JPH09204264A - ポインティングデバイス - Google Patents

ポインティングデバイス

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JPH09204264A
JPH09204264A JP8012675A JP1267596A JPH09204264A JP H09204264 A JPH09204264 A JP H09204264A JP 8012675 A JP8012675 A JP 8012675A JP 1267596 A JP1267596 A JP 1267596A JP H09204264 A JPH09204264 A JP H09204264A
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JP
Japan
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input
actuator
cursor
electrodes
pointing device
Prior art date
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Application number
JP8012675A
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English (en)
Inventor
Toshiteru Kataue
星輝 片上
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Hosiden Corp
Original Assignee
Hosiden Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構造で、良好な操作性を有するポイン
ティングデバイスを得る。 【解決手段】 感圧式タブレット用の入力シート22に
入力操作用のアクチュエータ23を搭載する。アクチュ
エータ23の凸球面24は入力操作に応じて入力シート
22の入力面32に転接し、その接触位置において入力
面32は加圧される。この加圧位置(ON点)を検出し
て位置データを得、この位置データをカーソルの移動速
度と方向とを表すデータに変換し、その変換データをア
クチュエータ23の入力操作中、出力する。この際、O
N点が入力面32の中心に近い程、カーソルの移動速度
を遅くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はディスプレイ画面
上のカーソル移動に用いるポインティングデバイスに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のポインティングデバイス
の一例として、例えばトラックボールがある。トラック
ボールは例えばロータリエンコーダが取付けられたX,
Y2軸をなす2本の回転シャフトでボールを受け、指操
作によるボールの回転をX軸方向、Y軸方向に分解し、
ロータリエンコーダによってその増分値を検出して、カ
ーソルがボールの回転に連動して動くようにしたもので
ある。
【0003】相対位置検出系のポインティングデバイス
としては、このトラックボールの他、トラックボールと
同様の検出系を有するマウスがあり、また図11に示し
たような歪ゲージタイプのデバイスもある。この歪ゲー
ジタイプのデバイスは4枚の歪ゲージ11を4角柱状と
された樹脂棒12の4面に貼り付け、樹脂棒12のゴム
キャップ13が取り付けられた端部の操作による樹脂棒
12の曲がりをこれら4枚の歪ゲージ11により検出し
てその検出量及び方向に応じてカーソルを移動させるよ
うにしたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】相対位置検出系のポイ
ンティングデバイスとしては上述したように各種用いら
れているが、例えばトラックボールは構造が複雑であ
り、またボールや回転シャフトを有する構造上、薄型化
を図りずらいものとなっていた。一方、図11に示した
歪ゲージタイプのデバイスは抵抗値変化が微小なため、
ホィーストンブリッジ等を用いて検出しなければなら
ず、さらに4枚の歪ゲージ11の特性差を補正する必要
があり、これらの点から構成が複雑なものとなってい
た。
【0005】この発明の目的は、これら従来の問題点に
鑑み、構造が簡単で機構部の薄型化を図ることができ、
かつ良好な操作性を有するポインティングデバイスを提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、感
圧式タブレット用の入力シートと、一方の板面が凸球面
とされた略円板状とされ、その凸球面が入力シートの入
力面に転接する入力操作用アクチュエータと、そのアク
チュエータによる入力面の加圧位置を検出し、位置デー
タとして出力する手段と、その位置データをカーソルの
移動速度と方向とを表すデータに変換し、その変換デー
タをアクチュエータの入力操作中、出力する手段とが設
けられ、加圧位置が入力面の中央に近い程、カーソルの
移動速度が遅くされる。
【0007】請求項2の発明では請求項1の発明におい
て、入力シートが、電極が対向2辺に配された方形状抵
抗膜が形成された一対の絶縁シートを、両抵抗膜が互い
に対向し、かつ両電極が互いに直角をなすようにスペー
サを介してはり合わせて構成される。請求項3の発明で
は請求項2の発明において、一対の絶縁シートの各抵抗
膜の電極間中心に電極がそれぞれ配設される。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照し、実施例により説明する。まず、この発明によるポ
インティングデバイスの機構部の構成について説明す
る。図1は機構部の一例を示したものであり、ベースプ
レート21上に感圧式タブレット用の入力シート22が
載置され、その上に入力操作用のアクチュエータ23が
搭載される。アクチュエータ23は略円板状とされ、そ
の入力シート22と対向する一方の板面は凸球面24と
されている。一方、アクチュエータ23の他方の板面は
平面とされ、円形の操作面25とされる。
【0009】アクチュエータ23はその周縁がリング状
ヒンジ部26を介してリング状枠体27に支持されてお
り、枠体27はそれを覆うケース28によって入力シー
ト22上に固定され、さらにケース28は入力シート2
2を介してベースプレート21に例えばねじ(図示せ
ず)により取付け固定されている。アクチュエータ2
3、ヒンジ部26及び枠体27は例えばシリコンゴム等
により一体に形成され、ヒンジ部26は肉薄とされて弾
性変形可能とされている。
【0010】ケース28はこの例では方形外形を有する
箱状とされており、その上面29に形成された円形開口
31からアクチュエータ23が露出される。なお、アク
チュエータ23の操作面25はケース28の上面29と
同一面上に位置されている。ケース28は例えばABS
樹脂等の樹脂材で形成され、またベースプレート21は
アルミニウム板等によって形成される。
【0011】アクチュエータ23は非動作状態、即ち操
作面25が押圧されない状態では、図1Bに示すように
その操作面25が入力シート22と平行に保たれてお
り、その中心軸上に位置する凸球面24の頂点が入力シ
ート22の入力面32と接触している。一方、操作面2
5が指で押圧され、アクチュエータ23が操作される
と、アクチュエータ23は加えられた力の大きさ及び位
置に応じて傾き、凸球面24が転接してその入力面32
との接触位置が変化し、入力面32はその位置において
加圧される。図2及び3はこの様子を示したものであ
る。
【0012】図2A,Bはアクチュエータ23に対する
力Fを加える位置(作用点)の変化による入力面32の
加圧位置(以下、ON点と言う。)の変化を示したもの
であり、また図3A,Bは加える力Fの大きさの変化に
よるON点の変化を示したものである。このように、凸
球面24を有するアクチュエータ23を用いることによ
り、ON点を任意に変化させることができる。
【0013】次に、入力シート22の構成を図4を参照
して説明する。入力シート22は電極33が対向2辺に
配された方形状の抵抗膜34が形成された一対の絶縁シ
ート35,36が、両抵抗膜34が微小間隙を有して互
いに対向するように、スペーサ37を介してはり合わさ
れて構成され、両抵抗膜34はON点においてアクチュ
エータ23からの押圧力により接触可能とされている。
絶縁シート35側の電極33と絶縁シート36側の電極
33とは互いに直角をなす位置関係となるように配置さ
れる。なお、この例では2枚の絶縁シート35,36は
幅狭とされた一対の折り返し部38を介して一体に形成
されており、この折り返し部38を折り返すことによっ
て入力シート22が構成される。各電極33には導体パ
ターン39が接続され、これら4本の導体パターン39
は絶縁シート36側に突出形成されたリード部41に導
出されて回路側と接続可能とされている。
【0014】図5はこの入力シート22に対する回路構
成を示したものであり、入力シート22より検出した電
圧はADコンバータ42によってA/D変換されてデー
タ処理部43に取り込まれる。なお、44は入力シート
22の各電極33の駆動・検出切替用のスイッチ群であ
り、45はこのポインティングデバイス接続用のインタ
フェースを示す。
【0015】次に、入力シート22によるON点検出及
びデータ処理部43におけるデータ処理について説明す
る。今、図6に示したように、入力シート22のX方向
に配列された電極(例えば絶縁シート36の両電極)3
3をXA,XBとし、Y方向に配列された電極(例えば
絶縁シート35の両電極)33をYA,YBとする。O
N点のX方向の位置を検出する時は例えばXA=0V,
XB=5Vの電圧をかけ、YA(又はYB)よりON点
部の電圧を検出する。Y方向の位置は同様にYA=0
V,YB=5Vの電圧を掛け、XA(又はXB)より電
圧を検出する。例えば、ON点が図6中に示した寸法関
係にある場合、ON点の電圧はX=4V,Y=3.5Vと
なる。
【0016】上記のようにして検出された電圧はON点
のXY座標系における位置に対応し、データ処理部43
内の位置検出・出力部46は電極XA,XBとYA,Y
Bに対する駆動(電圧印加)及び検出(電圧測定)を所
定のサイクルでスイッチ44を操作して順次切替えてO
N点の電圧を検出し、それを位置データとして出力す
る。
【0017】この位置データはデータ変換部47でカー
ソルの移動速度と方向とを表すデータに変換される。こ
のデータ変換は、ON点が入力面32中心からX方向、
Y方向それぞれ+側あるいは−側にどの程度離れている
かによって、カーソル移動速度及び方向を決定するもの
で、例えば電極33に対する印加電圧が上記例の場合と
すれば、下記テーブルに合わせてカーソル移動速度(方
向を含む)が決定される。
【0018】
【表1】
【0019】カーソル移動速度は上記テーブルに示した
ように、ON点が入力面32の中心(電圧2.5V)に近
い程、遅く設定される。なお、図6に示したON点の場
合、カーソル移動速度はX=400カウント/s,Y=
200カウント/sとなる。決定されたカーソル移動速
度はアクチュエータ23の操作により入力シート22が
ON(加圧)されている間、このデータ変換部47から
出力される。従って、アクチュエータ23の操作面25
を、カーソルを移動させたい方向に対応して押圧操作す
れば、カーソルは移動し、その力Fを加える位置及び大
きさによりカーソル移動速度を調節することができる。
【0020】上述のような構成とされたこの発明による
ポインティングデバイスは図1に示したように、その機
構部は極めて簡単な構造で、かつ薄型のものであり、例
えば縦横各30mm程度、高さ5mm程度の大きさとするこ
とができる。なお、図7は図5に示した入力シート22
に対する回路をワンチップマイコン(NEC製μPD1
7147GT相等)を用いて構成した例を示したもので
ある。
【0021】次に、請求項3の発明の実施例を図8を参
照して説明する。この例は前述した入力シート22に対
し、その各抵抗膜34の電極33間の中心位置、つまり
入力面32の中心線上にも電極33を配設したものであ
り、図8はその構成を示したものである。この構成は例
えばアクチュエータ23の操作開始時及び終了時に、入
力シート22が図4に示した構成のものでは接触抵抗に
起因してカーソル飛び現象が発生する恐れがあることに
着目し、それを解消できるようにしたものである。
【0022】まず、カーソル飛び現象について説明す
る。抵抗膜34の両端に電極33が配された入力シート
22の場合、図6を用いて説明すれば、XA(YA)=
0V,XB(YB)=5Vとした時、通常の接触抵抗で
は、表1より ・電圧(V) 0 2.5(中心) 5 ・カーソル移動速度 −800 ← 0 → 800 (カウント/s) 速い 遅い 速い となるが、ADコンバータの入力抵抗に対し、入力シー
ト22の接触抵抗が大きくなる(例えば両抵抗膜34が
軽く触れた時等に起こる)と、ON点の位置に関係な
く、ADコンバータへの入力電圧が0Vに近づいてしま
い、この時カーソル移動速度は速いデータとなり、即ち
カーソル移動速度は誤認され、速いデータとして出力さ
れるため、カーソルが速い速度で動いてしまう。
【0023】これに対し、電極33を中心に追加した場
合、図9を参照して説明すれば、例えば、 ():XA(YA)=0V,XC(YC)=0V,
XB(YB)=5V ():XA(YA)=5V,XC(YC)=0V,
XB(YB)=0V とし、ON点のX方向の位置を検出する時は、電圧,
を順次行い、Y方向は電圧,を順次用いるように
すれば、 ・電圧(V) 5 0(中心) 5 ・カーソル移動速度 −800 ← 0 → 800 (カウント/s) 速い 遅い 速い となり、接触抵抗が大きい時でもカーソルは遅い速度で
しか動かなくなり、即ちカーソル飛び現象を解消するこ
とができる。
【0024】なお、このように両抵抗膜34に設ける電
極33を各3本にすることにより、2本の場合と同じ分
解能のADコンバータを使用するとすれば、倍の分解能
を得ることができる。入力シート22は図4及び8にお
いては、いずれも電極33が設けられた一対の抵抗膜3
4が対向配置された構成を有するものとしているが、こ
れに限らず感圧式タブレット用の各種入力シートを用い
ることができる。例えば、図10に示したように、絶縁
シート36には4角に電極51〜54をもつ抵抗膜34
を形成し、絶縁シート35にはこの抵抗膜34と対向す
る電極膜55を形成する構成としてもよい。この場合、
例えば電極51,52を0V,電極53,54を5Vと
すればON点のX方向の位置を電極膜55により検出で
き、電極52,54を0V,電極51,53を5Vとす
ればY方向の位置を同様に検出できる。
【0025】上述したように、この発明によるポインテ
ィングデバイスは相対位置検出系のデバイスとして機能
するが、例えばアクチュエータ23を取り外し、ペン等
で直接入力シート22の操作を行うようにすれば絶対座
標入力装置としても使用することができ、この場合はデ
ータ処理部43に出力切替スイッチを設け、ON位置デ
ータをそのまま出力できるようにしておけばよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
極めて簡易な構造で、良好な操作性を有するポインティ
ングデバイスを得ることができ、かつ小型、薄型化を図
ることができる。さらに、請求項3の発明によれば、カ
ーソルの飛びが発生せず、カーソルが誤動作しないポイ
ンティングデバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Aは請求項1の発明の実施例の機構部を示す平
面図、Bはその断面図。
【図2】図1の機構部の動作(力の作用点の変化による
ON点の変化)を説明するための図。
【図3】図1の機構部の動作(力の大きさの変化による
ON点の変化)を説明するための図。
【図4】請求項2の発明の実施例を説明するための図、
Aは入力シートの展開図、Bはその完成平面図、CはB
の側面図。
【図5】請求項1の発明の実施例の回路ブロック図。
【図6】図4の入力シートの動作を説明するための図。
【図7】図5の回路の具体的構成の一例を示す図。
【図8】請求項3の発明の実施例を説明するための図、
Aは入力シートの展開図、Bはその完成側面図。
【図9】図8の入力シートの動作を説明するための図。
【図10】入力シートの他の実施例を説明するための
図。
【図11】従来のポインティングデバイスの一例を説明
するための斜視図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感圧式タブレット用の入力シートと、 一方の板面が凸球面とされた略円板状とされ、その凸球
    面が上記入力シートの入力面に転接する入力操作用アク
    チュエータと、 そのアクチュエータによる上記入力面の加圧位置を検出
    し、位置データとして出力する手段と、 その位置データをカーソルの移動速度と方向とを表すデ
    ータに変換し、その変換データを上記アクチュエータの
    入力操作中、出力する手段とを備え、 上記加圧位置が上記入力面の中心に近い程、上記カーソ
    ルの移動速度が遅くされていることを特徴とするポイン
    ティングデバイス。
  2. 【請求項2】 上記入力シートは、電極が対向2辺に配
    された方形状抵抗膜が形成された一対の絶縁シートが、
    両抵抗膜が互いに対向し、かつ両電極が互いに直角をな
    すように、スペーサを介してはり合わされてなることを
    特徴とする請求項1記載のポインティングデバイス。
  3. 【請求項3】 上記一対の絶縁シートの各抵抗膜の電極
    間中心に電極がそれぞれ配設されていることを特徴とす
    る請求項2記載のポインティングデバイス。
JP8012675A 1996-01-29 1996-01-29 ポインティングデバイス Pending JPH09204264A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002077783A1 (fr) * 2001-03-23 2002-10-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Terminal de communication mobile
WO2003010650A1 (en) * 2001-07-23 2003-02-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multi-directional input device and electronic equipment using the device
JP2008257296A (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Tokyo Institute Of Technology 転動型入力装置とプログラム
JP4762419B2 (ja) * 1999-05-25 2011-08-31 バラタッチ テクノロジー インコーポレイテッド 可変抵抗デバイスおよび方法

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