JPH0667787A

JPH0667787A - 位置入力装置

Info

Publication number: JPH0667787A
Application number: JP21891192A
Authority: JP
Inventors: Yoji Higashimura; 洋二東村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】小型且つ薄型で、しかも、狭い場所でも使用
でき、指の動きだけで素早くカーソル、ポインター等の
指示記号を画面上にて所望の位置に移動させることがで
きるような位置入力装置を提供することである。【構成】表示画面上に表示されたカーソル、ポインタ
ー等の指示記号の移動を制御するための位置入力装置に
おいて、タッチパネルと、該タッチパネルの押圧位置の
移動量を検出する押圧位置検出手段と、該押圧位置検出
手段の検出する押圧位置の移動量に対応する入力値を相
対値として指示記号の位置を制御する指示記号位置制御
手段とを備える。タッチパネルを２層構造とし、強く押
したときの下のタッチパネル層の入力をエンターキー入
力とする。【効果】小型で薄型のものとすることができ、指先の
動作だけで操作でき、しかも、機械部品が不要であるの
で、故障し難い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パーソナルコンピュー
タやワークステーションや画像処理装置等において表示
されているアイコン等を選択するための位置入力装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、パーソナルコンピュータ、ワー
クステーションおよび画像処理装置等においては、画面
上のカーソルやポインターを移動し、ある１点を指し示
すカーソルポインチィングデバイスの如き位置入力装置
が必要とされている。現在、この種の位置入力装置とし
ては、マウスが主として使用されている。マウスは、画
面上のカーソルを自由に移動させ、画面上の操作指令メ
ニューを選択したり、任意の図形を描くことができ、グ
ラフィックス機能を十分利用するのに大変便利な装置で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなマウスを使
用したカーソルポインティングデバイスとしては、特開
昭６０−１８１８２０号公報や特開昭６１−９７７３４
号公報に開示されたものがある。特開昭６０−１８１８
２０号公報に開示された技術においては、カーソルポイ
ンティングデバイスのある所定時間内での移動量に対応
する入力値を論理回路にて数値変換し、その数値を相対
値として、表示画面上に表示されるカーソルの移動を行
うディスプレイシステムにおいて、数値変換を行う論理
回路を、入力値が比較的大きい時は、この入力値よりも
更に大きな値を、入力値が比較的小さい時は、その入力
値よりも更に小さな値を出力値とする圧縮−伸長のため
の回路構成とし、カーソルポインティングデバイスの移
動速度により移動比率を自動的に変化させることによ
り、カーソルによる入力操作の操作性を向上させてい
る。

【０００４】また、特開昭６１−９７７３４号公報に開
示された技術においては、テーブル上を移動させ移動距
離に対応してパルス信号を発生する位置情報入力装置に
おいて、移動距離を検知してパルス信号を発生させる機
構と共に、発生したパルスをそのまま送出する回路と、
エクスクルーシブＯＲ回路およびワンショットマルチ回
路を経由させ、発生したパルス信号を整数倍して送出す
る回路とを有し、且つ移動させる速度を検知し回路を切
り換える加速度センサを設けたので、細部の情報は高い
精度で入力でき、広範囲の情報は効率良く短時間で入力
できるようにしている。

【０００５】しかしながら、このようなマウス用マット
上を移動させるマウスでは、腕全体を動かさねばなら
ず、マウス用マットを置くスペースがない場合や腕の動
きに制約がある場合には、甚だ操作性が悪いものとなっ
てしまう。また、マウスは、物理的に手で握れる大きさ
を必要とするため小型のものが製作できない等の問題も
あった。また、機械的な部品も多く使う必要があり、故
障し易いものでもあった。

【０００６】このようなマウスのように比較的に大きな
スペースを占めず、薄型とすることができ、故障を生ず
るような機械的な部品も含まない位置入力装置として
は、実開昭６２−７５５３１号公報や特開平４−２５９
２９号公報等に開示されたタッチパネルを使用するもの
がある。これらのタッチパネルを使用した位置入力装置
では、指等で触れた位置を検出するのには都合がいい
が、分解能が低く、マウスの代わりにはならなかった。
すなわち、タッチパネルで移動位置を検出し、例えば、
ディスプレイ上の矢印などを移動させる従来の位置入力
装置においては、画面と同一距離を一回の移動動作で入
力する場合は移動動作も大きくする必要があり、タッチ
パネル面積も画面の大きさと同じにする必要があり、装
置全体が大きくなってしまう。また、タッチパネルの面
積を小さくした場合には、移動動作の回数が増え、操作
性も悪くなってしまい、素早く所望の位置に移動させる
ことはできないものと考えられる。

【０００７】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点を解消し、小型且つ薄型で、しかも、狭い場所でも
使用でき、指の動きだけで素早くカーソル、ポインター
等の指示記号を画面上にて所望の位置に移動させること
ができるような位置入力装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの特徴によ
れば、表示画面上に表示されたカーソル、ポインター等
の指示記号の移動を制御するための位置入力装置におい
て、タッチパネルと、該タッチパネルの押圧位置の移動
量を検出する押圧位置検出手段と、該押圧位置検出手段
の検出する押圧位置の移動量に対応する入力値を相対値
として前記指示記号の位置を制御する指示記号位置制御
手段とを備える。

【０００９】本発明のもう１つの特徴によれば、表示画
面上に表示されたカーソル、ポインター等の指示記号の
移動を制御するための位置入力装置において、第１のタ
ッチパネル層および該第１のタッチパネル層の下に重ね
合わされて該第１のタッチパネル層の硬さより硬い硬さ
を有する第２のタッチパネル層を有するタッチパネル
と、該タッチパネルの前記第１のタッチパネル層の押圧
位置の移動量を検出する押圧位置検出手段と、該押圧位
置検出手段の検出する押圧位置の移動量に対応する入力
値を相対値として前記指示記号の位置を制御する指示記
号位置制御手段と、前記タッチパネルの前記第２のタッ
チパネル層の押圧を検出してそのときの前記指示記号の
位置を選択させる指示記号位置選択手段とを備える。

【００１０】

【作用】本発明によれば、タッチパネルを介して連続し
て入力された座標の変化速度から移動速度を検出し、移
動速度が速い場合には移動距離を大きくし、移動速度が
遅いときには、移動距離を小さくする機能を持たすこと
により、指の動きだけで素早く所望の位置にカーソル、
ポインター等の指示記号を画面上にて移動させることが
可能となり、狭い場所でも使用できるものとなる。

【００１１】

【実施例】次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例
について本発明をより詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例としての位置入
力装置の構成を概略的に示す図であり、図１に示すよう
に、この実施例の位置入力装置は、主として、例えば、
１０ｃｍ×１０ｃｍ程度の小型かつ薄型のタッチパネル
１００と、タイミング発生器１０と、入力セレクター２
０と、Ａ／Ｄ変換器３０と、座標演算器４０と、第１の
メモリー５０と、第２のメモリー６０と、比較器７０
と、中央処理装置８０とを備えている。

【００１３】先ず、タッチパネル１００について説明す
るに、図２から図５に関して説明するような抵抗検出体
式アナログタッチパネルであってよい。このタッチパネ
ル１００としては、例えば、信越ポリマー株式会社から
「シンエツＰＰＭＧ」、「シンエツＰＰＭＪ」および
「シンエツＰＰＰＴＡ」として市販されているものを利
用できる。タッチパネル１００は、図２の概略斜視図お
よび図３の部分拡大断面図に示すように、プラスチック
で形成された上部絶縁体１０６と、同様のプラスチック
で形成された下部絶縁体１０７とを重ね合わせてなるも
のである。上部絶縁体１０６の下面の一辺にそってＹ方
向抵抗体１０４が印刷されており、上部絶縁体１０６の
下面の全面には、Ｙ方向抵抗体１０４に接続する多数の
金属線１０１が細かなピッチにて取り付けられている。
一方、下部絶縁体１０７の上面の一辺にそってＸ方向抵
抗体１０３が印刷されており、下部絶縁体１０７の上面
の全面には、Ｘ方向抵抗体１０３に接続する多数の金属
線１０２が細かなピッチにて取り付けられている。これ
ら上部絶縁体１０６と下部絶縁体１０７とは、図３によ
く示されるように、それらの金属線１０１および１０２
が直交するようにして、それらの間にプラスチックのス
ペーサー１０５を一定間隔で挟み込むようにして、互い
に重ね合わされている。

【００１４】このようなタッチパネル１００の上部から
指等にて圧力を加えると、図４に略示するように、その
押圧部分における金属線１０１および１０２同志が接触
し、各測定端ＡＢＣＤでの抵抗値が変化する。本発明
は、このような性質を利用することにより、押された点
の座標を判別するものである。図５は、その場合の押さ
れた点のＸ座標およびＹ座標を求める計算式を説明して
いる。

【００１５】次に、この実施例の位置入力装置の動作に
ついて、図１を参照して説明する。中央処理装置８０
は、一定時間Ｔごとに、タイミング発生器１０に、入力
セレクター２０を介して、タッチパネル１００の押圧さ
れている点のＸ座標およびＹ座標を読み出すように、指
示する。タッチパネル１００が押されていない間は、測
定値が無限大を示すため、その間は座標演算器４０は、
結果を出さない。ある瞬間においてＡ／Ｄ変換器３０お
よび座標演算器４０を通して得られるＸ、Ｙ座標を第１
のメモリー５０に記憶させる。次に、読み込んだＸ、Ｙ
座標データを第２のメモリー６０に入れる。その後、比
較器７０で差を演算し、中央処理装置８０へ入力する。

【００１６】比較器７０から中央処理装置８０へ入力さ
れた差データは、中央処理装置８０において、基準値１
と基準値２で比較され、差＜基準値２ホストへのＸ、Ｙ座標＝実際
のＸ、Ｙ座標基準値２＜差＜基準値１ホストへのＸ、Ｙ座標＝Ｋ２
×実際のＸ、Ｙ座標基準値１＜差ホストへのＸ、Ｙ座標＝Ｋ１
×実際のＸ、Ｙ座標という原則にて変換したＸ、Ｙ座標のデータが、中央処
理装置８０からホスト９０へ送られる。これにより、指
先をタッチパネル１００上にて速く移動した場合、その
速度により実際の移動量のＫ１倍またはＫ２倍の移動量
が得られることになる。これらのデータ処理フローを、
図６に示している。

【００１７】この実施例の位置入力装置において、タッ
チパネル１００の周囲に、タッチパネル１００を指先で
押圧して移動させた結果えられる画面上のカーソルやポ
インター等の指示記号の位置が入力位置であることを入
力するエンターキーを配置することにより、従来のマウ
スにおけるクリックの機能をも持たすことができ、従来
のマウスに代えて使用することが可能となる。例えば、
図１１に示した実施例におけるタッチパネル部４００で
いえば、座標入力エリア４０１の周囲に配置したファン
クション押しスイッチエリアの複数のキー４０２、４０
３、４０４および４０５のうちの１つのキーを、このた
めのエンターキーとすればよい。

【００１８】図７は、本発明の別の実施例としての位置
入力装置の構成を概略的に示す図であり、図７に示すよ
うに、この実施例の位置入力装置は、主として、例え
ば、１０ｃｍ×１０ｃｍ程度の小型かつ薄型の第１のタ
ッチパネル層１００と、この第１のタッチパネル層１０
０の下に重ねられた第２のタッチパネル層３００と、第
１のタッチパネル層１００に関連付けられたタイミング
発生器１０、入力セレクター２０、Ａ／Ｄ変換器３０お
よび座標演算器４０と、第２のタッチパネル層３００に
関連付けられたタイミング発生器１１、入力セレクター
２１、Ａ／Ｄ変換器３１および座標変換器４１と、中央
処理装置８０とを備えている。

【００１９】先ず、第１のタッチパネル層１００につい
て説明するに、これは、図２から図５に関して説明した
タッチパネル１００の構造と全く同じであるので、ここ
では、繰り返し説明しない。第２のタッチパネル層３０
０は、この第１のタッチパネル層１００の構造と全く同
じでよいが、この実施例では、第１のタッチパネル層１
００と第２のタッチパネル層３００とでは、表面プラス
チックの硬さを変えており、第２のタッチパネル層３０
０の表面プラスチックの方が硬いものとされている。

【００２０】図８の拡大部分断面図に示すように、第１
のタッチパネル層１００は、図３に示すものと同様に、
Ｙ方向抵抗体１０４および金属線１０１を有した上部絶
縁体１０６と、Ｘ方向抵抗体１０３および金属線１０２
を有した下部絶縁体１０７と、スペーサー１０５とから
なっている。そして、この第１のタッチパネル層１００
の下に重ね合わされた第２のタッチパネル層３００は、
Ｙ方向抵抗体３０４および金属線３０１を有した上部絶
縁体３０６と、Ｘ方向抵抗体３０３および金属線３０２
を有した下部絶縁体３０７と、スペーサー３０５とから
なっている。

【００２１】この実施例の位置入力装置では、図９に示
すように、第１のタッチパネル層１００を軽く指先でこ
することで、図１の実施例に関して詳述したのと同じ原
理にて、その指先の移動位置の変化を捕らえて、例え
ば、ディスプレイ上の矢印（ポインター）を移動させる
ことができる。そして、必要な位置で、図１０に示すよ
うに、第２のタッチパネル層３００まで強く押すこと
で、その情報を捕らえ、例えば、アイコンの選択などに
使用することを可能としている。

【００２２】このように図７の実施例の位置入力装置
は、第１のタッチパネル層１００と第２のタッチパネル
層３００の絶縁体のプラスチックの硬さを変えることに
より、押す力の差によりポインター用の座標入力とスイ
ッチ機能とを１つの装置で実現させているものである。
図１１は、そのタッチパネル部の具体例を示している。
タッチパネル部４００は、前述したような第１のタッチ
パネル層１００と第２のタッチパネル層３００とで構成
される座標入力エリア兼ポインター押しスイッチエリア
４０１を有しており、且つこのエリア４０１の周囲に、
各種の機能スイッチ４０２、４０３、４０４、４０５を
含むファンクション押しスイッチエリアを有している。
図１１のタッチパネル部４００における座標入力エリア
兼ポインター押しスイッチエリア４０１を指先で軽くこ
する程度の圧力（図９参照）でＸ、Ｙ座標を読取り、パ
ソコンやワークステーションのポインターの位置操作を
行い、移動後の位置でさらに強く押すこと（図１０参
照）で選択などのスイッチの機能を実現できる。

【００２３】図７の構成において、第１のタッチパネル
層１００を軽くこする動作によるＸ、Ｙ座標の入力につ
いては、図１に関して説明したと同様であるので、ここ
では繰り返し詳述しないが、一定時間ごとに中央処理装
置８０から抵抗値測定信号がタイミング発生器１０に送
られ、タイミング発生器１０からのシーケンシャルなコ
ントロール信号により入力セレクター２０、Ａ／Ｄ変換
器３０、座標演算器４０が動作して、中央処理装置８０
へＸ、Ｙ座標が入力され、それがホスト９０へ送られ
る。また、第２のタッチパネル層３００には、この第２
のタッチパネル層３００までもが強く押された位置の座
標を検出するために、一定時間ごとに、中央処理装置８
０からの信号がタイミング発生器１１に送られて、この
タイミング発生器１１からのシーケンシャルなコントロ
ール信号により入力セレクター２１、Ａ／Ｄ変換器３
１、座標演算器４１が動作して、第２のタッチパネル層
３００が押された時点で、その座標が中央処理装置８０
からホスト９０へ送られることになる。

【００２４】

【発明の効果】従来のマウス方式では、移動距離が大き
く、腕全体を動かさないといけないが、本発明によれ
ば、指先の動作だけで移動距離の大きさに関係なくコン
トロール可能になる。また、装置の表面積も小さくてす
むので、機器の小型化にも有効である。

【００２５】使用するタッチパネルの表面積は、マウス
より大きくなるとしても、非常に薄くできるので、キー
ボードの下などに引き出し式に取り付けるようにもする
ことができる。また、マウスのように装置自体を移動さ
せる必要がないため、キーボード上に取り付けることも
可能である。

【００２６】さらにまた、ファンクションキーをタッチ
パネルの周囲に設定できるため、キーボードを操作する
ことなしに複雑な操作が可能となる。その上、タッチパ
ネルを利用するものなので、機械部品が不要であり故障
し難い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位置入力装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１の装置に使用するタッチパネルを示す概略
斜視図である。

【図３】図２のタッチパネルの部分拡大断面図である。

【図４】図２のタッチパネルの押圧状態を示す図３と同
様の部分拡大断面図である。

【図５】図２のタッチパネルにおける押圧位置のＸ、Ｙ
座標を算出する式を説明する図である。

【図６】図１の位置入力装置の動作を説明するためのフ
ローチャートを示す図である。

【図７】本発明の別の実施例としての位置入力装置の構
成を示す概略図である。

【図８】図７の装置におけるタッチパネルの部分拡大断
面図である。

【図９】図８のタッチパネルを指先で軽く押圧した状態
を示す部分拡大断面図である。

【図１０】図８のタッチパネルを指先で強く押圧した状
態を示す部分拡大断面図である。

【図１１】図７の位置入力装置におけるタッチパネル部
の具体例を示す図である。

【符号の説明】

１０タイミング発生器１１タイミング発生器２０入力セレクター２１入力セレクター３０Ａ／Ｄ変換器３１Ａ／Ｄ変換器４０座標演算器４１座標演算器５０メモリー６０メモリー７０比較器８０中央処理装置９０パソコン、ワークステーション等のホスト１００タッチパネル（第１のタッチパネル層）１０１金属線１０２金属線１０３Ｘ方向抵抗体１０４Ｙ方向抵抗体１０５スペーサー３００第２のタッチパネル層３０１金属線３０２金属線３０３Ｘ方向抵抗体３０４Ｙ方向抵抗体３０５スペーサー４００タッチパネル部４０１座標入力エリア兼ポインター押しスイッチエリ
ア４０２機能スイッチ４０３機能スイッチ４０４機能スイッチ４０５機能スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示画面上に表示されたカーソル、ポイ
ンター等の指示記号の移動を制御するための位置入力装
置において、タッチパネルと、該タッチパネルの押圧位
置の移動量を検出する押圧位置検出手段と、該押圧位置
検出手段の検出する押圧位置の移動量に対応する入力値
を相対値として前記指示記号の位置を制御する指示記号
位置制御手段とを備えたことを特徴とする位置入力装
置。
【請求項２】表示画面上に表示されたカーソル、ポイ
ンター等の指示記号の移動を制御するための位置入力装
置において、第１のタッチパネル層および該第１のタッ
チパネル層の下に重ね合わされて該第１のタッチパネル
層の硬さより硬い硬さを有する第２のタッチパネル層を
有するタッチパネルと、該タッチパネルの前記第１のタ
ッチパネル層の押圧位置の移動量を検出する押圧位置検
出手段と、該押圧位置検出手段の検出する押圧位置の移
動量に対応する入力値を相対値として前記指示記号の位
置を制御する指示記号位置制御手段と、前記タッチパネ
ルの前記第２のタッチパネル層の押圧を検出してそのと
きの前記指示記号の位置を選択させる指示記号位置選択
手段とを備えたことを特徴とする位置入力装置。