JPH0227629A - 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（たとえば表示装置の表示画面上のカーソ
ルを移動させるときの移動方向とその量）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、トラックボール、マウス、カー
ソルキー　ライトペン、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を速く遅く
自由な速度で任意の方向へ移動できること、長時間使用
しても疲労感の少い、ことなどの操作性、形状の大きさ
や厚さ、操作の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に異るため使
用目的に合わせて選択されている。

防塵防水性を要求される用途に適した入力装置としては
、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状が大きく、取付けられた
パネルの内にも外にも厚味がある。防水性を持たせるた
めにはゴム製のじ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であり、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。しかし
、カーソルなどを自由な速度であらゆる方向へ移動させ
るのは困難である。デジタイザは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、形状が大きく操作
に必要な空間も広く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ポールやマウスなどが適
しているが、回転機構部分を密閉することができないた
め防塵防水性はない。形状も太きかったり操作のために
広い空間が必要であ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できる
相対的な座標を入力するための入力装置には、操作性が
良くて薄形で操作のために必要な空間の小さいものがな
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適していて
、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て、薄形で、操作の
ために必要な空間が小さくてすむ相対的な座標を入力す
るための入力装置を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、その中央部分に支持棒１
−２が設けられている。釦１は支持棒１−２を底板４の
穴に貫通させて支持されているが、支持棒１−２を中心
に自在に傾けることができるように、防水シート２、ス
ペーサ３、印刷配線板９、底板４、弾性体５、ワッシャ
６の順に重ねられていて、最後に抜は止め７を支持棒１
−２にはめ合わせて釦の動きすぎを制限している。スペ
ーサ３は底板４または防水シート２または印刷配線板９
と一体であってもよい。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４の側
へ侵入しないように接着（１−４）がほどこされている
。釦１の外周に近い面の防水シート２の側には複数個の
突起１−３が設けられていて、その直下に位置する底板
の上にはそれぞれ圧力センサ８がある。突起１−３と圧
力センサ８はひと組となって、支持棒１−２を中心に対
称の位置に２組ある。　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記と同様に支持棒１−２を中
心として２組の突起と圧力センサがあって、０れら４組
の突起と圧力センサは釦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。圧力センサ８は印刷
配線板９の上に配置されていて、印刷配線板の端部から
その出力を取り出すことができる。印刷配線板９の周囲
には防水シート１−３と底板４とが接近しすぎて圧力セ
ンサ８の動作を妨げることがないようにスペーサ３−２
（図２には示されていない）がある。釦１は防水シート
１−３に接着されているため支持棒１−２を中心に回転
しにくい構造ではあるが、釦１に設けられた回り止め１
０が底板４の穴に挿入されていて釦１が回転するのを防
いでいる。

図３は圧力センサ８の詳細を説明するための拡大図であ
る。圧力センサは感圧導電ゴム８−２を挾んで下部電極
８−３と上部電極８−４が対向していて、スペーサ８−
５が電極の間隔を一定に保つように配置されている。感
圧導電ゴム８−２は上下から電極で挾まれたとき、両電
極間に加えられる圧力が小さければ両電極間に高い抵抗
値を示しているが、加えられる圧力が大きくなるに従っ
て抵抗値は小さくなってゆく性質を持っている。

釦１が押されないときは突起１−３が感圧導電ゴムを押
さないから両電極間の抵抗値は極めて高い。

釦１が押されると、突起１−３が防水シート２を押し、
防水シート２が上部電極８−４を押し、上部電極８−４
が感圧導電ゴム８−２を押すため、両電極間の抵抗値が
小さくなる。抵抗値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５の反発力によって底板
４へ引き寄せられているので、釦ｌはスペーサ３と防水
シート２とを間に挾んで底板４と平行な位置に対面して
いる。このとき、突起１−３は圧力センサ８を押さない
高さに位置している。釦１の一方の周辺部が底板４のほ
うへ押されると、釦１はスペーサ３の外周部分を支点と
して押された側へ傾く。そのため支持棒１−２は釦１の
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７とワッシャ６が底板４に近ず
き弾性体５を圧縮する。圧縮された弾性体５の反発力は
釦１を元の位置へ復元させる力として作用する。釦１が
傾くと突起１−３が防水シート２を介して圧力センサ８
を押す。

防水シート２は可とう性があるため圧力センサ８を押す
妨げとはならない。圧力センサ８は釦１の突起１−３の
圧力を受けてその圧力に対応した抵抗値に減少する。釦
１の傾きはスペーサ３を支点としているので、圧力を受
けている圧力センサと反対の位置にある圧力セン、すを
押すための突起は圧力センサから離れる方向へ動いてい
る。従って線対称関係にある２個の圧力センサは必ず一
方のみが圧力を受け、２個とも同時に圧力を受けること
はない。線対称の関係に無いとなりあった２個の圧力セ
ンサーは、２個の圧力センサの中間の位置で釦が押され
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まるの
で、２個の圧力センサの抵抗値を比較することによって
釦の押された位置、いいかえれば支持棒を中心にしたと
きの押された方向を知ることができる。

図４は図１および図５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８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、高抵抗のときは電
圧は出力されず、低抵抗となるに従って出力電圧は上昇
する。臣はしきい値設定器であって、入力電圧が極めて
小さいときには電圧が出力されず、しきい値以上の電圧
が入力されたときには入力電圧をそのまま出力電圧とし
て出力される。１３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ノく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
の抵抗値は高く、抵抗−電圧変換器の出力電圧は極めて
低いのでしきい値設定器からの出力電圧は無く、電キー
周波数変換器からの周波数もゼロで出力されていない。

圧力センサが圧力を受けると、抵抗−電圧変換器からし
きい値以上の電圧が出力されて電圧−周波数変換器から
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
ある。４組の圧力センサは釦１の押される方向に対応さ
せであるから、釦ｌを右寄りに押したときに力を受ける
圧力センサの出力を＋Ｘ、釦１を左寄りに押したときに
力を受ける圧力センサの出力を−Ｘ、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の出
力を十Ｙ、先方側を押したときに力を受ける圧力センサ
の出力を−Ｙとすれば、釦ｌ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にベクトル値と
なって表わされる。このベクトル値を相対的な座標の値
として表示装置に与えれば、釦を押す方向と押す力の大
きさを変えてやること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は他の実施例の分解斜視図である。図１は操作パネ
ル面上の突出を低くするために釦の厚みを極力薄くした
ときの実施例であって、釦の操作は指先で行われる。図
５は操作性の良さを重視して、釦の形状を手の中に包み
込まれるような形にし、手首の動きで釦を操作できるよ
うにした実施例である。図５では釦の操作を手首の動き
だけで行えるため、指先で他の操作をすることが可能と
なり、指先で操作する押釦が釦１の一部に付加された。

このように作られた釦はマウスに良く似ているので操作
もマウスに近い感覚で行うことができる。図１とくらべ
たときの構成上の違いは、押釦１−５と押棒１−６と押
釦用圧力センサ８−７が追加された点であるが、この追
加の部分はこの発明に直接には関係しない部分である。

押釦に関する部分を除く他の部分の構成は図１と同じで
あるから図１の説明を図５の説明に読み替えればよい。

押釦に関する部分を以下に説明する。押釦ｌ−５は釦１
の中央部分から板ばねで支持されていて、押釦１−５を
押したときに釦１が同時に動かないようにしである。押
棒１−６は押釦１−５と連動して動き、防水シートを介
して押釦用圧力センサ８−７を押すように配置されてい
る。圧力センサ８−７が押されたか押されなかったかの
いずれかを検出するスイッチとなるような回路を付加し
て使用すれば、押釦１−５は指令用スイッチとして応用
できるのでマウスに近似した入力装置となる。

なお、図３のスペーサ８−５に弾力性のあるものを使用
すれば、突起１−３が無くても釦１の下面で直接圧力セ
ンサを押すように構成することで目的が達成できる。ま
た、突起１−３に弾性体を使用すれば、押す操作のスト
ロークを長くすることができるので操作の感触を軟かく
することができる０接着１−４は防水ができれば他の方
法でもよし１゜（発明の効果ン 以上説明してきたように、この発明による入力装置は防
水シートによって操作釦の部分と電気回路部分が完全に
隔てられているため、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。防水のだめのシートは平
面状であるから、操作のための釦の形状を使用目的に応
じて自由な形状に作ることができる。たとえば、キーボ
ードのキースイッチと同時に使用することが多い用途に
は指先だけで操作しやすいように、あるいは操作パネル
面上の突出を減らして平らなすっきりしたパネルデザイ
ンにするために釦の厚さを極力薄く小さいものにしたり
、操作性をより高いものにするために釦の形状をマウス
と同じように手の中に包み込んで操作するような形にし
たりすることができる。操作のための釦は支持体を中心
にどの方向へも同じ力で傾けることができるので、釦を
傾ける方向とその力を加減することで表示画面上のカー
ソルやポインタを自由な速度で任意の方向へ動かすこと
ができる。防水シートから内側の厚さも薄いので、キー
ボードのように底の浅い）（ネル面にも取り付けること
が容易であり、使用機器の内部スペースが有効に利用で
きる。釦はパネルの一点に固定されていてその動きも小
さいので操作に必要な空間も小さい。また、使用部品の
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は他の実施例の分解斜視図である。 ｌ・・・釦、１−２・・・支持棒、１−３・・・突起、
１−４・・・接着、１−５・・・押釦、１−６・・・押
棒、２・・・防水シート、３・・・スペーサ、４・・・
底板、５・・・弾性体、６・・・ワッシャ、７・・・抜
は止め、８・・・圧力センサ、８−２・・・感圧導電ゴ
ム、８−３・・・下部電極、８−４・・・上部電極、８
−５・・・スペーサ、８−６・・・押釦用圧力センサ、
９・・・印刷配線板、１０・・・回り止め、１１・・・
抵抗−電圧変換器、１２・・・しきい値設定器、１３・
・・電圧−周波数変換器、１４・・・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. 釦の中央部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で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、釦を傾けたときに防水シートを介して底板
   との間に発生する釦による押下げ圧力と支持棒からみた
   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。