(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人為的な操作によって得られる３次元の位置情報をコンピュータ等に入力する入力部と、該入力部に与えられた操作方向および操作量を表示する表示部とを備え、該表示部は、複数のＬＥＤが放射状に配列されてなり、２次元方向の操作量に対してこれに対応した位置にあるＬＥＤの点灯による単色表示を行い、Ｚ軸方向の操作量に対して該ＬＥＤの輝度の強弱の変化による表示を行うことを特徴とするコンピュータ等の入力装置。
【請求項２】
人為的な操作によって得られる３次元の位置情報をコンピュータ等に入力する入力部と、該入力部に与えられた操作方向および操作量を表示する表示部とを備え、該表示部は、複数のＬＥＤが放射状に配列されてなり、２次元方向の操作量に対してこれに対応した位置にあるＬＥＤの点灯による単色表示を行い、Ｚ軸方向の操作量に対して該ＬＥＤの色の変化による表示を行うことを特徴とするコンピュータ等の入力装置。
【請求項３】
表示部が入力部と一体化されてなり、コンピュータ等の機器に固定または分離して設置されたことを特徴とする請求項１または２記載のコンピュータ等の入力装置。
【請求項４】
表示部と入力部とは分離され、両者の間において空間あるいは有線を介して信号の伝送が行われることを特徴とする請求項１または２記載のコンピュータ等の入力装置。
【請求項５】
入力部と表示部との間で相互通信を行い、表示部上の任意の位置を入力部で選択することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のコンピュータ等の入力装置。
【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、コンピュータゲーム機等における画面上のカーソル等を移動させるための入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ等の表示装置に対する入力装置（ポインティングデバイス）として、トラックボールおよびマウスがある。トラックボール１は、図１７，１８に示すように、主にパーソナルコンピュータ２等のキーボード３に設置されており、指でボール４を回転させたときの回転方向と回転量に応じて、画面上のカーソルの位置を移動させるものである。動作原理を簡単に説明すると、図１８に示すように、ボール４に対してＸ軸、Ｙ軸の２軸方向にローラ５，６を介して回転方向および回転数を検出するロータリーエンコーダ７，８が設けられ、ボール４の回転方向に応じた各ロータリーエンコーダ７，８の回転方向と回転量信号が検出できる。この信号をパーソナルコンピュータ本体にＸ軸方向、Ｙ軸方向に分離した電気信号に変換して伝送し、コンピュータ本体側では信号に応じて画面上のカーソル位置を移動させる。
【０００３】
例えばＸ軸方向にボール４が回転すれば、Ｘ軸方向のシャフト９が回転し、複数のスリット１０が形成された回転板１１が回転する。回転板１１を挟んで配された２組のＬＥＤ１２および受光素子１３では、ＬＥＤ１２の光がスリット１０によりパルス信号にされ受光素子１３にて電気信号に変換される。これによって、回転板１１の回転方向と回転数が検出され、Ｘ軸方向のボール４の回転量がわかるので、画面上のカーソル位置をＸ軸方向に見合った方向へ回転量に応じて移動させる。また、ボール４の回転方向がＸ軸とＹ軸に対して４５°の方向であれば、Ｘ軸、Ｙ軸のロータリーエンコーダ７，８より同時に回転方向と同量の回転量信号が得られるため、それぞれの軸方向の信号に応じてカーソル位置が斜めに移動される。
【０００４】
また、マウス１５については、図１９，２０に示すような形状をしており、下面にトラックボール１と同様のボール１６が設置され、操作板１７あるいは卓上を前後左右に移動させることにより、この動きに応じて画面上のカーソルが移動し、さらにクリックボタン１８を押すことにより入力操作を行うものである。なお、内部構造は、ほぼトラックボール１と同等である。
【０００５】
また、トラックボールやマウスよりさらに操作スペースを小さくした入力装置として、ジョイスティックあるいはキーボード内のキーの間に配置されたポインティングスティックがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の入力装置は単独では機能を発揮できず、コンピュータ等の機器、例えばパーソナルコンピュータやコンピュータゲーム機に接続され、入力装置を操作することによって表示装置のカーソルや対象物等を移動させるといったことができる。このように、コンピュータ等の表示装置に接続されて初めて利用価値のでる商品であった。
【０００７】
したがって、別機器の表示装置が必要であるため、入力装置の簡単な動作確認を行うとき、特にメンテナンス時には表示装置を介しての作業となり、表示装置を持ち運んだりする必要があり、移動による作業には適さない。また、入力装置は入力を行うだけの機能しか有していないため、それ自体が１つの付属品として扱われ、システム商品としての価値が低いものであった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記に鑑み、動作確認を容易に行うことができ、さらに付加的な機能を加えて利用価値を高めた入力装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、図１の如く、人為的な操作によって得られる２次元または３次元の位置情報をコンピュータ等に入力する入力部２０と、入力部２０に与えられた操作方向および操作量を表示する表示部２１とを備えたものである。
【００１０】
そして、表示部２１は、ＬＥＤ３６または液晶表示装置７１といった単色またはカラー表示のできるもので構成し、入力部２０と一体化したりあるいは分離して設けられる。これらは、コンピュータ等の機器２２に固定または分離して設置され、３者のいづれかが分離されているとき、空間あるいは有線を介して信号の伝送が行われるようにする。
【００１１】
また、入力部２０と表示部２１との間で相互通信を行い、表示部２１上の任意の位置を入力部２０で選択するようにしている。
【００１２】
【作用】
上記課題解決手段において、入力部２０を２次元方向または３次元方向に操作することによって、コンピュータ等の表示装置５０のカーソル５１等が移動するとともに、この動きに対応して表示部２１においては２次元的に操作方向と操作量が表示され、また３次元方向に対しては色調の強弱や色の変化により表示し、操作状態を視覚的に瞬時に認識できる。
【００１３】
そして、入力部２０と表示部２１の設置の組み合わせを任意に選択することが可能なので、使用目的に応じて設置すればよく、設置場所にこだわる必要がなくなり、使い勝手がよくなる。
【００１４】
また、入力部２０と表示部２１との間で相互通信を行うと、表示部２１の任意の位置を入力部２０で選択することにより、パネル状のマルチ選択スイッチといった機能を得ることができる。
【００１５】
【実施例】
本実施例の入力装置は、図１の如く、人為的な操作によって得られる位置情報をコンピュータ等に入力する入力部２０と、入力部２０に与えられた操作方向および操作量を表示する表示部２１とを備え、表示部２１が入力部２０と一体化されてなり、コンピュータ等の機器２２から分離して設置されている。
【００１６】
前記入力部２０は、図２の如く、ドーム状の可動体２３と、可動体２３を人為的な操作によって傾動するように弾性的に支持する固定体２４と、可動体２３の傾動を検知するチルトセンサ２５とからなり、手のひらサイズで操作できるマウス状入力部２０であり、コンピュータ等の機器２２にケーブル２６によって接続された操作箱２７に搭載されている。
【００１７】
そして、固定体２４は操作箱２７の上面と面一になるように操作箱２７に取り付けられ、固定体２４の上面中央にチルトセンサ２５が装着され、チルトセンサ２５の上方を覆うように可動体２３が配されている。可動体２３は、逆椀状に形成されており、その下端が固定体２４の上面の周縁に形成された溝２８に挿入され、ばねまたはゴム等の弾性部材２９によって固定体２４と一体になるように傾動自在に取り付けられている。また、可動体２３のチルトセンサ２５と対向する面は平面とされ、ここに鏡面化するための表面処理が施された反射板３０が形成されている。可動体２３の上面にはクリックボタン３１が配設されている。
【００１８】
チルトセンサ２５は、発光素子３２、受光素子３３および結像用レンズ３４を一体的にした反射型の光センサである。そして、発光素子３２であるＬＥＤ（発光ダイオード）および受光素子３３である多分割（４分割）フォトダイオードを透光性のエポキシ樹脂等でそれぞれ１次モールドし、さらに遮光性のエポキシ樹脂等で２次モールドしたモールド体３５に、発光素子３２および受光素子３３の上方にレンズ３４が位置するようにレンズ３４を着脱可能に嵌合している。なお、受光素子３３である４分割フォトダイオードの各フォトダイオードは田の字状に配列されている。
【００１９】
このような構造にすることによって、操作箱２７を任意の位置に置いて手のひらで可動体２３を包むように持ち、手のひらを前後左右と２次元方向に動かすと、可動体２３が傾き、これに伴って反射板３０が傾いて、チルトセンサ２５により可動体２３の変位を検出することができる。したがって、人の手のひらサイズで操作するというマウスの操作性を持ちながら、マウスのように平面を移動させることが不要となり、任意の位置に固定させた状態での操作となるため、省スペース化または平面の状態を問わないという使いやすさを追究できる。また、マウスと異なって機械的な稼働部がなく、コスト的にも信頼性の点でも従来のマウス等の入力装置に比べて優れている。
【００２０】
前記表示部２１は、２５個のＬＥＤ３６を１つの中心から８方向に放射状に等間隔に配列したもので、操作箱２７の上面に入力部２０と並んで配置されている。
【００２１】
ここで、入力部の他の実施例として、図３の如く、前記マウス状入力部２０とは異なる平面上を移動自在な従来のマウス４０を表示部２１と分離させて用いる。この場合、マウス４０と表示部２１が搭載された操作箱２７とはケーブル４１を介して接続する。また、図４（ａ）の如くチルトセンサを内蔵した小型スティック４２（詳細な構造については本出願人によって出願された特願平７−６６０７１号の段落００１３〜００２８に記載されている）、図４（ｂ）の如くジョイスティック４３、図４（ｃ）の如くトラックボール４４をそれぞれ用いてもよい。
【００２２】
そして、入力装置には、図５の如く、入力部２０からの位置情報をコンピュータ等の機器２２の表示装置５０におけるカーソル５１またはアイコンの位置情報として出力するとともに入力部２０からの信号によって表示部２１の駆動を制御する制御手段が設けられている。制御手段は、操作された可動体２３の変位を受光素子３２の出力から検出してコンピュータ等の機器２２の表示装置５０におけるカーソル５１またはアイコンの位置情報として出力する第一制御部５２と、受光素子３３の出力を表示用の信号に変換して表示部２１の駆動制御を行う第二制御部５３とを備えており、それぞれマイクロコンピュータあるいは制御ＩＣからなる。
【００２３】
入力部２０には、受光素子３３からの出力電流の信号処理を行ってＸ軸方向およびＹ軸方向の出力信号を演算するアナログ信号処理回路５４が設けられており、第一制御部５２には、アナログ信号処理回路５４から出力されたアナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路５５と、Ａ／Ｄ変換された出力信号を操作方向および操作量といった位置情報の信号へと変換するデジタル信号処理回路５６と、コンピュータ等の機器２２に接続可能とするためのシリアルインターフェイス５７と、発光素子３２を駆動するＬＥＤ駆動回路５８とを備えている。
【００２４】
アナログ信号処理回路５４は、図６の如く、受光素子３３からの出力電流を電圧変換する電圧変換部５９と、４個のフォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち所定の２組のフォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力電圧を加算する加算処理部６０と、加算された出力電圧からＸ軸方向およびＹ軸方向の出力を演算する減算処理部６１とから構成される。なお、電圧変換部５９は各フォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応したオペアンプ６２および抵抗Ｒ１を有し、加算処理部６０は４個のオペアンプ６３および抵抗Ｒ２を有し、減算処理部６１は２個のオペアンプ６４および抵抗Ｒ２を有している。
【００２５】
また、デジタル信号処理回路５６では、各軸方向の出力のベクトルを合成して加重の方向と大きさを算出しており、これらからカーソル５１の移動方向と移動速度を決定する演算処理を行っている。あるいは、この演算処理の代わりに、Ａ／Ｄ変換した後、コンピュータ等の機器側においてソフト的な処理、例えば各軸方向の出力のベクトルをそれぞれ必要な分解数で分解し、その分解数分の組み合わせをマトリックスとし、２次元の方向や大きさとする簡易的な方法を実施してもよい。
【００２６】
第二制御部５３は、第一制御部５２のＡ／Ｄ変換回路５５によってＡ／Ｄ変換された出力信号を操作方向および操作量といった位置情報の信号へと変換するデジタル信号処理回路６５と、この位置情報に基づいてＬＥＤ３６を駆動する表示部ドライバ６６とを備えており、表示部２１と一体に設けられている。
【００２７】
なお、上記の各制御部の構成は光センサを用いた場合であり、従来のマウス、トラックボール等における他の検出方式、例えば静電容量方式、抵抗変化方式、メカニカル方式＋光センサ方式、圧電方式、歪方式、超音波方式の場合でも、それぞれの方式により制御部の処理方法は多少変更となるが、基本的には同様の結果となる。
【００２８】
次に、マウス状入力部２０の変位の検出原理および操作したときの入力処理について説明する。可動体２３を手のひらで２次元方向に操作すると、可動体２３が少し傾いた状態に変位し、反射板３０とチルトセンサ２５の光軸との角度に変化が生じる。したがって、発光素子３２から照射された光は、レンズ３４を通過して可動体２３の反射板３０により反射され、再びレンズ３４を通過して受光素子３３上に結像される。このとき、受光素子３３に受光された光の像は可動体２３の変位前後において移動している。
【００２９】
ここで、可動体２３の変位は、発光素子３２と受光素子３３が並ぶ軸すなわちＸ軸およびこれに直交するＹ軸を中心とした回転となる。これより、人為的な操作によって与えられる操作方向をＸ軸およびＹ軸を中心とした回転方向の２方向に置き換えて、入力処理を行うことができる。例えば、Ｘ軸周りの回転により、受光素子３３上の光の像はＹ軸方向に移動する。また、Ｙ軸周りの回転により、受光素子３３上の光の像はＸ軸方向に移動する。
【００３０】
受光素子３３の４個のフォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで得られる電流値をそれぞれＩＳＣＡ，ＩＳＣＢ，ＩＳＣＣ，ＩＳＣＤとする。そして、各フォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力電流を電圧変換部５９により電圧変換すると、それぞれＶＡ＝Ｒ１×ＩＳＣＡ、ＶＢ＝Ｒ１×ＩＳＣＢ、ＶＣ＝Ｒ１×ＩＳＣＣ、ＶＤ＝Ｒ１×ＩＳＣＤとなる。次に、Ｘ軸周りの回転に対しては、反射板３０の変角によってＹ軸方向に光の像が移動するので、フォトダイオードＡ，ＣとフォトダイオードＢ，Ｄの２組に分けて、それぞれの出力電圧を加算する。同様にＹ軸周りの回転に対しては、フォトダイオードＡ，ＢとフォトダイオードＣ，Ｄの２組に分けて、それぞれの出力電圧を加算する。これにより、加算処理部６０からの出力として、Ｘ軸周りの回転に対しては−（ＶＡ＋ＶＣ）と−（ＶＢ＋ＶＤ）が得られ、Ｙ軸周りの回転に対しては、−（ＶＡ＋ＶＢ）と−（ＶＣ＋ＶＤ）が得られる。そして、減算処理部６１により、Ｘ軸方向の出力のベクトルとしてＶＸ＝（ＶＡ＋ＶＣ）−（ＶＢ＋ＶＤ）、Ｙ軸方向の出力のベクトルとしてＶＹ＝（ＶＡ＋ＶＢ）−（ＶＣ＋ＶＤ）がそれぞれ得られる。
【００３１】
このとき、Ｘ軸周りの回転角度とＶＸとの関係は、リニアな出力変化を有するＳ字カーブとなる。同様に、Ｙ軸周りの回転角度とＶＹとの関係は、リニアな出力変化を有するＳ字カーブとなる。したがって、ＶＸのリニア出力範囲では、Ｘ軸回転角度に対してＶＸが一義的に決定され、ＶＹのリニア出力範囲では、Ｙ軸回転角度に対してＶＹが一義的に決定される。なお、ＶＸとＶＹの算出時に、Ｘ軸周りの回転ではＡとＣ、ＢとＤの各フォトダイオード、Ｙ軸周りの回転ではＡとＢ、ＣとＤの各フォトダイオードの出力電流をそれぞれ加算したのは、光の像の移動方向に対して有効に使用できる受光面積を大きくするためであり、実使用上のアセンブリばらつきによる光軸のばらつきを吸収するためにも上記の加算処理は有効となる。
【００３２】
そして、アナログ信号処理回路５４によってＶＸとＶＹの出力が得られたら、デジタル信号処理回路５６によって２方向のベクトルの合成により可動体２３に加えられた操作に対する操作方向とその大きさが求められる。すなわち、方向をθ、大きさをＶとすると、
0003619573.tif 000002
以上のように、ＶＸ，ＶＹが求まれば、（１）、（２）式より方向θおよび大きさＶが決定する。そして、決定されたθおよびＶに基づいて、カーソル５１の移動方向と移動速度を求める。したがって、可動体２３を操作することにより、その操作方向および操作量に対応して出力が得られ、これによって表示装置５０においてカーソル５１は画面上を所望の方向に所望の距離だけ移動する。
【００３３】
そして、第一制御部５２のＡ／Ｄ変換回路５５によってＶＸおよびＶＹをＡ／Ｄ変換した信号は、第二制御部５３のデジタル信号処理回路６５にも出力される。ここで、ＶＸとＶＹをそれぞれ６ビットに分割し、その組合わせによりＬＥＤ３６を点灯させている。すなわち、ＶＸおよびＶＹは、図７の如く、それぞれＡ〜Ｆ、ａ〜ｆの６個のスレッシュレベルにて６ビットのデジタル信号に変換される。図８に示すＶＸとＶＹの組み合わせに基づいて図９に示すように配置されたＬＥＤ３６に対応させ、該当するＬＥＤ３６を点灯させる。また、図８に示した組み合わせによるＬＥＤ３６の選定を行うための各Ａ〜Ｆ、ａ〜ｆの状態とＬＥＤ３６のＮＯ．の対応表を図１０に示す。例えば、ＶＸがＡのレベルより小かつＶＹがａのレベルより小であればＮｏ．２３のＬＥＤ３６を点灯する。また、ＶＸがＡのレベルより小かつＶＹがａより大きくｂのレベルより小であればＮｏ．１５のＬＥＤ３６を点灯する。したがって、操作方向に対応した方向に並んだＬＥＤ３６のうち、操作量が大きければ中心から離れたＬＥＤ３６が点灯し、操作量が小さければ中心に近いＬＥＤ３６が点灯する。
【００３４】
なお、本処理方法は一実施例であり、ＶＸとＶＹの分割数や図８，１０に対応する組み合わせについては、Ａ／Ｄ変換の分解能の変更や論理回路にて種々設定可能である。また、本実施例では、Ｘ軸，Ｙ軸のベクトルの方向、大きさを１個のＬＥＤを点灯させることで表示したが、図８，１０の組み合わせを変更することで、Ｎｏ．１のＬＥＤ３６を基点として、棒状（放射状）にＬＥＤ３６を複数個点灯させるエリア表示とすることも可能である。さらに、各ＬＥＤ３６の発光色を単色光として表示してもよいが、視覚的なアピール度または表示の識別しやすさを考慮して、複数の色を用いてもよい。例えば、Ｎｏ．１のＬＥＤ３６を緑色を発光するものとし、他を赤色を発光するものとする。また、多色発光ＬＥＤを用いて実施することも可能である。
【００３５】
上記実施例では、２次元的（平面的）な操作に対する表示を行ったが、入力部２０が３次元方向（Ｚ軸方向）に操作可能とすると、Ｚ軸方向への変位に対しても表示することができる。例えば、図２に示したマウス状入力部２０において、チルトセンサ２５に可動体２３が近接可能となるようにＺ軸方向へのストロークを大きくすることによって、３次元的な操作を行うことができる。この場合、可動体２３のＺ軸方向への変位をＺ軸のベクトル情報としてＶＺの出力信号を得るための信号処理として、制御手段を図１１，１２に示すような構成とする。２次元の表示の場合と異なる点は、図１２のアナログ信号処理回路５４において減算処理部６１にオペアンプ６４が１つ追加され、Ｚ軸方向のアナログ信号ＶＺが各４分割フォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの加算出力としてＶＺ＝ＶＡ＋ＶＢ＋ＶＣ＋ＶＤで得られること、およびアナログ信号処理回路５４からの出力ＶＺがＡ／Ｄ変換回路５５へ入力され、第一制御部５２によってＺ軸方向の出力として信号処理が行われることである。その他の構成および処理は２次元の場合と同等である。これによって、表示装置５０においてカーソル５１は画面上の３次元座標内を移動する。
【００３６】
また、表示については、第二制御部５３において３次元方向の操作に対してＬＥＤ３６の光の輝度の強弱を変化させるか、または色を変化させるような駆動制御を行うことにより表示し、２次元的な変化に加えて表示を行う。
【００３７】
次に、表示部２１の他の実施例を以下に示す。まず、マウス状入力部２０を用いた場合、図１３の如く、可動体２３の上面の操作の妨げにならず目に見える位置に、複数個のＬＥＤ３６を放射状に配列したもの（同図ａ）、ＬＥＤアレイ７０を用いたもの（同図ｂ）、液晶表示装置７１を用いたもの（同図ｃ）とする。
【００３８】
また、操作箱２７あるいはコンピュータのキーボード等に搭載されたトラックボール４４の場合、図１４（ａ）（ｂ）の如く、透明なトラックボール４４を用い、トラックボール４４の下方に複数個のＬＥＤ３６を放射状に配列することによって、トラックボール４４を通してＬＥＤ３６の光が見える。図１４（ｃ）の如く、トラックボール４４を中心にしてその周囲に複数個のＬＥＤ３６を放射状に配列する。図１４（ｄ）の如く、トラックボール４４の周囲のある１カ所にＬＥＤアレイ７０あるいは液晶表示装置を配置する。
【００３９】
さらに、操作箱２７あるいはコンピュータのキーボード等に搭載された小型スティック４２の場合、図１５（ａ）（ｂ）の如く、小型スティック４２の三方に張り出した脚７２の上に複数個のＬＥＤ３６を放射状に配列した円板７３を被せる。図１５（ｃ）の如く、小型スティック４２の周囲のある１カ所にＬＥＤアレイ７０あるいは液晶表示装置を配置する。
【００４０】
さらにまた、操作箱２７あるいはコンピュータのキーボード等に搭載されたジョイスティック４３の場合、図１６（ａ）の如く、ジョイスティック４３を中心にして複数個のＬＥＤ３６を放射状に配列する。図１６（ｂ）の如く、ジョイスティック４３の周囲のある１カ所にＬＥＤアレイ７０あるいは液晶表示装置を配置する。
【００４１】
以上のように、表示部２１を入力部２０上に配置したり、入力部２０の周囲に配置することによって、省スペース化を図れる。なお、入力部２０に従来のマウス、トラックボール等を用いた場合、本実施例の光センサとは検出方式が異なって、例えば静電容量方式、抵抗変化方式、メカニカル方式＋光センサ方式、圧電方式、歪方式、超音波方式となり、それぞれの方式により前記制御部の構成や処理方法は多少変更となるが、基本的には同様の結果となる。また、ＬＥＤアレイ７０や液晶表示装置７１を用いると信号処理の方法は多少異なるが、複数個のＬＥＤ３６を配列した場合と同様の作用効果が得られる。
【００４２】
このように、操作される入力部２０に対して、その操作方向および操作量を表示する表示部２１を設けることにより、別機器の表示装置を用いなくても容易に入力部２０の動作確認を行うことができ、特にメンテナンス時に有効に活用できる。また、視覚的に訴えるといった機能が付加され、利用価値が高くなり、入力装置としての商品価値を高めることができる。
【００４３】
さらに、入力部２０と表示部２１との間で相互通信を行えるようにして、例えば複数個のＬＥＤ３６を用いた表示部２１においてそれぞれのＬＥＤ３６の位置に対応させたコマンドを決めておき、入力部２０で任意のＬＥＤ３６を選択することにより、そのＬＥＤ３６に対応するコマンドを実行するようにコンピュータに出力する。これによって、入力装置にパネル状のマルチ選択スイッチの機能を付加することができる。
【００４４】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、入力装置が装着された操作箱２７とコンピュータ等の機器２２あるいは入力部２０と表示部２１とはケーブルの代わりに光ファイバで接続してもよく、さらに入力部２０側に発光素子および発光素子ドライバ回路を設け、相手側に受光素子および受光素子信号処理回路を設けて光通信を行ったり、電波による信号伝送を行うといった空間を介した信号伝送を行ってもよい。
【００４５】
また、入力部２０と表示部２１とを一体化したものを機器２２から分離して設置するだけでなく、コンピュータ等のキーボードに設置するといったように機器２２に直接装着してもよい。さらに、入力部２０と表示部２１とを分離させる場合、両者を機器２２に装着してもよく、あるいはどちらか一方を機器２２に装着し、他方を機器２２から分離させてもよい。
【００４６】
また、複数個のＬＥＤ３６を放射状に配列した例を示したが、入力部２０の設置状況や入力部２０の形状との関係であらゆる形状の配列が可能である。
【００４７】
そして、入力装置はパーソナルコンピュータに使用するだけでなく、コンピュータゲーム機のジョイスティックやマウス、あるいはスイッチや方向指示を要するナビゲーションシステム用に使用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、入力部および入力部に与えられた操作方向および操作量を表示する表示部を設けることにより、入力部の操作方向および操作量を視覚的に認識できる。したがって、入力部の動作確認が容易となるので、メンテナンス時において別の表示装置を用いなくてもよくなり、作業効率の向上を図ることができる。また、装置全体が視覚的に華やかでかつ視覚に訴えるものがあり、入力部だけの入力装置に比べて利用価値の高い１つの商品として入力装置を提供することができる。
【００４９】
そして、表示部を入力部と一体化することにより、省スペース化になるとともに、操作する手元を見ながら動作確認を行うことができ、より一層便利となる。また、コンピュータ等の機器に固定または分離して設置できるようにしておくと、携帯性に優れたり、スペースを取らずに設置することも可能となり、目的に応じた使い方ができ、利用範囲が広まる。
【００５０】
また、表示部と入力部とを分離し、両者の間において空間あるいは有線を介して信号の伝送を行うことにより、入力部自体が大きくならず、設置スペースが従来の入力装置と変わらないので、操作性も変化せず、表示機能が付加された分だけ商品としての価値が高まる。
【００５１】
そして、表示部にＬＥＤまたは液晶表示装置が使用され、２次元方向の操作に対しては単色または複数色により表示を行い、３次元方向の操作に対しては色調または色の変化により表示を行うと、視認性がよくなり、さらに見た目にも華麗となり、視覚的な華やかさが要求される機器に適応できる。
【００５２】
さらに、入力部と表示部との間で相互通信を行い、表示部上の任意の位置を入力部で選択することにより、多用途な選択スイッチの機能が付加され、入力装置としての商品価値をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の入力部と表示部が一体となった入力装置の全体構成図
【図２】入力部を示し、（ａ）は操作状態を示す図、（ｂ）は断面図
【図３】入力部が表示部と分離された入力装置の全体構成図
【図４】入力部と表示部が一体となった入力装置の別の実施例を示し、（ａ）は小型スティックを用いた入力装置の斜視図、（ｂ）はジョイスティックを用いた入力装置の斜視図、（ｃ）はトラックボールを用いた入力装置の斜視図
【図５】２次元入力装置の制御ブロック図
【図６】アナログ信号処理回路の構成図
【図７】チルトセンサの出力と６分割用スレッシュレベルの関係を示す図
【図８】チルトセンサの出力とＬＥＤの組み合わせを示す図
【図９】ＬＥＤの配置図
【図１０】チルトセンサの出力と点灯するＬＥＤの対応関係を示す図
【図１１】３次元入力装置の制御ブロック図
【図１２】３次元入力装置におけるアナログ信号処理回路の構成図
【図１３】表示部が組み込まれたマウス状の入力装置の斜視図で、（ａ）は複数個のＬＥＤを用いた場合、（ｂ）はＬＥＤアレイを用いた場合、（ｃ）は液晶表示装置を用いた場合
【図１４】（ａ）はトラックボールと複数個のＬＥＤを組み合わせた入力装置の平面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）はトラックボールの周囲にＬＥＤを配置した入力装置の平面図、（ｄ）はトラックボールとＬＥＤアレイを組み合わせた入力装置の平面図
【図１５】（ａ）は小型スティックの周囲にＬＥＤを配置した入力装置の側面図、（ｂ）はその斜視図、（ｃ）は小型スティックとＬＥＤアレイを組み合わせた入力装置の斜視図
【図１６】（ａ）はジョイスティックの周囲にＬＥＤを配置した入力装置の斜視図、（ｂ）はジョイスティックとＬＥＤアレイを組み合わせた入力装置の斜視図
【図１７】従来のトラックボールが搭載されたパーソナルコンピュータの斜視図
【図１８】トラックボールにおける動作原理を説明する図
【図１９】マウスの斜視図
【図２０】マウスの断面図
【符号の説明】
２０    入力部
２１    表示部
２２    機器
３６    ＬＥＤ
５０    表示装置
５１    カーソル
【図１】
0003619573.tif 000003
【図２】
0003619573.tif 000004
【図３】
0003619573.tif 000005
【図４】
0003619573.tif 000006
【図５】
0003619573.tif 000007
【図６】
0003619573.tif 000008
【図７】
0003619573.tif 000009
【図８】
0003619573.tif 000010
【図９】
0003619573.tif 000011
【図１０】
0003619573.tif 000012
【図１１】
0003619573.tif 000013
【図１２】
0003619573.tif 000014
【図１３】
0003619573.tif 000015
【図１４】
0003619573.tif 000016
【図１５】
0003619573.tif 000017
【図１６】
0003619573.tif 000018
【図１７】
0003619573.tif 000019
【図１８】
0003619573.tif 000020
【図１９】
0003619573.tif 000021
【図２０】
0003619573.tif 000022