JPH02141816A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、防塵防水性を要求される用途に使用可能な
、相対的な座標（たとえば表示画面上のカーソルやポイ
ンタを移動させるときの移動の方向と移動の大きさ）を
入力するための入力装置に関するものである。

（従来技術） 従来からある相対的な座標を入力するための入力装置に
は、ジョイスティック、トランクボール、マウス、カー
ソルキー　デジタイザなど多くの種類があってそれぞれ
に一長一短がある。たとえば、表示画面上のカーソルや
ポインタなどを速く遅く自由な速度で移動できること、
長時間使用しても疲労感の少いことなどの操作性、形の
大きさや厚さ、操作するために必要な空間の広さ、分解
能や精度、防塵防水性の有無などの特徴がそれぞれ異る
ため使用目的に合う入力装置が選択使用されている。

防塵防水性を要求される用途に適した入力装置にはジョ
イスティック、カーソルキー、デジタイザなどがある。

ジョイスティックは形が大きくて取り付けられたパネル
の内にも外にも厚みがあり、防水性を持たせるためには
厚いゴム製のしゃばらをパネルの外側に設けなければな
らない。カーソルキーは薄形のものが多く、メンブレン
スイッチのように防水性を持たせるのは容易であるが、
カーソルなどを自由な速度で任意の方向へ動かす操作は
むずかしい。デジタイザも表面が平面であるから防水性
を持たせるのは容易であるが、形が大きく操作するため
に広い空間を必要とし、また高価であるなどの欠点があ
る。

一方、カーソルやポインタなどを自由な速度で任意の方
向へ移動させたい用途にはトラックボールやマウスなど
が適しているが、回転機講部を密閉することができない
構造であるため防塵防水性を持たせることができない。

また、トラックボールは形が立方体状で大きく、マウス
は操作のために広い空間を必要とするなどの欠点がある
。

このように、防塵防水性を要求される用途に使用可能な
座標入力装置には、薄形で操作性が良くて操作のために
必要な空間の小さなものがなかった。

（発明の目的） この発明は、防塵防水性を要求される用途に使用可能な
、表示画面上のカーソルやポインタなどを自由な速度で
任意の方向へ移動させることができ、薄形で操作のため
に必要な空間が小さい相対的な座標を入力するための入
力装置を安価に提供することを目的としている。

（発明の構成と作用） 図１はこの発明の一実施例の分解斜視図である。

図２は同実施例の断面図である。図３は図２の破線部分
を拡大した図であって圧力センサーの一例を示すもので
ある。

図１・図２の１は釦であって、その中央部分には支持棒
１−２が設けられている。釦１は支持棒１−２を底板５
の穴に貫通させて支持されているが底板５に固定されて
はおらず、支持棒１−２を中心に自在に傾けることがで
きる。支持棒１−２は可とう性の防水シート２の穴と底
板５の穴とを通り、更に弾性体６、座金７を通った後に
抜は止め８がはめ合わされていて釦の動きすぎを制限し
ている。

釦ｌと可とう性の防水シート２との間には支持棒１−２
の周囲から塵や水が底板５の側へ侵入しないように接着
２−２がほどこされている。底板５の穴の周囲には圧力
センサ３を収容するためのドーナツ状の窪みがあって、
窪みの外径の大きさは釦１を傾けたときに防水７−ト２
に無理な力を与えない程度に釦１よりも太きい。底板５
の窪みには複数個の圧力センサ３が印刷配線板４と共に
納められている。圧力センサ３の上には弾性体３−２が
ある。圧力センサ３は支持棒１−２を中心に対称の位置
に２個あり、更に、この対称線と直交する線を対称線と
する位置にも前述と同様に支持棒１−２を中心に対称の
位置に２個の圧力センサがある。これら４個の圧力セン
サは釦１を操作するときに前後左右の方向となるように
配置されていることになる。圧力センサ３の出力は印刷
配線板４の端部から取り出すことができる。

図３は圧力センサ３の詳細を説明するだめの拡大図であ
る。圧力センサ３は感圧抵抗素子３−３を挾んで下部電
極３−４と上部電極３−５とが対向している。スペーサ
３−６が両電極の間隔を一定に保つように配置されてい
るが、感圧抵抗素子の特性によってはスペーサが無くて
も良い。感圧抵抗素子は上下から電極で挾まれたとき、
両電極の間に加えられる圧力が小さければ両電極間に高
い抵抗値を示し、加えられる圧力が大きくなるに従って
両電極間の抵抗値は小さくなる性質を持っている。

釦１が押されないときは感圧抵抗素子３−３に圧力が加
わらないので両電極間の抵抗値はきわめて高い。釦１が
押されると、防水シート２を介して上部電極が押され下
部電極は底板に固定されているので両電極間に圧力が発
生し、両電極間の抵抗値が小さくなる。抵抗値のおよそ
の大きさは加えられる圧力に逆比例する。

このように構成された入力装置であるから、釦１が操作
されない状態では釦１は弾性体６０反発力によって底板
５へ引き寄せられているので、釦１は防水シート２を間
に挾んで底板５と平行な位置に対面している。このとき
の釦１の高さは４個の圧力センサのいずれをも押さない
高さになっている。釦１の一方の周辺部が底板５の方へ
押されると、ｆｆ１０１は底板５のドーナツ状の窪みの
内径の部分を支点として押された側へ傾く。従って卸１
と一体になった支持棒１−２は押された側と反対の方向
へ傾くと同時に釦１の側へ引き出されるため、抜は止め
８と座金７が底板側へ寄り弾性体６を圧縮する。圧縮さ
れた弾性体６０反発力は釦１を元の位置へ復元させる力
として作用する。釦１が傾くと防水シート２を介して弾
性体３−２が圧力センサ３を押し、押された圧力センサ
の抵抗値は圧力に対応した抵抗値に減少する。このとき
、釦１の傾きは支持棒１−２の近くを支点としているの
で押された圧力センサと反対の位置にある圧力センサに
対しては釦１は離れる方向へ動いている。従って対称の
位置にある２個の圧力センサはいずれか一方のみが圧力
を受け、２個の圧力センサとも同時に圧力を受けること
はない。しかし、となり合った２個の圧力センサは２個
の圧力センサの中間の位置で釦１０周辺部が押されるこ
とによって同時に圧力を受ける。２個の圧力センサに加
わる圧力の比は釦の押される位置によって定才るので、
２個の圧力センサの抵抗値を比較することによりて釦の
押された位置、いいかえれば支持棒を中心としたときの
釦１の押された方向を知ることができる。

図４は図２の入力装置を座標入力装置として応用すると
きの構成の一実施例を示す構成図である。

１１は圧力センサ３の抵抗値に対応した電圧を発生させ
るための抵抗−電圧変換器であって、高抵抗のときには
電圧は出力されず、低抵抗となるに従って出力電圧が上
昇する。１２は電圧−周波数変換器であって入力電圧に
比例した周波数のパルス信号を発生する。従って圧力セ
ンサが圧力を受けないときは圧力センサの抵抗値は極め
て高いので抵抗−電圧変換器１１から電圧は出力されず
、電圧−周波数変換器１２からの出力周波数もゼロであ
るからパルス信号は出力されない。圧力センサが圧力を
受けると圧力センサの抵抗値が小さくなり、抵抗−電圧
変換器１１から圧力に対応した電圧が圧力されるので電
圧−周波数変換器１２からも圧力に対応した周波数のパ
ルス信号が出力される。

このような構成は各圧力センサ毎に設けられて合計４組
あり、これらの圧力センサは釦１の前後左右に設けられ
ている。釦１の右側を押したときに力を受ける圧力セン
サに対応した出力を＋Ｘ、ｆｌｎ　１の左側を押したと
きに力を受ける圧力センサに対応した出力を−Ｘ、釦１
の手前側すなわち操作者に近い方を押したときに力を受
ける圧力センサに対応した出力を＋Ｙ、釦１の先方側を
押したときに力を受ける圧力センサに対応した出力を−
Ｙとすれば、釦１の押された位置と押す力の大きさとが
Ｘ軸とＹ軸とから成る平面上のベクトル値として表わさ
れる。このベクトル値を相対的な座標の値として表示装
置に入力すれば、釦を押す方向と押す力の大きさを加減
する操作によって表示画面上のカーソルやポインタなど
を任意の方向へ任意の速さで移動させることができる。

図５は、釦１と防水シート２との間の防水方法として図
２でほどこした接着２−２に代る他の防水方法の実施例
である。釦１の防水シートの側に溝を設は防水用０す／
グ２−３を溝の中に入れ、防水シート２を０リング２−
３とあて板１−３とで挾みネジ１−４で釦ｌに止めてい
る。また、防水シートには波形のひだを設けて釦１を傾
けやすくしている。

図６も図５と同様に他の防水方法の実施例であって、図
５に於けるあて板１−３と支持棒１−２とを一体にした
形の支持棒１−５を使用している。

図７は釦１と支持棒１−６とを別体で作っておき後で一
体に組合わせるようにした実施例である。

図２の釦１は周辺部よりも中心部をなめらかに窪ませて
皿状の形にしである。釦の中央に指を置いた位置から前
後左右の任意の方向へ指を水平にすべらせると自然に釦
の周辺部を押すようになって、釦を押すと言う感覚より
も水平に動かすと言う感覚で操作できる。これはトラッ
クボールの操作に似ている。これに対して図８は釦１を
半球状に盛上らせたものであって、半球状の釦を手の平
の中に包み込んで操作をする。これはマウスの操作に似
ている。

なお、図２の圧力センサの上にある弾性体３−２は、釦
１を押す操作のストロークを長くすることによって操作
の感触を軟かくするために使用しているので圧力センサ
自体のストロークが長ければなくてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、この発明による入力装置は６
作のための釦と電気回路の部分が防水シートによって完
全に隔てられているので防塵防水性を要求される用途に
安心して使用することができる。防水シートから取付パ
ネルの内側への寸法は他の入力装置にくらべて薄く、ま
た操作のための釦も薄く作ることができるので、キーボ
ードのように底の浅い箱に取り付けられたパネルの面に
も容易に取り付けることができる。操作は中心が固定さ
れた釦を傾けるだけであるから操作のために必要な空間
も小さい。この入力装置を平面上の座標入力装置として
応用したとき、釦の中心から入力したい方向へ釦の周辺
部を押して釦を傾けることによって、表示画面上のカー
ソルなどを任意の方向へ移動させることができ、また、
押す強さを加減することによって移動する速さを自由に
変えることができる。釦の表面を皿状に窪才せればトラ
ックポールに似た操作で入力できるし、卸を半球状にす
ればマウスに似た操作で入力できるなど、操作性を選択
することもできる。使用部品点数が少いので安価に提供
することができる。

【図面の簡単な説明】 図１はこの発明の一実施例の分解斜視図、図２は同実施
例の断面図、図３は図２の破線部分を拡大した図で圧力
センサの一例を示す図、図４は図１・図２の入力装置を
座標入力装置として応用するときの回路構成の一実施例
を示す構成図、図５・図６・図７・図８は他の実施例の
断面図である。 ｌ・・・釦、１−２・・・支持棒、１−３・・・あて板
、１−４・・・ネジ、１−５・・・支持棒、１−６・・
・支持棒、２・・・防水シート、２−２・・・接着、２
−３・・・０リング、３・・・圧力センサ、３−２・・
・弾性体、４・・・印刷配線板、５・・・底板、６・・
・弾性体、７・・・座金、８・・・抜は止め、１３．、
・・出力特許出願人　東京測定器材株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　釦の中央に設けられた支持棒を底板の穴に通し、支持
   棒を中心にして釦を自在に傾けることができるよう、底
   板の背面に設けられた弾性体を介して底板に支持された
   釦と、釦と底板との間に設けられていて支持棒の周囲か
   ら底板側へ水等が漏れないように取り付けられた可とう
   性の防水シートと、釦を傾けたときに釦と底板との間に
   発生する釦による押下げ圧力の大きさと支持棒からみた
   押下げの方向とを検出するために配置された複数個の圧
   力センサとを備えたことを特徴とする相対的な座標を入
   力するための入力装置。