JP4288205B2

JP4288205B2 - 座標入力装置

Info

Publication number: JP4288205B2
Application number: JP2004153157A
Authority: JP
Inventors: 寛重高
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2024-05-24
Also published as: JP2005338918A

Description

本発明は座標入力装置に係わり、入力された文字情報あるいは画像情報を表示可能な画像表示部を有する座標入力装置に関する。

従来の座標入力装置を、特許文献１に基づいて説明すると、従来の座標入力装置４５は、ノート型パーソナルコンピュータ（略称ノート型パソコンとして図示せず）等に用いられており、このノート型パソコンには、座標入装置以外の主な構成部材として、液晶ディスプレー等からなる画像表示部と、複数のキーボードスイッチとが配設されている。

そして、座標入力装置４５は、図１０に示すように、Ｘ方向とＹ方向とが入力可能な座標入力部材４６が配設され、この座標入力部材４６上には、樹脂製のフェイスシート４７が積層されている。
前記フェイスシート４７の上面が操作面４７ａとなっており、この操作面４７ａには、後述するスイッチ４８ａと対向する位置に入力部４７ｂが形成され、この入力部４７ｂには、例えばテンキー機能の『１』、『２』等の数字が印刷されている。
そして、操作面４７ａ上に位置させた操作者の指等を任意の方向に移動させることで所望の座標入力されるようになっている。

また、座標入力部材４６の下部には、複数のスイッチ４８ａを有するスイッチ部材４８が配設されている。前記スイッチ４８ａは、基板４９の上下面に形成して互いに接続する第１電極４９ａと電極パターン４９ｂとを有し、第１電極４９ａの周囲にはリング状の第２電極４９ｃが形成され、この第２電極４９ｃ上にドーム状のメタルコンタクト５０が載置されている。
前記メタルコンタクト５０の周囲には、レジスト膜５１が形成され、このレジスト膜５１及び、メタルコンタクト５０上は、ＰＥＴ樹脂等の樹脂シート５２でラミネートされ、この樹脂シート５２上に座標入力部材４６が積層されている。

前記操作面４７ａの複数のスイッチ４８ａと対向する位置を押圧操作することにより、スイッチ４８ａのスイッチ回路が切り換わるようになっている。
そして、座標入力部材４６及びスイッチ部材４８は、基台５３に載置されて座標入力装置４５が構成されている。

このような従来の座標入力装置４５の操作は、操作面４７ａ上に操作者の指を位置させて任意の方向に滑らせると、Ｘ−Ｙ方向の座標入力が行われて、ノート
型パソコンの画像表示部上のカーソルを任意の方向に移動させることができる。
また、フェースシート４７の、例えば『１』の数字が印刷された入力部４７ｂを押圧操作すると、座標入力部材４６が撓むと共に、この撓みに連動してメタルコンタクト５０が反転し、メタルコンタクト５０の天井部と第１電極４９ａとが接触する。
これによって、第１、第２電極４９ａ、４９ｃが導通してスイッチ回路が切り換わって機能入力が行われ、液晶ディスプレーからなる画像表示部上のカーソルが位置する部分に『１』の数字が表示される。
特開２００２−３５１６０６号公報

しかし、従来の座標入力装置において、操作部４７ｂを押圧操作して機能入力する時は、画像表示部から一端目を離して、操作部４７ｂに印刷している数字を確認してから操作部４７ｂを押圧操作しないと誤入力するおそれがあったので、操作性が悪かった。
また、スイッチ入力部４７ｂには、テンキー機能の数字が印刷されているために、スイッチ部材４８にテンキー機能以外の複数の機能を持たせることができなかった。
本発明は前述のような課題を解決して、操作部を見ないで画像表示部上を見ながらブラインドタッチで機能入力が可能な操作性の良い座標入力装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の座標入力装置は、Ｘ−Ｙ方向の座標入力によってカーソル制御が可能な座標入力部材と、前記座標入力部材の押圧操作によって前記座標入力部材の入力とは異なる機能入力が可能であって、前記機能入力ごとに個別に対応する複数の機能入力部が前記座標入力部材の下部側に配設されている機能入力部材と、前記座標入力部材または前記機能入力部材により入力された入力情報を表示可能な画像表示部とを備え、前記画像表示部は、特定の機能を実行するアプリケーションプログラムが選択されたときに、選択された前記アプリケーションプログラムの機能を操作するために画像化されるアプリケーション機能表示と、前記アプリケーション機能表示において機能入力される一部または全部の項目を選択するために用いられるカーソルと、前記選択されたアプリケーションプログラムの機能入力に好適な複数の機能入力部に各々対応して画像化され、かつ、前記カーソルによる項目の選択後に前記機能入力部を押圧操作しようとする指または導電体からなる操作部材の座標位置を前記座標入力部材が前記押圧操作の前に検知して生成した座標信号に基づいてこれから押圧操作される前記機能入力部のみが押圧操作されない他の前記機能入力部と区別されて前記押圧操作の前に画像化される複数の仮想入力部とを表示するように形成されていることを特徴とする。
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記画像表示部は、前記アプリケーション機能表示の上に前記複数の仮想入力部を半透明で重ねて表示するように形成されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、特定の機能を実行可能なアプリケーションプログラムを選択すると、この選択された前記アプリケーションプログラムの機能に対応して、前記画像表示部に表示される前記仮想入力部の機能表示が自動的に切り換わるように形成されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記機能入力部材上に前記座標入力部材を積層配置し、前記座標入力部材および前記機能入力部材を入力操作可能な操作部材を前記機能入力部上に位置させると、前記操作部材が位置した前記機能入力部に対応する部分の前記仮想入力部がハイライト表示されるように形成されていることを特徴とすることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記座標入力部材上には、シート部材が積層配置され、このシート部材は、前記機能入力部が対向する上面の操作面を所定高さ突出させて操作部を形成したことを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第６の解決手段として、前記機能入力部は、スイッチ回路を有するスイッチ機構からなり、前記操作部を押圧操作すると、前記スイッチ回路が切り換わるように形成されていることを特徴とする。

本発明の第１の解決手段の座標入力装置によれば、座標入力部材による座標検知を利用して機能入力部を押圧操作する指や操作物を押圧操作前に検出し、画像表示部において押圧操作前に押圧操作される機能入力部を押圧操作されない他の前記機能入力部と区別して仮想入力部として予め表示するので、機能入力毎に画像表示部から機能入力部へ逐次目を移すことなく画像表示部の表示内容を見ながら機能入力を行なうことができる。
また、本発明の第２の解決手段の座標入力装置によれば、操作者の目視対象であるアプリケーション機能表示と仮想入力部とが重なって表示されるので、画像表示部からだけでなく、それに表示されるアプリケーション機能表示からも目を移すことなく機能入力を行うことができる。

また、本発明の第３の解決手段の座標入力装置によれば、特定の機能を実行可能なアプリケーションプログラムを選択すると、この選択された前記アプリケーションプログラムの機能に対応して、画像表示部に表示される仮想入力部の機能表示が自動的に切り換わるので、手動でプログラムを切換ことがなく、操作性が良い。

また、本発明の第４の解決手段の座標入力装置によれば、機能入力部材上に座標入力部材を積層配置し、座標入力部材および機能入力部材を入力操作可能な操作部材を機能入力部上に位置させると、操作部材が位置した機能入力部に対応する部分の仮想入力部がハイライト表示されるので、誤入力を防止できる。

また、本発明の第５の解決手段の座標入力装置によれば、座標入力部材上には、シート部材が積層配置され、このシート部材は、機能入力部が対向する上面の操作面を所定高さ突出させて操作部を形成したので、更に操作性が良い。

また、本発明の第６の解決手段の座標入力装置によれば、機能入力部は、スイッチ回路を有するスイッチ機構からなり、操作部を押圧操作すると、スイッチ回路が切り換わるので、低コストで操作性に優れた座標入力装置を提供できる。

本発明の座標入力装置１を図１〜図９に基づいて説明すると、図１は本発明に係わる画像表示部を説明する平面図であり、図２は本発明の座標入力装置を用いたノート型パソコンの斜視図であり、図３は本発明の座標入力装置の平面図であり、図４は図３の要部断面図であり、図５は図４の操作を説明する要部断面図であり、図６〜図８は本発明に係わる画像表示部に表示される機能表示の種類を示す概略図であり、図９は本発明の座標入力装置の操作を説明するブロック図である。

まず、本発明の座標入力装置１は、図２に示すような、例えばノート型パーソナルコンピュータ（略称ノート型パソコンとする）２に用いられている。
前記ノート型パソコン２には、本発明の座標入力装置１と複数のキーボードスイッチ３とが筐体４に組み込まれており、筐体４には、座標入力装置１及びキーボードスイッチ３上を蓋閉可能な後述する画像表示部１２が回動可能に連結されている。そして、座標入力装置１及びキーボードスイッチ３を操作して入力することで、所望の文字あるいは画像等を画像表示部１２に表示可能になっている。

また、本発明の座標入力装置１には、Ｘ方向電極（図示せず）とＹ方向電極（図示せず）とが互いに絶縁されてマトリックス状に対向配置された座標入力部材５が配設されている。前記座標入力部材５上は、図４に示すように、樹脂製のシート部材６が積層されて覆われている。
前記シート部材６は、上面に平坦状の操作面６ａが形成され、この操作面６ａは、後述する機能入力部１２と対向する位置が所定高さ突出されて操作部６ｂが形成されている。
そして、操作面６ａ上を操作者の指等の導電体からなる操作部材を任意の方向に滑らせることで、座標入力部材５が操作されて、Ｘ−Ｙ方向の座標入力を行うことができるようになっている。

また、座標入力部材５の下部には、機能入力部材７が配設され、この機能入力部材７は、複数のスイッチを有するスイッチ機構からなる複数の機能入力部８が形成されている。前記機能入力部８は、弾性を有する金属板をドーム状に加工したメタルコンタクト８ａを有し、このメタルコンタクト８ａは、ＦＰＣ（フレキシブル基板）等からなる基板９上に載置されている。
前記基板９の上面には、リング状の第１電極９ａが形成され、この第１電極８ｂ上にメタルコンタクト８ａの外周端部が位置決めされて載置されている。
また、メタルコンタクト８ａのドーム状の天井面と対向する部分の基板９には、第２電極９ｂが形成され、この第２電極９ｂがスルホール９ｃを介して、基板９の下面に形成した電極パターン９ｄに接続されている。

前記メタルコンタクト８ａは、ドーム状の頂部を押圧すると、反転してクリック感が発生すると共に、天井部が第２電極９ｂに接して、第１、第２電極９ａ、９ｂが導通する。
このことにより機能入力部８のスイッチ回路が切り換わって、座標入力部材５のＸ−Ｙ方向の入力とは異なる機能入力が可能になっている。
即ち、ノート型パソコン２側において、例えばテンキー機能のアプリケーションプログラムを選択した状態で、所望の位置の操作部６ｂを押圧操作して、機能入力を行うと、後述する画像表示部１２に押圧した操作部６ｂに対応する数字等が表示されるようになっている。

また、基板９上に載置したメタルコンタクト８ａの周囲には、レジスト膜等からなる絶縁膜１０が形成され、この絶縁膜１０及び、メタルコンタクト８ａ上は、ＰＥＴ樹脂等からなる樹脂シート１１で覆われて待てるコンタクト８ａが基板９に一体化されて機能入力部材７が構成されている。
そして、上部側に座標入力部材５を積層した機能入力部材７は、ノート型パソコン２の筐体４の基台４ａ上に載置されて筐体４に組み込まれている。

このような構成の本発明の座標入力装置１と複数のキーボードスイッチ３とを組み込んだ筐体４には、液晶ディスプレー等からなる画像表示部１２が連結され
て、この画像表示部１２上に、キーボードスイッチ３及び座標入力装置で入力された情報を表示されるようになっている。
また、画像表示部１２は、図１に示すように、複数の機能入力部８に対応した２点鎖線で示すような、複数の仮想入力部１３が薄く半透明に表示されるようになっている。

そして、図３に示す座標入力装置１において、操作部材である操作者の指等をシート部材６の操作部６ｂ上に位置させると、指が位置した操作部６ｂに対応する部分の仮想入力部１３がハイライト表示されて、明るく、且つ濃く表示されるようになっている。
そのために、画像表示部１２の画面を見ながら、所望の入力部６ｂを操作するブラインドタッチが可能となり、操作性を良くすることができる。

前述したような本発明の座標入力装置１の操作を、図９に示すようなブロック図に従って説明すると、まず、画像表示部１２上には、図１に示すような、例えば計算機能を有するアプリケーションプログラムが選択されて表示されている。
同時に、アプリケーションプログラムが表示された画像表示部１２には、計算機能を有するアプリケーションプログラムに対応して、機能表示が切り換わり、図６に示すようなテンキー機能の表示が、表示部１４として表示されている。この時は、操作者の指等が操作部６ｂにタッチしてないタッチオフの状態である。

そして、操作部材である操作者の指等を、座標入力装置１の操作面６ａ上に位置させ、所望の方向に滑らせてカーソル（図示せず）を、図１に示す計算プログラムの、例えば１行目のＡ欄の左端に位置させて決定した状態で、操作面６ａ上を指を移動させて所望に数字である、例えば半透明で『５』が表示された仮想表示部１３に対応する部分の操作部６ｂ上に指を位置させると、『５』が表示された部分の仮想表示部１３がハイライト表示される。

このことにより、仮想表示部１３の『５』が明るく、且つ濃く表示され、入力したい数字が間違いないことを確実に認識できる。その後、『５』が表示された仮想表示部１３に対応する部分の操作部６ｂを、図５に示すように、押圧操作すると、シート部材６、座標入力部材６が撓んでメタルコンタクト８ａが押圧される。
このことにより、メタルコンタクト８ａが反転して、ドーム状の天井面が第２電極９ｂに接して、第１、第２電極９ａ、９ｂが導通し、スイッチ回路がＯＮされて切り換わり、機能が実行されて、図１に示す１行目のＡ欄の左端に『５』の数字が表示される。この時の仮想表示部１３は、ハイライト表示が消えて半透明表示となっている。次ぎに、別な操作部６ｂに指を移動させると、この操作部６ｂ対応した部分の仮想表示部１３がハイライト表示される。
以下同様の操作で、所望の数字を１行目Ａ欄に表示することができる。

また、アプリケーションプログラムは、テンキー機能に換えて、ワープロソフト等で文章等を作成中には、図７に示すようなスクロール機能が、仮想入力部１３に半透明表示されるようになっている。
あるいは、ＤＶＤ等に記録した画像ソフトを再生中には、図８に示すようなコントロールパネルが、仮想入力部１３に半透明表示されるようになっている。

前記スクロール機能およびコントロールパネルは、図１に示すようなテンキー機能と同じように、所望の仮想入力部１３に対応する部分の操作部６ｂに操作部材である指等を位置させると、その部分に対応する仮想表示部１３がハイライト表示されるようになっている。
尚、本発明の実施の形態では、機能入力部８をメタルコンタクト８ａを有するスイッチ機構で説明したが、歪みを加えると電気が発生するピエゾ素子等を用いても良い。

本発明に係わる画像表示部を説明する平面図である。本発明の座標入力装置を用いたノート型パソコンの斜視図である。本発明の座標入力装置の平面図である。図３の要部断面図である。図４の操作を説明する要部断面図である。画像表示部に表示される機能表示の種類を示す概略図である。画像表示部に表示される機能表示の種類を示す概略図である。画像表示部に表示される機能表示の種類を示す概略図である。本発明の座標入力装置の操作を説明するブロック図である。従来の座標入力装置の要部断面図である。

符号の説明

１本発明の座標入力装置
２ノート型パソコン
３キーボードスイッチ
４筐体
５座標入力部材
６シート部材
６ａ操作面
６ｂ操作部
７機能入力部材
８機能入力部
８ａメタルコンタクト
９基板
９ａ第１電極
９ｂ第２電極
９ｃスルホール
９ｄ電極パターン
１０絶縁膜
１１樹脂シート
１２画像表示部
１３仮想入力部

Claims

Ｘ−Ｙ方向の座標入力によってカーソル制御が可能な座標入力部材と、
前記座標入力部材の押圧操作によって前記座標入力部材の入力とは異なる機能入力が可能であって、前記機能入力ごとに個別に対応する複数の機能入力部が前記座標入力部材の下部側に配設されている機能入力部材と、
前記座標入力部材または前記機能入力部材により入力された入力情報を表示可能な画像表示部と
を備え、
前記画像表示部は、
特定の機能を実行するアプリケーションプログラムが選択されたときに、
選択された前記アプリケーションプログラムの機能を操作するために画像化されるアプリケーション機能表示と、
前記アプリケーション機能表示において機能入力される一部または全部の項目を選択するために用いられるカーソルと、
前記選択されたアプリケーションプログラムの機能入力に好適な複数の機能入力部に各々対応して画像化され、かつ、前記カーソルによる項目の選択後に前記機能入力部を押圧操作しようとする指または導電体からなる操作部材の座標位置を前記座標入力部材が前記押圧操作の前に検知して生成した座標信号に基づいてこれから押圧操作される前記機能入力部のみが押圧操作されない他の前記機能入力部と区別されて前記押圧操作の前に画像化される複数の仮想入力部と
を表示するように形成されている
ことを特徴とする座標入力装置。
前記画像表示部は、前記アプリケーション機能表示の上に前記複数の仮想入力部を半透明で重ねて表示するように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
特定の機能を実行可能なアプリケーションプログラムを選択すると、この選択された前記アプリケーションプログラムの機能に対応して、前記画像表示部に表示される前記仮想入力部の機能表示が自動的に切り換わるように形成されていることを特徴とする請求項１、または２記載の座標入力装置。
前記機能入力部材上に前記座標入力部材を積層配置し、前記座標入力部材および前記機能入力部材を入力操作可能な操作部材を前記機能入力部上に位置させると、前記操作部材が位置した前記機能入力部に対応する部分の前記仮想入力部がハイライト表示されるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の座標入力装置。
前記座標入力部材上には、シート部材が積層配置され、このシート部材は、前記機能入力部が対向する上面の操作面を所定高さ突出させて操作部を形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに１項に記載の座標入力装置。
前記機能入力部は、スイッチ回路を有するスイッチ機構からなり、前記操作部を押圧操作すると、前記スイッチ回路が切り換わるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに１項に記載の座標入力装置。