(57)【要約】本発明は、センサ（１８）を操作するための電子機器用操作要素（１１）と、電子メモリに含まれる機能を選択し、選択された機能をカーソルによって表示するための方法に関する。本発明の課題はセンサ（１８）を操作するための操作要素（１１）と、電子メモリに含まれる機能を操作要素（１１）によって選択し、操作要素によって選択された機能をカーソルによって表示するための方法を開発することである。この課題は、操作要素（１１）が円板状に形成され、操作要素（１１）の表面の垂線としての軸線（１４）回りに傾動可能に配置され、下側に圧縮応力および／または引張り応力に反応するセンサ（１８）を備え、操作要素がその下面（１６）に、圧力に反応するばね要素（１７）を備え、このばね要素がリング状に配置され、かつ軸線（１４）に対して所定の間隔をおいて同軸に配置されていることによって解決される。
2005539319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子メモリに含まれる機能の選択と呼び出しを行うセンサを操作するためおよび選択された機能を電子機器上でカーソルを用いて表示するための電子機器用操作要素において、操作要素（１１）が円板状に形成され、操作要素（１１）の表面（２０）に対する垂線としての軸線（１４）の回りに傾動可能に配置され、そして下面（１６）に、圧縮応力および／または引張り応力に反応するセンサ（１８）を備え、操作要素（１１）がその下面（１６）に、リング状に配置され押圧力に反応するばね要素（１７）を備え、このばね要素が軸線（１４）に対して所定の間隔をおいて同軸に配置されている特徴とする操作要素。
【請求項２】
操作要素（１１）が軸線（１４）回りに傾動可能にかつ軸方向に移動可能に機器ケーシング（１５）内に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の操作要素。
【請求項３】
操作要素（１１）が円形の面の形をした底面を有することを特徴とする、請求項１記載の操作要素。
【請求項４】
操作要素（１１）がそれに回転可能に連結された操作ディスク（２２）を備えていることを特徴とする、請求項１〜３記載の操作要素。
【請求項５】
操作ディスク（２２）が操作要素（１１）の軸線（１４）の回りに回転可能であり、かつ伝達要素（２６）を介して操作要素（１１）の表面（２０）に支持されて支承されていることを特徴とする、請求項１〜４記載の操作要素。
【請求項６】
操作要素（１１）が滑らかな表面（２０）を備えていることを特徴とする、請求項１〜３記載の操作要素。
【請求項７】
操作ディスク（２２）が構造を有する表面（２７）を備えていることを特徴とする、請求項１〜５記載の操作要素。
【請求項８】
操作ディスク（２２）が操作要素（１１）に調和した形状を有することを特徴とする、請求項１，５〜７記載の操作要素。
【請求項９】
操作ディスク（２２）がキャップ状に形成され、操作要素（１１）上に容易に回転可能に取付けられていることを特徴とする、請求項１，５〜８記載の操作要素。
【請求項１０】
操作要素（１１）が均一な間隔を有する１２個のマークからなる目盛線（１２）を備えていることを特徴とする、請求項１〜３記載の操作要素。
【請求項１１】
操作ディスク（２２）が操作要素（１１）上に配置されている場合、目盛（２３）を有する機器ケーシング（１５）が操作要素（１２）のエッジの隣に、均一な間隔をおいて１２個のマークを備えていることを特徴とする、請求項１〜５記載の操作要素。
【請求項１２】
定置されかつ操作表面上の垂線回りに傾動可能に配置された円板状の操作要素によってセンサを操作するための方法において、円板状に形成された操作要素（１１）のエッジを指で軽く押すことにより、弱いばね力（４０ｇ未満）に抗してこの操作要素を幾分下方に動かし、それによって円板状に形成された操作要素（１１）の垂線が操作の方向に少しだけ傾斜し、操作要素（１１）上の操作の位置を決定するために、前記傾斜が操作要素（１１）の下方の圧力センサまたは角度センサによって評価され、操作要素（１１）の操作表面（２０）上での軸線（１４）回りの指の円運動が傾斜の方向を変化させ、この傾斜の方向がセンサによって回転として検出されてマイクロプロセッサに供給され、このマイクロプロセッサが操作要素の表面での指の移動方向に対応してカーソルを移動させることを特徴とする方法。
【請求項１３】
操作要素（１１）のエッジに沿った操作中に、強く押すことにより、カーソルが速く移動し、操作要素（１１）のエッジを弱く押すことにより、カーソルがゆっくり移動することを特徴とする、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
メニューを選択するために、操作要素（１１）の表面の外側エッジで操作が行われ、操作要素（１１）上の操作位置が、ディスプレイ（８４，９２）上の対応する位置でメニュー項目を強調表示することを特徴とする、請求項１２，１３記載の方法。
【請求項１５】
符号ストックを表示するために、操作要素の表面の外側エッジで操作が行われ、操作要素（１１）の表面（２０）における操作の位置が、ディスプレイ（８４）上の対応する位置で符号を強調表示し、操作要素（１１）から指を離すときに最後に強調表示した符号を入力することを特徴とする、請求項１２〜１４記載の方法。
【請求項１６】
操作要素（１１）の表面（２０）での指の滑り運動が専ら、力センサまたは角度センサを用いて軸線（１４）の傾斜の方向によって検出されることを特徴とする、請求項１３〜１５記載の方法。
【請求項１７】
符号の強調表示が操作要素（１１）の操作状態で変化した位置によって割り当て可能であることを特徴とする、請求項１３〜１６記載の方法。
【請求項１８】
符号ストックがディスプレイの上側エッジの文字“Ａ”〜“Ｍ”と、ディスプレイの下側エッジの文字“Ｎ”〜“Ｚ”とからなっていることを特徴とする、請求項１３〜１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に記憶された機能の選択と選択された機能を電子機器上でカーソルを用いて表示するセンサを操作するための操作要素の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチのための円板状の操作要素は、センサを操作し電子機器でカーソルを制御するための普及した入力手段である。というのは、操作要素が迅速で正確な位置決めを可能にするからである。更に、簡単な操作、省スペースおよび片手操作はこのコンセプトを達成するために寄与する。この操作要素は例えば回転ディスクとして形成され、今日は特にビデオレコーダ、デジタルカメラ乃至電子オーガナイザおよび電子レンジのような調理機器を遠隔操作する際に使用される。
【０００３】
回転ホイール（ジョグダイヤル）やカーソル制御のためのローラと異なり、回転ディスクとして形成された操作要素は正面から摺動運動によって操作される。それによって、操作要素はホイールやローラよりも大きなスペースを必要とするが、操作距離が長いため正確に制御することができる。
【０００４】
技術水準では、回転ディスクとして形成された、センサを操作するためおよびカーソルを制御するための操作要素は、ほとんどが回転パルス発生器（回転パルスセンサ）に基づいている。ポテンショメータ、セレクタスイッチおよび符号化ディスクのような他の技術は実際には重要ではない。というのは、これらの技術は非常にコストがかかり、センサ操作およびカーソル制御のために利点がないからである。
【０００５】
回転パルスセンサはホイールの回転運動をパルスの高速連続に変換する。このパルスはカーソルを前進後退運動させることができる。長い運動はデジタル回路によって計数および解釈される多数のパスルを生じる。一般的に、パルスは回転時に繰り返して作動する２個のスイッチによって発生する。２個のスイッチは運動の方向（前／後）を区別するために必要である。スイッチの代わりに時として、他のパルス発生器、例えば光結合素子またはマグネットスイッチが使用される。
【０００６】
回転パルス発生器は電子回路を組み合わせるために適しているがしかし、若干の原理的な問題をもたらす。第１に、それに基づく回転ディスクは相対運動だけしか検出することができず、入力要素の位置または作動位置を検出することができない。第２に、高速回転時にパルスが失われる。なぜなら、電気スイッチまたは電子機器はこの高速パルス列を充分な速度で処理することができないからである。第３に、回転ディスクとして形成された多数の入力要素が頻繁な使用時に摩耗しやすい。というのは、スイッチがきわめて頻繁に作動するからである。
【０００７】
回転パルス発生器は電気機械的なスイッチの代わりに光電スイッチ（光結合素子）を基礎とすることができる。原理は類似しており、回転運動がデジタルパルスに変換される。光電スイッチは機械的なスイッチよりも機械的な摩耗が少ないが常に電流を消費し、汚れ（塵埃）の影響を受けやすい。更に、長時間使用した後で光の強さが弱くなるので（特に発光ダイオードの場合）、光電スイッチが故障することになる。
【０００８】
２００２年の中頃に、容量型センサを含む約５ｃｍの大きさのディスクを介して操作するオーディオ再生機器が提案された。指がこの円形のセンサ上で動かされると、入力媒体が電気機械式回転ディスクのように挙動する。
【０００９】
この容量型センサの技術はノートブックコンピュータでのマウス制御のために既に多方面で長方形の形で使用されている。容量型センサは次の利点がある。すなわち、位置決めが回転パルス発生器よりも正確であり、センサは作動時に摩耗しない。機械的な運動が行われないので、この操作要素は汚れの侵入を容易に防止することができる。
【００１０】
他方では、機械的に移動しない構造は操作に欠点がある。というのは、操作に対する反応を感知できないからである。容量型センサは更に、操作が成功したかどうかを、ディスプレイで常にチェックする必要がある。見ないで操作することはほとんど不可能である。これに加えて、大きな電力消費や製作コストのような他の欠点がある。指を接触させないで近づけるだけによってあるいは霧または汗のような湿気によって、誤って操作される危険がある。容量型センサは手袋または他の補助手段では作動させることができない。
【００１１】
要約すると、容量型センサを備えたディスクの使用は、大きさ、価格および電力消費が携帯電話よりも大きいかまたは多い機器にのみ適している。このようなディスクは約２〜３ｃｍよりも小さな直径に形成することはできない。というのは、指の幅が小さなディスクと比較して指運動の測定を妨害するからである。
【００１２】
更に、円板状の入力媒体が存在する。この円板状入力媒体は４個のキーからなり、例えば４方向にカーソルを動かすことができる。その際、無段制御は不可能であり、片側の操作は付設のキーの回路を簡単に閉じる。このようなカーソルディスクは携帯電話、ＴＶ遠隔操作およびデジタルカメラで普及している。
【００１３】
若干の実施形の場合、第５のスイッチがディスクの中央に設けられている。このスイッチは例えばエンターキーの機能を受け持つことができる。しかし、この第５のキーは操作しにくく、誤操作しやすい。なぜなら、ディスク中央に配置されていることによって、側方のキーを誤って簡単に操作するからである。この理由から、５個のスイッチを備えた実施形はあまり普及していない。
【００１４】
稀に出会うカーソルディスクは上記に似た挙動をする。このカーソルディスクは指針を対応する方向に動かすことができるようにするために、エッジに８個のキーを備えている。この場合にも、誤操作の危険が大きい。従って、４個のキーを有するディスクが有利である。８個よりも多いスイッチはスペース上の理由からこのようなディスクのエッジに設けることはできない。
【００１５】
要約すると、エッジにスイッチを備えたディスクは、きわめて低価格で製作できるという利点がある。というのは、キーボードと同じ技術に基づいているからである。同じ理由から、このようなディスクは製作技術的に既存のキーパネルと簡単に組み合わせ可能である。他方では、このようなキー配置の利用は無段調節可能なディスクと比べて非常に制限される。
【００１６】
カーソルキーを備えた機器の操作は、回転可能な入力媒体による操作よりもはるかに面倒で遅い。
【００１７】
更に、円板の形に形成されたジョイスティックが存在する。機械的な押圧によるディスクの傾斜は圧力センサによって検知され、カーソル運動に変換される。ディスクが操作されないときには、ディスクはばね力によって静止位置に戻される。圧力センサとして例えばＦＳＲ（力感知レジスタ、力に依存する抵抗）またはストレインゲージ）またはばねを備えた回転ポテンショメータが役立つ。しかし、このようなディスクは回転不能であり、接触の位置は検知されず、傾斜だけを数える。
【００１８】
公知の若干の入力手段が、図１２の表においてその重要な特徴に基づいて記載され、本発明と区別されている。第１の行から、パルス発生器を備えた回転ディスクが回転運動を検出し、それに対応して機械的に移動可能であり、傾斜（側方の押圧）には反応しないこと明らかである。
【００１９】
ジョイスティック原理によるディスク（図１２の第２行）は傾斜に反応することができるがしかし、回転不能である。十字キーを備えたディスクは、無段測定の代わりに、方向あたりイエス／ノー情報だけを有するジョイスティックに一致している。機械的に回転しない容量型センサを備えたディスクは、ディスク上での指の回転運動を正確に検知することができるが、押圧段を区別することができない。
【００２０】
移動式電子機器のためのカーソルを制御するために使用されるセンサを操作するための操作要素は、簡単で、信頼性が高く、例えば交通手段内での振動中に片手で操作可能である。機器のメーカーは、このようなユニットが機器のケーシング内でできるだけ省スペースであり、かつ問題なく製造可能であることに関心を持っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の根底をなす課題は、センサを操作するための操作要素と、電子メモリに含まれる機能を操作要素によって選択し、操作要素によって選択された機能をカーソルによって表示するための方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この課題は独立請求項に開示された技術的な手段によって解決される。この場合、従属請求項に開示された技術的な手段は本発明を実施するために役立つ。
【００２３】
本発明は、センサを操作するための、ディスク状に形成された操作要素の構造と、電子メモリに含まれる情報を選択し、電子機器をカーソル制御するための方法に関する。ディスク状操作要素のエッジを指で軽く押すと、エッジが幾分下方に移動するので、操作要素の垂直な軸線は少しだけ傾斜する。この傾斜は、操作要素の操作位置を検出するために、操作要素の下方の圧力センサまたは角度センサによって評価される。操作要素の表面における回転方向のスライド運動としての指運動は、傾斜の方向を変更する。この傾斜はセンサによって回転として検出される。指を離すと、操作要素に作用するばね力が操作要素を初期位置に戻す。
【００２４】
本発明に従って形成された操作要素の２つの変形が提案される。本発明の変形では、静止している、すなわち回転不能な操作要素に回転可能に連結された操作ディスクが、本発明に従って形成された移動可能で回転不能な操作要素上に付加的に設けられている。この場合常に、操作要素の表面での回転方向のスライド運動としての指運動によって生じる、垂線からの軸線の振れだけが常に、この操作ディスクを介して評価される。
【００２５】
操作要素の垂直軸線の振れを伴う、本発明に従って形成された操作要素のエッジ上の異なる強さの力は、カーソル速度を制御するために利用される。操作要素の表面を円形に滑り運動する間、強く押すと、速い運動を生じる。
【００２６】
操作要素によって操作されるセンサが操作要素上の回転方向のスライド運動としての指運動を、見た目の回転運動として検出するだけでなく、操作要素上の指の位置を検出するので、本発明はデータ入力のためにも利用可能である。そのために、本発明に従って形成された操作要素のエッジは入力値のストックに割り当てられているので、操作要素の所定の位置を指で触れることにより、メニュー個所が直接選択されるかまたは符号が入力される。更に、操作要素は直接的に触れることによって方向を選択することができる。
【００２７】
本発明はきわめて小型で、低コストでそして頑丈な構造を可能にする。本発明は操作の位置と力を検出し、それによって制御可能なカーソル速度とデータ入力を可能にする新規な操作要素を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００２９】
図１は円形の底面を有する、本発明に従って形成された操作要素１１を示している。この底面は、時計の文字盤に類似する１２個の目盛線１２を備えている。以下において、時計の短針に一致する目盛線１２の位置を参照する。従って、目盛線１３は２時の位置にある。４つの目盛線、すなわち１２時、３時、６時および９時の位置にある目盛線は、他の目盛線よりも幾分目立っている。操作要素１１は垂直軸線１４回りに傾動可能であり、そして機器ケーシング１５内に垂直方向に移動可能にかつ回転しないように配置されている。操作要素１１の下方には、操作要素１１の下面１６に、軸線１４回りに同軸に配置された所定の数の圧縮ばね１７が設けられている。操作要素１１はこの圧縮ばね１７のばね力に抗して移動可能である。圧縮ばね１７は分離されたばねとして作用するので、操作要素１１は軸線１４回りに傾動運動を行うことができる。操作要素１１の下方には、操作すべき複数のセンサ１８が下面１６に設けられている。このセンサは操作要素１１に連結されている。このセンサ１８は操作要素１１の機械的な操作を検知し、操作要素１１の下方において中央に、エッジにまたは全面にわたって分配して取付け可能である。
【００３０】
操作要素１１の操作は図示していない操作人の１本の指１９によって行われる。図示した操作要素は円形の表面２０を有する。操作人はその指１９をこの表面上で滑らせるかまたは操作を繰り返して操作要素１１の他の位置に移動させる。これによって、操作要素１１は１個または複数の圧縮ばね１７のばね力に抗して押圧され、その際軸線１４回りに傾動運動を行う。これによって、少なくとも１個のセンサ１８が付勢される。
【００３１】
静止位置では、操作要素１１は図５に示すように直立しているので、その仮想軸線１４は機器ケーシング１５に対して垂直に向いている。操作要素１１の左側を操作すると（図６）、操作要素１１の側部が操作圧力２１に追随してほぼ左側へ機器ケーシング１５内に沈み、軸線１４が傾斜する。操作要素１１の直径が約１５〜４０ｍｍである場合、外側の画成面２１はほぼ０．５〜２ｍｍの距離を進む。図７は操作要素１１の他方の側、すなわち右側の操作を示している。この押圧は操作要素１１の表面２０のすべての個所で可能である。
【００３２】
図２には、本発明に従って形成された操作要素１１の変形が示してある。この変形は操作要素１１の上記の実施の形態に基づいている。回転不能なこの操作要素１１は付加的な装置、すなわち操作要素１１上に回転可能に配置された操作ディスク２２を備えている。この操作ディスクを介して操作要素１１が操作される。図１に示した実施の形態では操作要素１１の表面２０上を指１９を滑らせて移動させるが、回転可能に配置された付加的な操作ディスク２２を備えている場合には、操作人の指１９は接触個所に置いたままであり、指１９で操作ディスク２２を操作することによって行われる回転運動を介して、本発明に従って形成された操作要素１１は異なる位置で付勢、すなわち押圧付勢される。
【００３３】
操作ディスク２２は、他の公知の回転ホイールのように機械的にかつ物理的に指で軸線１４の回りに動かすことができる。この操作ディスク２２を備えた本発明に従って形成された操作要素１１の、図２に示した変形の場合、目盛線２３は図示していない電子機器の機器ケーシング１５に固定配置され、従って常に同じ位置にある。
【００３４】
水平断面図（図３）で見て、操作要素１１は電子機器の機器ケーシング１５内に沈むように収納されている。その際、丸められた角部２４を含めて操作要素１１の表面２０を指で容易に触れることができるが、表面２０に対して垂直に延びる画成面２５には操作の際に触れることができない。すなわち、本発明の操作要素１１の場合、この外側の画成面２５は操作されない。その代わりに、小さな力（４０グラム未満）による操作要素１１の表面２０の接触によって、操作要素１１全体が傾斜するので、操作要素１１の軸線１４が幾分側方に傾斜する。回転不能な実施の形態、すなわち固定されているが傾動可能な実施の形態における操作要素１１の表面２０は、指１９がその上を容易に滑ることができるように滑らかでなければならない。操作要素１１の表面２０の中央の操作は、操作要素１１が少しだけ傾斜するときにのみ効果を生じる。
【００３５】
操作要素１１に回転可能に配置された操作ディスク２２を備えた本発明の変形による操作要素１１は、基礎部が同一に形成されている。本発明のこの変形では、操作要素１１がキャップ状に形成された回転可能な操作ディスク２２を付加的に備えている。この操作ディスクは操作要素１１に回転可能に配置され、この操作要素上で滑動または転動可能である。その際、操作力は伝達要素２６によってキャップから本来の操作要素１１に伝達される。この場合、伝達要素２６はリング状に形成され、軸線１４と同軸に配置されている。キャップ状の操作ディスク２２が軸線１４回りに容易に回転可能であり、その際指の押圧力を操作要素１１に確実に伝達することだけが重要である。
【００３６】
キャップ状の操作ディスク２２の目的は操作を容易にするかまたは回転作用の錯覚を起こさせることだけである。実際、キャップ状操作ディスク２２自体は回転せず、操作要素１１が接触位置で最小の傾斜を生じる。押圧力をキャップ状操作ディスク２２に加えない状態でのこの操作ディスク２２の回転運動は決して効果を生じない。
【００３７】
常に存在する回転機構の最小の摩擦によって、キャップ状の操作ディスク２２は、他の回転ディスクのように或る程度の押圧力によってのみ操作要素１１上で動くことができる。従って、接触位置における操作要素１１の小さな傾斜が保証される。
【００３８】
回転可能に配置されたキャップ状操作ディスク２２は、回転不能に配置された操作要素１１の表面２０と異なり、滑らかな表面を有する必要はない。その代わりに、キャップ状の操作ディスク２２は快適な操作のためにゴム引きされているかまたは波形起伏を備えている。
【００３９】
次の説明において、特別に述べないかぎり、本発明の両変形は均等物である。というのは、キャップ状操作ディスク２２を除いて、構造と操作が同一であるからである。
【００４０】
操作要素１１の下方においてケーシング内に収納され、操作要素１１に機械的に結合されたセンサ１８は、操作要素１１の表面２０に対する機械的な操作押圧力を検知する。
【００４１】
センサ１８としては、多数の既成の技術が使用される：
ＦＳＲ（力感知レジスタ、力に依存する抵抗）のような力センサ、ストレインゲージまたはホールセンサは、ジョイスティック等の操作の測定のために既に多数使用されている。新規のデジタル式傾斜センサはこの用途に適している。
【００４２】
図１３には、本発明で使用可能な若干の種類のセンサが記載されている。個々のＦＳＲセル（ＦＳＲ＝力感知レジスタ、力に依存する抵抗）は操作要素１１の下方に、すなわち下面１６の対向する４つの個所に取付けられている。操作要素１１のエッジに加えられた操作押圧力２１は、４個のＦＳＲセルの抵抗の不均一な変化をもたらす。この変化から、操作の位置を求めることができる。この使用はＴＶ遠隔操作等で知られているがしかし、回転運動しないジョイスティック機能においてしか知られていない。
【００４３】
撓む方向と力を検出するために、個々のＦＳＲセルの代わりに、帯状のＦＳＲセンサを、操作要素１１のエッジの下にリング状に取付けることができる。
【００４４】
簡単な実施の形態では、フィルム−ポテンショメータがディスクエッジの下方に力センサを備えずに操作の位置を検知することができる。フィルム−ポテンショメータは大きな電気的抵抗（約１〜１００ｋオーム）を有するグラファイト層をコーティングしたフィルムと、小さな電気的抵抗（例えば銀、抵抗は約５〜１０００オーム）を有する層をコーティングした他のフィルムと、その間に設けられたスペーサとからなっている。このスペーサは両層を小さな間隔（約０．０１〜０．２ｍｍ）をおいて互いに保持している。リングの任意の個所の機械的な押圧力は電気的な接触を生じる。この場合、両フィルムの間の電気的な抵抗から、操作の位置を決定することができる。
【００４５】
このようなフィルムポテンショメータはリング状の実施形が知られているがしかし、角度位置を検出するためのものであり、操作要素１１の傾斜を測定するためのものではない。この場合、傾斜の程度は両フィルムの接触面の長さから求めることができる。
【００４６】
ストレインゲージとホールセンサは、側方から操作要素１１に加えられる力を測定することができる公知のセンサ技術である。
【００４７】
新規のデジタルセンサが既に提案されている。このセンサはここで提案され本発明に従って形成された操作要素１１と関連して、センサを操作するために良好に利用可能である。
【００４８】
本発明は電子機器を制御するために広範囲に使用可能である。図８はビデオレコーダのための遠隔操作機器８１を示している。この遠隔操作機器は、図２に示した操作ディスク２２を有する本発明に従って形成された操作要素１１の変形を備えている。遠隔操作機器はビデオレコーダを制御し、このビデオレコーダの機能はモニタ８３に表示される。ディスプレイ８４は特にカーソル８６を有する時間軸８５を備えている。このカーソルは操作ディスク２１を操作することによって動かすことができる。このような用途は、特にビデオフィルムのシーンを選択してカットするために、回転パルス発生器（回転パルスセンサ）に基づいて知られてる。
【００４９】
回転可能に配置された操作ディスク２２を備えていないかまたは備えている本発明に従って形成された操作要素１１は、公知の回転ディスク機能を大幅に拡張することができる。操作要素１１の表面２０の外側エッジに加えられる力に応じて、ディスプレイ８４上のカーソル８６の大きさが変化する。操作ディスク２２が回転すると、カーソル運動の速度はカーソルの大きさに従う。すなわち、操作要素１１の表面２０のエッジで加えられる操作押圧力２１の大きさに従う。一様で迅速な運動を保証するために、操作押圧力２１の大きさの測定の平均値が約１〜３時間にわたって求められる。２〜５つの押圧段の識別で充分である。
【００５０】
可変の速度制御は指によるきわめて迅速な制御と正確な制御を可能にする。可変の速度制御は、回転パルス発生器の場合に存在する、きわめて迅速な運動時の操作問題を解決する。
【００５１】
本発明による操作要素１１が異なる押圧力を区別するだけでなく、操作の位置を付加的に決定することができるので、それから新たな可能性が生じる。
【００５２】
図９は、ディスプレイ９２を備えた移動式電子機器９１を示している。このディスプレイのソフトウェア表示は両側にそれぞれマークラインを有する曲がった線９３を備えている。このマークラインは一連のメニュー項目に割り当てられている。操作要素１１の操作の際、カーソル９５が出現する。このカーソルの位置は操作要素１１の操作位置に関連している。本例では、操作要素１１の１１時の位置９７を押すと、メニュー項目“open”が選択され、５時の位置９８ではカーソルが“prefs”に出現し、１２時または６時の個所での操作は作用を生じない。
【００５３】
このような使用は従来の回転ディスクでは不可能である。本発明は例えば操作要素１１の表面のエッジの所定の個所を１回押すことによってメニュー選択を可能にする。その際、マークは所望な選択の手助けを行う。
【００５４】
完全なキーボードが存在しないとき、テキストの入力は、電子機器（そのために回転ディスクが役立つ）のしばしば延長される機能である。普通の回転ディスクの場合、長い回転運動が個々の符号のために使用者に要求される。というのは、従来のパルス発生器が相対的な回転運動だけを識別するからである。
【００５５】
本発明は符号のきわめて迅速な入力を可能にする。図１０において、ディスプレイ上に文字ストック１０１が示してある。この場合、２つの曲線１０２は本発明による操作要素１１に対して視覚的な関連づけを行う。１０時位置１０４の直前における本発明にる操作要素１１の操作は、例えば文字“Ａ”上の文字の強調表示１０３を行う。１２時位置の場合、文字“Ｇ”が強調表示される。操作要素１１に接触しているかぎり、強調表示の位置は回転運動によって変化する。比較的に大まかなマークラインにもかかわらず、文字を適切に点灯させることができる。
【００５６】
接触の位置を正確に合わせることができないときには、選択を補正することができる。ディスクから指を離したときに初めて、選択された入力が有効になる。本発明にる操作要素１１はこれを行うことができる。というのは、操作要素１１２が従来の回転ディスクと異なり、指の接触と離しを区別することができるからである。
【００５７】
本発明は更に、例えばナビゲーション機器の操作のために、回転しないで角度を直接入力することができる。図１１にはこの特性が図示してある。この場合、テキストエディタのカーソル１１２を任意の方向に動かすことができる。１時３０分の位置１１４を押すと、カーソルは本例では位置１１２から右上の方へ位置１１３まで移動する。操作要素１１はカーソル−キーブロック（キーパッド）のように使用可能であり、ポインタを任意の方向に動かすことができる。この場合、押圧力を大きくすると、迅速に移動する。それによって、本発明は面上での目的物またはカーソルの二次元的な制御を可能にし、回転ディスクは通常は寸法内での選択（線上の点の選択）だけを可能にする。
【００５８】
使用から明らかなように、本発明は、パルス発生器を備えた従来の回転ディスクのすべての機能とそれを超える機能を有する。
【００５９】
回転可能なディスクの場合、エッジまたは軸が汚れや湿気による故障の弱点である。本発明の変形は、機械的な回転を必要とせずに、表面上での指の運動を検出することができる。それによって、公知の回転ディスクの代替品として操作要素１１を頑丈で水密に形成することができる。
【００６０】
操作要素１１のエッジにおける押圧力の評価は、直感的に理解できかつ大きな距離をきわめて迅速に選択することができる可変の速度制御を可能にする。
【００６１】
操作の位置が検出されるので、操作要素１１の表面２０のエッジを適切に選択することによって、メニュー選択と符号入力を実現することができる。その際、本発明が操作要素１１の操作と指の離しに反応可能であることによって、操作が更に容易になる。更に、この操作要素１１は無段式方向入力のためのカーソルキーブロックのように機能することができる。回転パルス発生器に基づく従来の回転ディスクでは、これらのすべての機能を実現することはできない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に従って形成された操作要素を示す図である。
【図２】回転可能な操作ディスクを載置した本発明に従って形成された操作要素を示す図である。
【図３】図１に示した、本発明に従って形成された操作要素の断面図である。
【図４】回転可能に載置した操作要素を有する、図２に示した、本発明に従って形成された操作要素の断面図である。
【図５】操作要素の静止状態の位置を示す図である。
【図６】左側に操作する際の操作要素の位置を示す図である。
【図７】右側に操作する際の操作要素の位置を示す図である。
【図８】カーソル移動の速度を制御可能である使用例を示す図である。
【図９】直接アクセス可能なメニュー選択の使用例を示す図である。
【図１０】文字入力の使用例を示す図である。
【図１１】方向入力の使用例を示す図である。
【図１２】入力手段を比較する表である。
【図１３】本発明によって使用可能なセンサの種類の一覧表である。
【符号の説明】
【００６３】
１１              操作要素
１２              目盛線
１３              目盛線
１４              軸線
１５              機器ケーシング
１６              操作要素下面
１７              圧縮ばね
１８              センサ
１９              指
２０              操作要素表面
２１              操作押圧力
２２              操作ディスク
２３              目盛
２４              エッジ
２５              画成面
２６              伝達要素
２７              伝達要素表面
８１              遠隔操作部
８３              モニタ
８４              ディスプレイ
８５              時間軸
８６              カーソル
９１              移動式電子機器
９２              ディスプレイ
９３              線
９４              メニュー伝達
９７              位置
９８              位置
１０１            文字ストック
１０２            線
１０３            文字強調表示
１０４            １０時位置
１１１            テキストエディタ
１１２            位置
１１３            位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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