置において、
    上部に第１感知ラインが配列された基準板と、下部に前記第１感知ラインに対応する第２感知ラインが配列される移動板とを備えて、前記移動板に対する水平加圧によって前記第２感知ラインが移動しながら前記第１感知ラインと接触して第１方向入力信号を発生する感知ユニット；および
    前記第１方向入力信号から前記移動板の移動方向および移動距離を判断して、前記移動方向および移動距離に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部；含むことを特徴とする、指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  32. 前記第１および第２感知ラインはマトリックス形態に連続配列されることを特徴とする、請求項３１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  33. 前記第１および第２感知ラインのうちの一つ以上は互いに交差する２個の感知ライからなることを特徴とする、請求項３２に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  34. 前記感知ユニットは、前記移動板での垂直加圧を前記第１感知ラインに対する前記第２感知ラインの加圧によって感知して第２方向入力信号を発生することを特徴とする、請求項３１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  35. 前記感知ユニットの基準板および移動板は複数個の感知フィルムを含み、前記移動板に対する垂直加圧の程度によって前記感知フィルム間の接触が多段に増加されながら多段の垂直加圧入力が行われることを特徴とする、請求項３４に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  36. 前記感知ユニットは、水平加圧を行った状態から元の状態に復帰することができるように弾性を有するリターン部材に連結されていることを特徴とする、請求項３１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  37. 電子装置用端末器に備えられるデータ入力装置において、
    弾性体に多数の感知ラインがマトリックス形態に配置されて、前記弾性体に対する水平加圧および垂直加圧によって前記感知ラインが互いに接触することによって水平加圧による第１方向入力信号および垂直加圧による第２方向入力信号をそれぞれ発生する感知ユニット；
    前記第１方向入力信号および第２方向入力信号から前記感知ラインと指の接触地点および前記感知ライン間の接触個数を判断して、前記接触地点および接触個数に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部；を含むことを特徴とする、指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  38. 前記マトリックス形態の感知ラインは前記弾性体の高さ方向に沿って一定の間隔をおいて連続して備えられ、
    前記水平加圧によって水平方向の感知ラインが互いに接触することによって第１方向入力信号が発生し、前記垂直加圧によって垂直方向の感知ラインが互いに接触することによって第２方向入力信号が発生することを特徴とする、請求項３７に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  39. 電子装置用端末器に備えられるデータ入力装置において、
    加圧によって収縮および弛緩が行われ、前記収縮および弛緩時に変化する電流値を通して複数の指示位置それぞれに対する水平加圧、垂直加圧、および傾斜による第１方向入力信号、第２方向入力信号、および第３方向入力信号をそれぞれ発生する感知ユニット；
    前記第１方向入力信号、第２方向入力信号、および第３方向入力信号から前記電流値の変化を判断して前記電流値の変化に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部；を含むことを特徴とする、指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  40. 電子装置用端末器での所定の感知領域を備えるデータ入力装置において、
    前記感知領域で前記感知領域に対する指の接触や加圧によって表示される基準位置と前記基準位置を中心に放射状配置されて表示される複数の第１指示位置とに対する水平加圧および垂直加圧を感知して、前記水平加圧に対応する第１方向入力信号および前記垂直加圧に対応する第２方向入力信号を発生する感知ユニット；および
    前記第１方向入力信号および第２方向入力信号から指の水平加圧地点および垂直加圧方向を判断して前記第１方向入力信号および第２方向入力信号に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部；を含むことを特徴とする、指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  41. 前記基準位置は位置変位が可能であり、前記第１指示位置は前記基準位置の位置変位と共に位置移動することを特徴とする、請求項４０に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  42. 前記基準位置および第１指示位置は一つの指で覆うことができる範囲内に配置され、
    前記感知ユニットは、指を前記感知ユニットに載せた状態で第１指示位置のうちの一つに対する水平加圧入力や垂直加圧入力を行う全体入力モードと、各第１指示位置のうちの一つに対する水平加圧入力や垂直加圧入力を行う部分入力モードとを区分して感知することを特徴とする、請求項４０に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  43. 前記感知ユニットは、前記各第１指示位置に対応する位置に備えられて前記第１指示位置に対する指の接触を感知する感知部を含むことを特徴とする、請求項４２に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  44. 前記感知ユニットは、前記基準位置および第１指示位置に指を載せて前記第１指示位置に対する入力を行うと指の接触面積を把握して、前記面積が設定面積以上である場合には前記入力が前記全体接触モード状態で行われると感知することを特徴とする、請求項４２に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  45. 前記感知ユニットは、設定時間以内に水平加圧および垂直加圧が共に感知されれば傾斜加圧と把握し、前記制御部は前記傾斜加圧に対して前記水平加圧および垂直加圧とは異なるデータを入力処理することを特徴とする、請求項４０に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  46. 前記感知ユニットの第１指示位置に対する入力が容易になるように前記第１指示位置に対応する地点に突起が形成される弾性材質の入力器具部をさらに備えることを特徴とする、請求項４０に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  47. 電子装置用端末器に備わるデータ入力装置において、
    放射状に離隔配置される複数の第１指示位置に対する水平加圧、放射状に離隔配置される複数の第２指示位置に対する垂直加圧、放射状に離隔配置される複数の第３指示位置に対する傾斜加圧によって弾性変形される入力部；
    前記入力部の側面および底面にかけて備わって、前記入力部に対する水平加圧、垂直加圧、および傾斜加圧をそれぞれ感知して前記水平加圧による第１方向入力信号、垂直加圧による第２方向入力信号、および傾斜加圧による第３方向入力信号をそれぞれ発生する感知部；および
    前記第１ないし第３方向入力信号から各入力信号に割り当てられたデータをメモリ部から抽出して入力する制御部；を含むことを特徴とする、指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  48. 前記入力部の側面および底面と前記入力部の側面および底面と間の傾斜面のうちの一つ以上には加圧突起が備わることを特徴とする、請求項４７に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  49. 第１作動面に平行な第１方向に作用する第１力のベクトル量を感知する第１感知部；
    前記第１作動面を貫く第２方向に作用する第２力のスカラー量および前記第２力の前記第１作動面上の作用位置を感知する第２感知部；および
    前記第１、第２感知部の感知量にそれぞれ対応する入力信号を発生する第１、第２制御モジュール；を含んで構成されることを特徴とする、入力装置。
  50. 前記入力装置は、前記第１作動面および前記第２方向に全て平行でない第３方向に作用する第３力を感知する少なくとも一つの第３感知部；
    前記第３感知部の感知量に対応する入力信号を発生する第３制御モジュール；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項４９に記載の入力装置。
  51. 前記入力装置は、前記第２感知部で感知された前記第２力の時間による累積変化量を感知するオンオフ感知部；
    前記オンオフ感知部の感知量に対応して前記第１感知部または第２感知部に対するオン／オフ信号を発生するオンオフ制御モジュール；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項４９に記載の入力装置。
  52. 前記第１ないし第３制御モジュールに連結されて、前記第１ないし第３感知部の感知量に対応する入力信号のうちのいずれか一つの入力信号の時間的変化量から残りの入力信号の入力開始/入力終了/再入力開始/再入力終了を決める入力段階区分制御モジュール；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項５０に記載の入力装置。
  53. 前記第１ないし第３制御モジュールに連結されて、前記第１ないし第３感知部の感知量に対応する入力信号のうちのいずれか一つの入力信号の特定の時間の平均信号量から残りの入力信号の遮断／解除を決める入力可否判断制御モジュール；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項５０に記載の入力装置。
  54. 前記入力装置は、第４方向の第４力によって前記第４力の分力が前記第１ないし第３感知部に同時に作用する時に、前記第１ないし第３制御モジュールが同時に発生する入力信号を予め設定された順に順次に発生させる入力順序決定制御モジュール；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項５０に記載の入力装置。
  55. 前記第１作動面は互いに異なる角度に配置された少なくとも二つの隣接した作動面で構成され、前記隣接した作動面にわたって指の２つ節がそれぞれ位置可能なように形成されることを特徴とする、請求項４９に記載の入力装置。
  56. 前記第１ないし前記第３感知部は弾性変形および弾性復元可能な多面体の圧電素子を含んで構成され、前記圧電素子は前記感知部内で前記第１ないし第３力の作用方向のうちの少なくとも一つの方向を基準座標にした多面体であることを特徴とする、請求項４９に記載の入力装置。
  57. 前記第１ないし前記第３感知部は弾性変形および弾性復元可能な複数の電流抵抗線が配列された感知面を少なくとも二つ積層した感知素子を含んで構成され、前記感知素子は、前記感知部内で前記第１ないし第３力の作用方向のうちの少なくとも二つの作用方向が構成する平面に平行に配列されたことを特徴とする、請求項４９に記載の入力装置。
  58. 第１作動面に平行な第１方向に作用した第１力を感知して、それに対応した第１入力信号を発生する第１段階；
    前記第１作動面を貫く第２方向に作用した第２力を感知して、それに対応した第２入力信号を発生する第２段階；および
    前記第２段階以降に前記第２力の変化した作用位置を感知して、それに対応した第３入力信号を発生する第３段階；を含んで構成されることを特徴とする、入力変換方法。
  59. 前記第１ないし第３段階の順序と関係なく予め設定された条件によって前記第１ないし第３入力信号を発生する順序を変更する入力順序決定段階；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項５８に記載の入力変換方法。
  60. 前記第１段階および前記第２段階を同時に行って、それに対応した第４入力信号を発生する第４段階をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項５８に記載の入力変換方法。
  61. 予め設定された条件によって前記第１ないし第３段階のうちのいずれか一つの段階以降に連続する残りの二段階のうちの一つの段階は入力信号の発生が取り消される入力可否決定段階；をさらに含んで構成される、請求項５８に記載の入力変換方法。
  62. 第１固定面に平行な第１方向に作用する第１運動量を感知する第１感知部；
    前記第１固定面を貫く第２方向に作用する第２圧力および前記第２圧力の前記第１固定面上の分布位置を感知する第２感知部；
    前記第１、第２感知部の感知量にそれぞれ対応する入力信号を発生する第１、第２制御モジュール；および
    前記「第１制御モジュールから発生した入力信号の時間的変化量から前記第２圧力を補正した入力信号と、前記第２制御モジュールから発生した入力信号の時間的変化量から前記第１運動量を補正した入力信号」を発生する補正制御モジュール;を含んで構成される、入力装置。
  63. 前記入力装置は、前記第２感知部で感知された前記第２圧力の時間による累積変化量を感知するオンオフ感知部;
    前記オンオフ感知部の感知量に対応して前記第１感知部または第２感知部に対するオン／オフ信号を発生するオンオフ制御モジュール；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項６２に記載の入力装置。
  64. 予め設定された入力信号量判断基準によって前記第２制御モジュールが発生する入力信号量を前記判断基準と対比した結果から前記第１、第２、および補正制御モジュールが発生する入力信号の入力開始/入力終了/再入力開始/再入力終了を決める入力段階区分制御モジュール；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項６２に記載の入力装置。
  65. 前記第１、第２、および補正制御モジュールに連結されて、前記第１感知部および第２感知部の感知量に対応する入力信号のうちのいずれか一つの入力信号の特定の時間の平均信号量から残りの入力信号の遮断／解除を決める入力可否判断制御モジュール；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項６２に記載の入力装置。
  66. 第１固定面に平行な第１方向に蓄積された第１運動量を感知して、それに対応した第１入力信号を発生する第１段階；
    前記第１固定面を貫く第２方向に作用した第２圧力を感知して、それに対応した第２入力信号を発生する第２段階；および
    前記第２段階以降に前記第２圧力の変化した分布位置を感知して、それに対応した第３入力信号を発生する第３段階；を含んで構成されることを特徴とする、入力変換方法。
  67. 前記第１段階および前記第２段階を同時に行って、それに対応した第４入力信号を発生する第４段階；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項６６に記載の入力変換方法。
  68. 前記第１ないし第３段階の順序と関係なく予め設定された条件によって前記第１ないし第３入力信号を発生する順序を変更する入力順序決定段階；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項６６に記載の入力変換方法。
  69. 予め設定された条件によって前記第１ないし第３段階のうちのいずれか一つの段階以降に連続する残りの二段階のうちの一つの段階は入力信号の発生が取り消される入力可否決定段階；をさらに含んで構成されることを特徴とする、請求項６６に記載の入力変換方法。
  70. 電子装置用端末器のケースの一側に所定の入力領域を形成して備えられた感知ユニット−前記感知ユニットは、
    前記入力領域内の基準位置に載せられた指が前記基準位置を中心に放射状に離隔配置された複数の第１指示位置のうちのいずれか一つに水平加圧する第１方向入力と、前記基準位置を中心に放射状に離隔配置された複数の第２指示位置のうちのいずれか一つに垂直加圧する第２方向入力と、前記基準位置を中心に放射状に離隔配置された複数の第３指示位置のうちのいずれか一つに傾斜加圧する第３方向入力と、前記基準位置を中心に放射状に離隔配置された複数の第４指示位置のうちのいずれか一つに傾斜入力する第４方向入力とがそれぞれ独立的に行われる；
    前記第１方向入力を感知する第１感知部；
    前記第２方向入力を感知する第１感知部；
    前記第３方向入力を感知する第１感知部；
    前記第４方向入力を感知する第２感知部；および
    前記指の入力が感知された前記第１指示位置に割り当てられた第１データ、前記第２方向入力が感知された前記第２指示位置に割り当てられた第２データ、前記第３方向入力が感知された前記第３指示位置に割り当てられた第３データ、または前記第４方向入力が感知された前記第４指示位置に割り当てられた第４データをメモリ部から抽出して実行する制御部；を含むことを特徴とする、指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  71. 前記第１ないし第４方向入力のうちの二つ以上を組み合わせてデータを入力することを特徴とする、請求項７０に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
  72. 前記方向入力のうちのいずれか一つが行われた状態で他の一つの入力が複数の指示位置のうちのいずれか一つに行うことができるので、前記それぞれの方向入力に割り当てられたそれぞれのデータが共に入力可能であることを特徴とする、請求項７１に記載の指の動作感知を利用したデータ入力装置。
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