JPH0944296A

JPH0944296A - ポインティングデバイス

Info

Publication number: JPH0944296A
Application number: JP7192811A
Authority: JP
Inventors: Makoto Inagaki; 誠稲垣
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】より操作性が良く、かつより小型化できるポ
インティングデバイスを提供する。【解決手段】指を載置するための載置部Ｓを有しその
指の移動方向に応じて略水平に移動自在な操作パッド２
を用意する。このパッド２の移動方向及び距離を可変抵
抗器３、５、７及び９で検出し、この検出結果に応じて
カーソルを移動させる。パッドの移動方向及び距離の検
出は、パッド２の側面に圧接しパッドの移動に応じて一
定方向に直線移動するＴ字型突起部材ｔ―１〜ｔ―４を
設け、これら部材の直線移動距離に応じた電圧を発生さ
せることによって行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポインティングデバ
イスに関し、特にカーソルの位置を移動させるためのポ
インティングデバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のポインティングデバイスとしては
マウスが周知であり、操作性が良いことが知られてい
る。しかし、マウスを使用する場合は、マウス本体を移
動させるための場所が必要である。

【０００３】また、別のポインティングデバイスとして
トラックボールがある。しかし、トラックボールでカー
ソルを長い距離移動させる場合等にはボールから一時手
を離す操作が必要である。この点でトラックボールは操
作性に劣る。

【０００４】これらの問題点を解決したポインティング
デバイスが特開平５―１５８６１０号公報に記載されて
いる。このポインティングデバイスは、３６０度いずれ
の方向にも傾倒できるマウス型可動部の周囲に圧力セン
サを設けた構成である。そして、マウスが傾倒して圧力
センサに接触すると、その圧力の大きさによってＸ軸及
びＹ軸の各々の移動速度を変化させるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した公報に記載さ
れているポインティングデバイスは、本体を傾倒させて
使用するため、操作に違いにより感覚のずれが生じると
いう欠点がある。また、一般的なマウスよりも操作に必
要な場所は狭くなるが、ラップトップコンピュータ（い
わゆるノートパソコン）やパームトップコンピュータに
組込める大きさではない。

【０００６】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的はより操作性が
良く、かつより小型化できるポインティングデバイスを
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によるポインティ
ングデバイスは、指を載置するための載置部を有し該指
の移動方向に応じて略水平に移動自在なパッドと、前記
パッドの移動方向及び距離を検出する検出手段とを含
み、この検出結果に応じてカーソルを移動させるように
したことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の作用は以下の通りであ
る。

【０００９】指を載置するための載置部を有しその指の
移動方向に応じて略水平に移動自在なパッドを用意す
る。このパッドの移動方向及び距離を検出し、この検出
結果に応じてカーソルを移動させる。パッドの移動方向
及び距離の検出は、パッドの側面に圧接しパッドの移動
に応じて一定方向に直線移動する移動部材を設け、この
移動部材の直線移動距離に応じた電圧を発生させること
によって行う。

【００１０】次に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。

【００１１】図１は本発明によるポインティングデバイ
スの一実施例の概略構成図であり、本ポインティングデ
バイスをラップトップ型パーソナルコンピュータに用い
た場合の構成が示されている。同図において、（ａ）は
外観図、（ｂ）は内部構成図、（ｃ）は（ａ）のＡ―Ａ
部分の断面図である。各図において同等部分は同一符号
により示されている。

【００１２】同図（ａ）を参照すると、図には窓枠部Ｍ
に操作パッド２の表面の一部分が見えている状態が示さ
れている。そして、パッド２の表面の中央部には略円形
の凸部である指の載置部Ｓが設けられている。

【００１３】同図（ｂ）を参照すると、パッド２の各辺
に対応して可変抵抗器３、５、７、９が設けられてお
り、これら可変抵抗器によってパッド２の移動方向を検
出するのである。すなわち、操作パッド２は、略水平に
自由に移動することができ、この移動方向及び移動距離
を可変抵抗器によって検出するのである。

【００１４】各可変抵抗器３、５、７、９には後述する
ように孔部が設けられ、この孔部にはＴ字型突起部材ｔ
―１〜ｔ―４の軸部が嵌合している。これらＴ字型突起
部材ｔ―１〜ｔ―４は、コイルスプリング４、６、８、
１０によって、パッド２の各辺に設けられた凸部Ｔ１〜
Ｔ４に押圧されている。つまり、各凸部Ｔ１〜Ｔ４の側
面にはＴ字型突起部材ｔ―１〜ｔ―４が圧接した状態に
なっている。

【００１５】本実施例では、可変抵抗器３がパッド２の
Ｘ軸正方向への移動を検出し、可変抵抗器７がＸ軸負方
向への移動を検出する。また、可変抵抗器９がパッド２
のＹ軸正方向への移動を検出し、可変抵抗器５がＹ軸負
方向への移動を検出する。

【００１６】したがって、パッド２を同図上方向に移動
させれば、Ｔ字型突起部材ｔ―１が可変抵抗器３内の孔
部に挿入され、カーソルは上方向に移動する。このと
き、他のＴ字型突起部材ｔ―２〜ｔ―４の位置は変化し
ないものとする。

【００１７】同様に、パッド２を同図右方向に移動させ
れば、Ｔ字型突起部材ｔ―４が可変抵抗器９内の孔部に
挿入され、カーソルは右方向に移動する。このとき、他
のＴ字型突起部材ｔ―１〜ｔ―３の位置は変化しないも
のとする。

【００１８】また、パッド２を同図左下方向に移動させ
れば、Ｔ字型突起部材ｔ―２が可変抵抗器５内の孔部
に、Ｔ字型突起部材ｔ―３が可変抵抗器７内の孔部に夫
々挿入され、カーソルは左下方向に移動する。このと
き、他のＴ字型突起部材ｔ―１及びｔ―４の位置は変化
しないものとする。

【００１９】要するに、４つのＴ字型突起部材ｔ―１〜
ｔ―４のうち１つ又は２つが可変抵抗器内の孔部に挿入
されるのである。

【００２０】この操作の様子が図２に示されている。同
図を参照すると、窓枠部Ｍ内のパッド２の上に指Ｆを載
置し、カーソルを動かしたい方向へ指Ｆをずらす。これ
により、その方向にパッド２が略水平に移動し、上述し
た可変抵抗器がその方向及び距離を検出するのである。
なお、載置する指Ｆは人差指以外の他の指であっても良
い。

【００２１】再び図１（ｂ）を参照すると、パッド２は
略平板形状であり、その一主面の角部に丸みが設けられ
ている。パッド２が正方形平板ではない理由は、正方形
平板とした場合にはその角部の移動範囲が大きくなり、
本ポインティングデバイスの占有容積が大きくなるから
である。すなわち、同図（ｂ）に示されているように角
部に丸みを設けることで、占有容積を小さくできるので
ある。

【００２２】さらに、パッド２が円形平板ではない理由
は、円形平板とした場合にはその移動の際に窓枠部Ｍと
パッド２との間に間隙ができて装置内部が見えて、外観
を損ねるからである。すなわち、同図（ｂ）に示されて
いる形状にすることで、間隙ができず、外観を損ねるこ
とはないのである。

【００２３】以上の理由から、パッドを同図（ｂ）に示
されている形状にすれば、本ポインティングデバイスは
占有容積が小さく、かつ外観を損ねないので、ラップト
ップコンピュータ等に容易に組込むことができる。ラッ
プトップコンピュータ等に組込まない場合には、必ずし
も同図（ｂ）に示されている形状にする必要はない。

【００２４】さらに、同図（ｃ）を参照すると、パッド
２は矢印Ｙ１の方向に自在に水平移動できるように、ベ
ース２００上に載置されている。パッド２は凸部２１０
を有する金属製又は樹脂製のプレート２１と、このプレ
ート２１を覆うゴム製の本体板部２２とから構成されて
いる。なお、本体板部２２の下面は、プレート２１の下
面（凸部２１０を除く）と同一平面を形成している。

【００２５】パッド２がその移動前の初期位置に位置し
ている状態（同図（ｃ）の状態）において、凸部２１０
に対向する位置にクリックボタン２０が設けられてい
る。この状態において、パッド２を矢印Ｙ２の方向に押
下すれば、プレート２１の凸部２１０がクリックボタン
２０に接触する。よって、クリックボタン２０を押下げ
ることになる。

【００２６】パッド２が移動し、初期位置以外の位置に
位置している状態においては、パッド２を矢印Ｙ２の方
向に押下してもプレート２１の凸部２１０はクリックボ
タン２０に接触しない。よって、クリックボタン２０を
押下げることはない。

【００２７】次に、各可変抵抗器の構成例について可変
抵抗器５を代表例として説明する。図３（ａ）に示され
ているように、可変抵抗器５のＴ字型突起部材ｔ―２
は、円筒型の軸Ｊを有している。そして、この軸Ｊの表
面の一部分Ｊ１（影部分）には所定の抵抗値を有する金
属膜が設けられている。

【００２８】この軸Ｊが同図（ｂ）に示されている孔部
Ｈに嵌合することによって可変抵抗器が構成される。つ
まり、パッドの移動に応じて軸Ｊが直線移動し、その一
部分Ｊ１が本体５０の孔部Ｈに挿入されることになる。

【００２９】同図（ｃ）に示されているように、本体５
０の孔部Ｈの内面Ｈ１（影部分）にも所定の抵抗値を有
する金属膜が設けられており、軸Ｊの挿入状態において
孔部Ｈの内面Ｈ１の金属膜と軸Ｊの一部分Ｊ１の金属膜
とが接触することになる。このとき、パッドの移動量が
大であれば、軸Ｊの挿入量が大きくなって、金属膜同士
の接触面積（軸Ｊの一部分Ｊ１と孔部Ｈの内面Ｈ１との
接触面積）が大きくなる。一方、パッドの移動量が小で
あれば、軸Ｊの挿入量が小さくなって、金属膜同士の接
触面積が小さくなる。パッドが全く移動していないとき
には同図（ｄ）に示されている状態になり、金属膜同士
は全く接触しない。

【００３０】よって、パッド移動量の大きさに比例して
金属膜同士の接触面積が変化し、インピーダンスが変化
することになる。つまり、可変抵抗器が構成されること
になる。そして、この可変抵抗器のインピーダンス変化
を電圧値の変化として検出し、これをＣＰＵに送出する
のである。他の可変抵抗器３、７、９についても同様に
動作する。なお、上述したように、パッドの各辺には凸
部Ｔ１〜Ｔ４が設けられているため、パッドの移動によ
る応力がこの凸部に集中し、軸Ｊを確実かつ滑らかに移
動させることができる。

【００３１】この可変抵抗器のインピーダンス変化は、
図４に示されている回路で電圧値に変換する。同図に示
されている回路は、上述した可変抵抗器に相当する可変
抵抗素子Ｒ１と、固定抵抗素子Ｒ２と、直流電圧源Ｖと
を含んで構成されており、固定抵抗素子Ｒ２の両端から
電圧Ｖｒを検出する。なお、以下の説明の便宜上、直流
電圧源の電圧値をＶ、可変抵抗素子Ｒ１の抵抗値をＲ、
固定抵抗素子Ｒ２の抵抗値をｒとする。

【００３２】同回路に流れる電流をＩとすると、Ｉ＝Ｖ／（Ｒ＋ｒ）である。したがって、抵抗素子Ｒ２にかかる電圧Ｖｒ
は、Ｖｒ＝Ｉ・ｒ＝Ｖ・ｒ／（Ｒ＋ｒ）である。いま、可変抵抗素子Ｒ１の抵抗値Ｒが∞からａ
（ａは任意の抵抗値）まで変化すると、Ｖｒは０からＶ
・ｒ／（ａ＋ｒ）まで変化することになる。よって、パ
ッドの移動距離を電圧値として取出すことができるので
ある。

【００３３】この取出した電圧値はＡ／Ｄコンバータで
ディジタル値に変換する。この構成が図５に示されてい
る。同図に示されているように、可変抵抗器ｔ―ｉ（ｉ
は１〜４）で取出した電圧値（アナログ値）は、Ａ／Ｄ
コンバータ１１でディジタル値に変換される。そして、
この変換されたディジタル値は、コンピュータ等の内部
のＣＰＵ１２に送られる。

【００３４】一般のマウス等では、移動距離に応じた数
のパルスをシリアル信号としてＣＰＵに送出している。
このため、必要であれば、Ａ／Ｄコンバータ１１の出力
側にパラレル／シリアル変換回路を設けても良い。

【００３５】ところで、パッドの移動距離とカーソルの
移動速度とが直線的に比例しなくても良い。例えば、図
６に示されているように、パッドの移動距離とカーソル
の移動速度との関係を曲線的にしても良い。

【００３６】同図を参照すると、パッドの中心（初期位
置）からの移動距離が小であるとき、すなわちパッドを
僅かに移動させた場合はカーソルの移動速度は極めて小
さい。これにより、カーソルを所望の位置に確実に移動
させることができる。逆に、パッドの中心からの移動距
離が大であるとき、すなわちパッドを大きく移動させた
場合はカーソルの移動速度は大きい。これにより、カー
ソルを所望の位置付近まで迅速に移動させることができ
る。

【００３７】このように、パッドの移動距離が０から最
大距離ｄまでの変化に対し、カーソルの移動速度が０か
ら最大速度ｖａまで図示の如き曲線のように変化する電
圧をＣＰＵに送れば、ポインティングデバイスとしての
操作性は最良となる。これを実現するためには、図５の
Ａ／Ｄコンバータ１１の出力側にデコーダ又はテーブル
を設け、変換後のディジタル値を図６の曲線のディジタ
ル値になるように変換すれば良い。

【００３８】図１（ｂ）に戻り、かかる構成において、
今アイコン等のターゲットがカーソルのＹ軸上正方向に
位置しているとすれば、操作パッド２を図中前方向にず
らすことにより、可変抵抗器３の抵抗値が変化しそのと
きの電圧値がカーソルのＹ軸上正方向の移動速度を決定
する。カーソルがターゲットに近づくにつれ、操作パッ
ドを徐々に元の位置に戻せば、カーソルは徐々に速度を
下げターゲットへ正確にたどりつくことができる。

【００３９】また、ターゲットがカーソルの右４５度上
方に位置しているとすれば、操作パッドを右４５度前方
向へずらすことにより、操作パッド２が可変抵抗３と可
変抵抗９とに作用する。このとき、Ｔ字型突起部材ｔ―
１、ｔ―４が夫々最大移動距離ｄだけ押し込まれたなら
ば、カーソルは図６の特性に従ってｖａ×√２の速度で
ターゲットに向かって直線的に移動する。カーソルがタ
ーゲットに近づくにつれ、操作パッドを徐々に元の位置
に戻せば、上記の場合と同様にカーソルは徐々に速度を
下げターゲットへ正確にたどりつくことができる。

【００４０】次に、図１（ｃ）をも参照し、クリックす
る場合について説明する。カーソルがクリックすべきタ
ーゲット上に移動し終えた時、操作パッド２は常に初期
位置に位置する。このパッドの下、すなわち載置部Ｓの
設けられている面と反対側の面の凸部２１０に対向して
クリックボタン２０が設けられており、操作パッド２が
初期位置に位置している時にのみ、ある一定以上の力を
加えることにより、下部のボタン２０を押下することが
できる。つまり操作パッド２は、カーソルを移動させる
場合には略水平に移動するが、クリックする場合には上
下縦方向に撓む動きをするのである。凸部１２０の形状
は円柱形状の他、ボタン２０を押下できる形状であれば
良い。

【００４１】操作パッド２を押し下げようとする際、先
にいずれか水平方向にずれた場合にはカーソルは移動し
てターゲットをはずれてしまうのでクリックすることが
できない。押し下げた後にパッドが多少ずれたとしても
カーソルは動かず、パッドが元の高さに戻った時点でク
リック動作が完了し、カーソルを動かし始めることがで
きる。クリックボタンのスイッチの硬さは、操作パッド
２に指を載置してカーソルを移動し始めるとき（パッド
は初期位置にある）にかかる圧力とクリックするための
圧力とを十分に識別できるだけの硬さにしておくものと
する。

【００４２】なお、ドラッグ操作を実現するためには、
新たなボタンを操作パッドの近傍に設け、このボタンを
押下しながら操作パッドを移動させた場合にドラッグで
きるように構成すれば良い。また、キーボードを併用
し、ドラッグさせる対象物を掴んだり、離したりするキ
ーをソフトウェア的に組込んでも良い。例えば、「ＣＴ
ＲＬ」キーと「Ａ」キーとを同時に押下しながら操作パ
ッドを移動させた場合にドラッグできるように構成すれ
ば良い。

【００４３】なお、本例の操作パッドの材質は、上述し
たように、凸部を有するプレートが金属製又は樹脂製、
このプレートを覆う本体板部がゴム製であるが、これら
の材質に限定されるものではない。パッド押下時に撓ん
でプレートの凸部がクリックボタンに接触してこれを押
下げることのできる可撓性の材質であれば良い。

【００４４】以上のように、ポインティングデバイスを
パッド型にすることにより、指一本で移動やクリック等
が行え、作業効率が向上するのである。また、ポインテ
ィングデバイス自体を小型化でき、特にラットップコン
ピュータに搭載するのに最適な構造を実現できるのであ
る。

【００４５】請求項の記載に関連して本発明は更に次の
態様をとりうる。

【００４６】（１）前記パッドは、その押下時に撓むこ
とによって前記凸部と前記クリックボタンとが接触する
可撓性の材質で構成されることを特徴とする請求項４記
載のポインティングデバイス。

【００４７】（２）前記パッドの側面には凸部が設けら
れこの凸部に前記移動部材が圧接してなることを特徴と
する請求項２記載のポインティングデバイス。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ポインテ
ィングデバイスをパッド型にすることにより、指一本で
移動やクリック等が行え、作業効率が向上するという効
果がある。また、ポインティングデバイス自体を小型化
でき、特にラットップコンピュータに搭載するのに最適
な構造を実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるポインティングデバイス
の概略構成図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）は内部構
成図、（ｃ）は（ａ）のＡ―Ａ部の断面図である。

【図２】図１のポインティングデバイスの操作の様子を
示す図である。

【図３】図１中の可変抵抗器の概略構成図であり、
（ａ）は軸部の構成を示し、（ｂ）は可変抵抗器の本体
部の外観図、（ｃ）は（ａ）のＢ―Ｂ部の断面図、
（ｄ）は平面図である。

【図４】可変抵抗器によって電圧を発生するための回路
を示す回路図である。

【図５】可変抵抗器による発生電圧をディジタル値に変
換する回路の構成を示すブロック図である。

【図６】図１のポインティングデバイスにおける移動距
離と移動速度との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

２操作パッド３、５、７、９可変抵抗器４、６、８、１０コイルスプリング２０クリックボタンＭ窓枠部Ｓ載置部ｔ―１〜ｔ―４Ｔ字型突起部材Ｔ１〜Ｔ４凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】指を載置するための載置部を有し該指の
移動方向に応じて略水平に移動自在なパッドと、前記パ
ッドの移動方向及び距離を検出する検出手段とを含み、
この検出結果に応じてカーソルを移動させるようにした
ことを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項２】前記検出手段は、前記パッドの側面に圧
接し該パッドの移動に応じて一定方向に直線移動する移
動部材と、この移動部材の直線移動距離に応じた電圧を
発生する電圧発生手段とを有し、この発生電圧に応じて
前記カーソルを移動させるようにしたことを特徴とする
請求項１記載のポインティングデバイス。
【請求項３】前記パッドは、その一主面の角部に丸み
を有する略平板形状であることを特徴とする請求項１又
は２記載のポインティングデバイス。
【請求項４】前記パッドは、その一主面に前記載置部
が設けられかつ他主面の略中央部に凸部を有し、前記パッドの移動前の初期位置において前記凸部の位置
に対向する位置に設けられたクリックボタンを更に含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポイ
ンティングデバイス。