JPH09244801A - 押圧力検出型ポインティングデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価であって且つ操作性を向上させることの
できる押圧力検出型ポインティングデバイスを提供する
ことである。 【解決手段】 本発明は、ディスプレイ画面５上のカー
ソル６の移動量及び移動方向を特定させるポインティン
グデバイスにおいて、基板８上で複数に等分割して配列
されると共に、押圧力に応じてリニアな電圧を出力する
複数の圧電素子９と、圧電素子９の加圧面１２に接触し
て配置され、圧電素子９の分割中心Ｄを通る軸線１３上
に位置する揺動点Ｂを中心にして揺動する操作体１０と
を備えたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ画面
上のカーソルの移動量及び移動方向を特定させるポイン
ティングデバイスに係り、特に、押圧力を検出すること
でカーソルを特定させる押圧力検出型ポインティングデ
バイスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から存在するポインティングデバイ
スとして、例えばマウスがある。マウスは、ディスプレ
イ画面上のカーソルの移動量及び移動方向を特定させる
もので、底部の中央にはボールが設けられ、内部にはロ
ータリエンコーダが設けられている。そして、ボールを
机上に接触させた状態でマウスを動かすと、ボールは回
転し、このボールの回転に伴ってロータリエンコーダか
ら信号が出力され、この信号によってカーソルの移動量
及び移動方向が特定される。マウスは、基本的にはボー
ルを机等に接触させた状態で、手をある方向に動かすこ
とで、カーソルをディスプレイ画面上の所定の位置へ移
動させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たマウスは、いくつかの部品から構成されているため、
高価になるという問題があった。また、マウスを操作す
る場合において、カーソルの移動速度を調整するときに
はマウスをもつ手の動作を速くしたり遅くしたりしなけ
ればならず、また、カーソルを頻繁に移動させる場合に
は手を頻繁に動かすことが要求されていた。このため、
操作性が良くないという問題があった。

【０００４】なお、特開平６−２７４２６７号公報及び
特開平６−２７４２６８号公報には、圧電素子を複数に
分割させて円形に配列した構成が開示され、各圧電素子
には突起が設けられている。そこで、これら公報に開示
された技術は、各突起を指で直接触れることで、目の見
えない人でも操作することができる盲人用点字入力装置
であり、本発明の技術思想と発想を異にするものであ
る。

【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、安価であって且つ操作性を向上させ
ることのできる押圧力検出型ポインティングデバイスを
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による押圧力検出
型ポインティングデバイスは、ディスプレイ画面上のカ
ーソルの移動量及び移動方向を特定させるポインティン
グデバイスにおいて、基板上で複数に等分割して配列さ
れると共に、押圧力に応じてリニアな電圧を出力する複
数の圧電素子と、圧電素子の加圧面に接触して配置さ
れ、圧電素子の分割中心を通る軸線上に位置する揺動点
を中心にして揺動する操作体とを備えたことを特徴とし
ている。

【０００７】例えば指で操作体に押圧力を加えながら、
揺動点を中心にして操作体を揺動させると、押圧力は操
作体を通って等分割された圧電素子の加圧面に伝わる。
圧電素子は押圧力に応じたリニアな電圧を出力し、この
出力電圧に基づいてディスプレイ画面上のカーソルの移
動速度を変化させることができる。

【０００８】また、上記操作体は、各圧電素子の分割数
に対応して分割されると共に、各圧電素子の加圧面に当
接する押圧部と、各押圧部を連結固定する支持板の中央
から外方に延びるステムに対して固設されると共に、揺
動点を含む位置に設けられた玉軸受と、玉軸受の外方に
固定されると共に、指を載せるフラットな操作面をもっ
た指操作部とを備える構成とした。

【０００９】上記構成の操作体において、指操作部のフ
ラットな操作面の所定の部分に指を載せて押圧力を加え
ると、玉軸受で作り出される揺動点を中心に操作面が揺
動する。そして、この押圧力はステムおよび支持板に伝
わり、支持板の押圧部を介して圧電素子の加圧面に力が
伝わる。このとき、押圧部は圧電素子の分割数に対応し
て分割されているので、所定の押圧部に押圧力が伝わっ
た場合に、この押圧力は押圧部に対応する圧電素子に確
実に伝わる。この圧電素子は、押圧力に応じた電圧を出
力し、この出力電圧に基づいてディスプレイ画面上のカ
ーソルの移動速度を変化させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による押
圧力検出型ポインティングデバイスの好適な実施形態に
ついて詳細に説明する。

【００１１】図１において、符号１で示すものは、いわ
ゆるラップトップ型のコンピュータである。このコンピ
ュータ１は、ベースとなる板状のコンピュータ本体２を
備え、このコンピュータ本体２には文字等を入力するた
めのキー配列部３が設けられている。また、コンピュー
タ本体２にはパネル４が開閉自在に取り付けられ、この
パネル４には液晶ディスプレイ５が設けられている。液
晶ディスプレイ５は、表示可能な状態とされた場合にカ
ーソル６を表示させている。このカーソル６を自由に移
動させるために、キー配列部３の手前側に、押圧力検出
型ポインティングデバイス７が設けられている。図２に
示すように、このポインティングデバイス７は、コンピ
ュータ本体２に形成された円柱形状の空洞１１の中に埋
設され、その一部がコンピュータ本体２の外部に突出し
ている。

【００１２】図２及び図３に示すように、空洞１１の底
面には回路基板８が固定され、この回路基板８上には圧
電素子９が円板状に配置され、複数に等分割されて、例
えば４分割されて配列されている。各圧電素子９は、互
いに離隔配置され、各圧電素子９の上面には、フラット
な加圧面１２が設けられている。従って、加圧面１２に
押圧力を加えた場合、図４に示すように、圧電素子９
は、回路基板８との協働により、押圧力に応じたリニア
な電圧を出力する。また、回路基板８からの出力に基づ
いて、カーソル６の移動速度を変化させている。従っ
て、圧電素子９に対する押圧力を大きくした場合、カー
ソル６の移動速度は大きくなり、圧電素子９に対する押
圧力を小さくした場合、カーソル６の移動速度は小さく
なる。

【００１３】なお、圧電素子９は、全てをプラスチック
材料で構成したものと、プラスチック材料を含む複合材
料で構成したものとのいずれかを利用すると好適であ
る。このような圧電素子９を、セラミック材料からなる
圧電素子と比較した場合、プラスチック製の圧電素子９
は、単位押圧力当たりの出力電圧が大きいため、ポイン
ティングデバイス７を更に高感度にすることができる。
また、プラスチック製の圧電素子９は耐衝撃性に優れて
いるので、寿命を長くすることができる。

【００１４】操作体１０は、図２及び図５に示すよう
に、圧電素子９の加圧面１２に接触して配置させる複数
の押圧部１４と、各押圧部１４を連結固定する円板状の
支持板１５と、この支持板１５の中央から軸線１３に沿
って上方に延びる円柱形状のステム１６と、このステム
１６を支持する玉軸受１７と、ステム１６の上端に固定
されて、指を載せ得る円板状の指操作部１８とで構成さ
れ、押圧部１４、支持板１５及びステム１６は、樹脂等
で一体に形成されている。また、操作体１０は、図２及
び図３に示すように、分割された圧電素子９の分割中心
Ｄから真上に延びる軸線１３に対して対称に配置されて
いる。このため、軸線１３から操作体１０を同じ程度だ
け傾けた場合、いずれの方向においても各圧電素子９の
加圧面１２に対して、同じ程度の押圧力を加えることが
できる。

【００１５】図３及び図５に示すように、各押圧部１４
は、薄い円板状に形成され、この端面がフラットになっ
ており、圧電素子９のフラットな加圧面１２に密着す
る。このため、押圧部１４に加えられた押圧力を確実に
加圧面１２に伝えることができる。また、押圧部１４の
数は、各圧電素子９の分割数に対応し、各押圧部１４は
各加圧面１２の中央に載置されている。

【００１６】図２及び図５に示すように、玉軸受１７は
ステム１６に固定された玉部２０と、玉部２０を支持す
る玉受部２２とで構成され、玉受部２２は、コンピュー
タ本体２内の空洞１１の上部を形成する上壁２ａに固定
されている。そして、玉部２０と玉受部２２とは互いに
球面対偶の関係になっている。このため、操作体１０の
ステム１６は、玉部２１の曲率中心にあたる揺動点Ｂを
中心にして支持され、スリコギ運動のように揺動する。
また、操作体１０は、軸線１３を中心とした周方向の回
転運動を行わない構成である。

【００１７】図５に示すように、玉軸受１７の上端部２
３に当接させるようにステム１６に固定された指操作部
１８は、指を載せるためのフラットな操作面２４を有
し、この操作面２４の傾きは、コンピュータ本体２の表
面に設けられた突起状のストッパ２５（図２参照）によ
り規制される。

【００１８】次に、前述した押圧力検出型ポインティン
グデバイスの構成に基づき、作用について説明する。

【００１９】まず、図２に示すように、指操作部１８の
フラットな操作面２４に指を載せる。この時、指の腹は
軸線１３上に位置させる。そして、押圧力を軸線１３方
向に沿って伝えるように指を真下に押した場合、玉軸受
１７によって支持された操作体１０の押圧力は、圧電素
子９の加圧面１２には伝わらない。次に、操作面２４を
指で押しながら、指を軸線１３から所定の方向にずらす
と、玉軸受１７の回転に伴い、ステム１６は揺動点Ｂを
中心にして傾き、支持板１５も傾く。そして、支持板１
５の傾いた側の下に配置された押圧部１４は、所定の圧
電素子９の加圧面１２を押圧するので、圧電素子９の弾
性に起因して操作面２４は所定の角度だけ傾く。そし
て、操作面２４の傾きに応じて、圧電素子９の加圧面１
２には大きな押圧力が加わることになる。このとき、圧
電素子９から出力された電圧に基づいてカーソル６の移
動速度が変化する。すなわち、指操作部１８を傾けなが
ら、圧電素子９に大きな力を加えれば加えるほど、カー
ソル６の移動速度を速くすることができる。

【００２０】本発明の押圧力検出型ポインティングデバ
イスは、前述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、図６に示すように、２分割にして配列された圧
電素子２６としてもよい。この場合、押圧部２７の数も
圧電素子２６の分割数に対応して２つとなる。このよう
に圧電素子９，２６を等分割して配列させるのは、カー
ソル６の移動方向を特定するためである。従って、必要
に応じて分割数を増加させてもよい。

【００２１】また、操作体１０は、揺動点Ｂを中心にし
て揺動するものであれば、如何なる形状または構造のも
のであってもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明による押圧力検出型ポインティン
グデバイスは、以上のように構成されているため、次の
ような効果を得ることができる。

【００２３】すなわち、ポインティングデバイスは、基
板上で複数に等分割して配列されると共に、押圧力に応
じてリニアな電圧を出力する複数の圧電素子と、圧電素
子の加圧面に接触して配置され、圧電素子の分割中心を
通る軸線上に位置する揺動点を中心にして揺動する操作
体とを備えた構成により、安価に作製することができ、
操作性も向上させることができる。

【００２４】また、操作体は、各圧電素子の分割数に対
応して分割されると共に、各圧電素子の加圧面に当接す
る押圧部と、各押圧部を連結固定する支持板の中央から
外方に延びるステムに対して固設されると共に、揺動点
を含む位置に設けられた玉軸受と、玉軸受の外方に固定
されると共に、指を載せるフラットな操作面をもった指
操作部とを備えた構成により、玉軸受の揺動点を中心に
して指１本で操作体を操作することができる。

【００２５】更に、指による押圧力を変化させること
で、カーソルの移動速度を簡単に変化させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押圧力検出型ポインティングデバイス
の第１の実施形態を示す斜視図である。

【図２】押圧力検出型ポインティングデバイスの要部を
示す断面図である。

【図３】圧電素子の配列状態を示す平面図である。

【図４】圧電素子の出力特性を示すグラフ図である。

【図５】操作体の構成を示す分解断面図である。

【図６】本発明の押圧力検出型ポインティングデバイス
の第２の実施形態を示す斜視図である。

【符号の説明】

５…液晶ディスプレイ（ディスプレイ）、６…カーソ
ル、７…押圧力検出型ポインティングデバイス、８…回
路基板（基板）、９，２６…圧電素子、１０…操作体、
１２…加圧面、１３…軸線、１４…押圧部、１５…支持
板、１６…ステム、１７…玉軸受、１８…指操作部、２
４…操作面、Ｂ…揺動点、Ｄ…分割中心。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスプレイ画面上のカーソルの移動量
   及び移動方向を特定させるポインティングデバイスにお
   いて、 基板上で複数に等分割して配列されると共に、押圧力に
   応じてリニアな電圧を出力する複数の圧電素子と、 前記圧電素子の加圧面に接触して配置され、前記圧電素
   子の分割中心を通る軸線上に位置する揺動点を中心にし
   て揺動する操作体とを備えたことを特徴とする押圧力検
   出型ポインティングデバイス。
2. 【請求項２】 前記操作体は、 前記各圧電素子の分割数に対応して分割されると共に、
   前記各圧電素子の加圧面に当接する押圧部と、 前記各押圧部を連結固定する支持板の中央から外方に延
   びるステムに対して固設されると共に、前記揺動点を含
   む位置に設けられた玉軸受と、 前記玉軸受の外方に固定されると共に、指を載せるフラ
   ットな操作面をもった指操作部とを備えたことを特徴と
   する請求項１記載の押圧力検出型ポインティングデバイ
   ス。