(57)【要約】      （修正有）【課題】ポインティング・スティックとタッチパッドが協働して動作する入力装置を提供する。【解決手段】キーボード・アセンブリの中にはポインティング・スティックを配置し、パームレストにはタッチパッド１００を配置する。タッチパッドはポインティング・スティックとは独立して動作するタッチパッド・モードとポインティング・スティックと協働して動作するスティック・モードのいずれかで動作する。ポインティング・スティックが操作されるときはスティック・モードに移行する。スティック・モードでは、タッチパッドに対するタッチ操作に対して、マウス・ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを生成する。ポインティング・スティックに若干の力を加えながらタッチパッドをスワイプすると画面をスクロールすることができる。【選択図】図３
2015072540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ・システムに入力イベントを出力するための入力装置であって、
操作ポストに加えられた力に応じたマウス・カーソルの移動情報の出力が可能なポインティング・スティックと、
操作面に対するタッチ操作に応じた座標情報の出力が可能なタッチパッドと、
前記ポインティング・スティックの操作に続いて行われる前記操作面に対するタッチ操作に応じてマウスのクリック操作に相当する入力イベントを出力する制御データ生成部と
を有する入力装置。
【請求項２】
前記操作ポストに対して所定値以上の力が加えられたときに前記制御データ生成部をスティック・モードに設定し、前記所定値以上の力が解放されたときに前記制御データ生成部をタッチパッド・モードに設定する動作モード設定部を有し、
前記制御データ生成部は、前記スティック・モードに設定されたときに前記操作面に対するタッチ操作に応じてマウスのクリック操作に相当する入力イベントを出力し、前記タッチパッド・モードに設定されたときに前記操作面に対するタッチ操作に応じて前記マウス・カーソルの移動情報を出力する請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記タッチパッドの操作面に第１の擬似ボタン領域と第２の擬似ボタン領域を定義し、前記スティック・モードに設定された前記制御データ生成部は、前記第１の擬似ボタン領域に対するタッチ操作に応じてマウスの左ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを出力し、前記第２の擬似ボタン領域に対するタッチ操作に応じて前記マウスの右ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを出力する請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記操作面に第３の擬似ボタン領域を定義し、前記スティック・モードに設定された前記制御データ生成部は、前記第３の擬似ボタン領域に対するタッチ操作に応じて画面の表示を変更する入力イベントを出力する請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記制御データ生成部は、前記第３の擬似ボタン領域に対するスワイプ操作で前記画面をスクロールする入力イベントを出力する請求項４に記載の入力装置。
【請求項６】
前記制御データ生成部は、前記第３の擬似ボタン領域に対するジェスチャ操作で前記画面の表示サイズを拡大または縮小する入力イベントを出力する請求項４または請求項５に記載の入力装置。
【請求項７】
コンピュータ・システムに入力イベントを出力するための入力装置であって、
操作ポストに加えられた力に応じたマウス・カーソルの移動情報の出力が可能なポインティング・スティックと、
操作面に対するタッチ操作に応じた座標情報の出力が可能なタッチパッドと、
前記ポインティング・スティックの操作で移動したマウス・カーソルの位置で行われた前記操作面に対するタッチ操作に応じてマウスのクリック操作に相当する入力イベントを出力する制御データ生成部と
を有する入力装置。
【請求項８】
コンピュータ・システムに入力イベントを出力するための入力装置であって、
操作ポストに加えられた力に応じたマウス・カーソルの移動情報の出力が可能なポインティング・スティックと、
操作面に対するタッチ操作に応じた座標情報の出力が可能なタッチパッドと、
前記操作ポストに加えられた力を検出している間に行われた前記操作面に対するタッチ操作に応じて表示画面の変更に相当する入力イベントを出力する制御データ生成部と
を有する入力装置。
【請求項９】
マウス・カーソルを表示することが可能なディスプレイと、
キーボードと、
前記キーボードのキーの間に配置された操作ポストを含むポインティング・デバイスと、
前記キーボードの手前に配置されたタッチパッドと、
前記ポインティング・スティックに対する操作で前記マウス・カーソルを移動させる処理をし、移動した前記マウス・カーソルに対して行われた前記タッチパッドに対するタッチ操作でマウスのクリック操作に相当する処理をする制御部と
を有する携帯式コンピュータ。
【請求項１０】
前記制御部は、前記タッチパッドの前記キーボードの近辺に定義された複数の擬似ボタン領域のいずれかに対するタッチ操作に応じてマウスの左ボタンのクリック操作、右ボタンのクリック操作、およびホイール操作に相当する処理をする請求項９に記載の携帯式コンピュータ。
【請求項１１】
操作ポストを操作してマウス・カーソルを移動させることが可能なポインティング・スティックと操作面に対するタッチ操作で前記マウス・カーソルを移動させることが可能なタッチパッドを含んで構成された入力装置によりコンピュータが動作する方法であって、
ディスプレイにマウス・カーソルを表示するステップと、
前記タッチパッドより先に操作した前記ポインティング・スティックが生成する移動情報に基づいて前記マウス・カーソルを移動させるステップと、
前記タッチパッドに対するタッチ操作に応じて生成した座標情報に基づいてマウスのクリック操作に相当する入力を確定するステップと
を有する方法。
【請求項１２】
前記操作ポストより先にタッチ操作した前記タッチパッドが生成した座標情報で前記マウス・カーソルを移動させるステップを有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
マウス・カーソルの移動情報を生成することが可能なポインティング・スティックと座標情報を生成することが可能なタッチパッドを含んで構成された入力装置によりコンピュータが動作する方法であって、
ディスプレイにマウス・カーソルを表示するステップと、
前記移動情報に基づいて前記マウス・カーソルを移動させるステップと、
前記座標情報に基づいて移動先の前記マウス・カーソルの位置に対する入力を確定するステップと
を有する方法。
【請求項１４】
操作ポストに力を加えてマウス・カーソルを移動させることが可能なポインティング・スティックと、座標情報を生成することが可能なタッチパッドを含んで構成された入力装置によりコンピュータが動作する方法であって、
ディスプレイにマウス・カーソルを表示するステップと、
前記移動情報に基づいて前記マウス・カーソルを移動させるステップと、
前記操作ポストに加えられた力を検出している間に前記タッチパネルが生成した座標情報に基づいて画面をスクロールするステップと
を有する方法。
【請求項１５】
前記操作ポストに加えられた力を検出している間に前記タッチパネルが生成した座標情報に基づいて画面を拡大または縮小するステップを有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
操作ポストを備えるポインティング・スティックとタッチパッドを搭載するコンピュータが動作する方法であって、
ディスプレイにマウス・カーソルを表示するステップと、
前記操作ポストが人指し指で操作された前記ポインティング・スティックが生成した移動情報に基づいて前記マウス・カーソルを移動させるステップと、
前記操作ポストを操作する指と同じ手の親指でタッチ操作がされた前記タッチパッドが生成した座標情報に基づいて移動先の前記マウス・カーソルの位置に対する入力を確定するステップと
を有する方法。
【請求項１７】
前記タッチパッドにマウス・ボタンに相当する複数の擬似ボタン領域が定義されており、該複数の擬似ボタン領域がいずれも前記親指で操作することが可能な請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
操作ポストを備えるポインティング・スティックとタッチパッドを搭載するコンピュータに、
ディスプレイにマウス・カーソルを表示する機能と、
前記操作ポストの操作に応じて生成された移動情報から前記マウス・カーソルを移動させる機能と、
前記操作ポストの操作に続いて行われた前記タッチパッドに対するタッチ操作に応じて生成された座標情報に基づいてマウス・ボタンの操作に相当する入力を確定する機能と
を実現させるためのコンピュータ・プログラム。
【請求項１９】
前記入力を確定する機能は、前記タッチ操作の前記タッチパッドの操作面における位置または前記タッチ操作のジェスチャの内容に応じて異なる入力を確定する機能を含む請求項１８に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項２０】
前記操作ポストに対する力を検出している間に生成された前記座標情報に基づいて画面の表示を変更する機能を含む請求項１８または請求項１９に記載のコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータに入力するポインティング・スティックの操作性を向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータには、入力装置としてキーボードの他にＧＵＩを実現するためのポインティング・デバイスが搭載される。典型的なポインティング・デバイスとして左ボタン、ホイール、および右ボタンを備えるマウスが存在する。マウスはコンピュータから独立した本体を机上で移動させることでディスプレイに表示されたマウス・カーソルを移動させたり、マウス・カーソルの位置に対する入力を確定したりすることができる。
【０００３】
マウスの左ボタンを１回または連続的に２回クリックすることでマウス・カーソルが指示したオブジェクトを選択したり、オブジェクトに関連付けられたプログラムを実行したり、またはオブジェクトに関連付けられたファイルやフォルダを開いたりすることができる。また、左ボタンを押し続けることでマウス・カーソルがオブジェクトを選択している状態でマウス・カーソルとオブジェクトを移動させてから移動先で左ボタンを離すことで選択していたファイルを移動させたり文字を選択したりするドラッグ・アンド・ドロップという操作をすることができる。
【０００４】
マウスの右ボタンを１回クリックすることで、マウス・カーソルの位置に関連して用意されている操作可能なポップ・アップ・メニューを表示することができる。また、右ボタンを押し続けることでマウス・カーソルが所定のオブジェクトを選択している状態でマウス・カーソルを移動先まで移動させてから移動先で右ボタンを離すことで、移動先で当該オブジェクトに対して操作が可能なポップ・アップ・メニューを表示させることもできる。ホイールはマウス本体の左ボタンと右ボタンの間に配置され、画面をスクロールしたり拡大したりするために使用される。ポインティング・デバイスの取り付けスペースが制約されるノートブック型携帯式コンピュータ（以下、ノートＰＣという。）では、このようなマウスの機能を実現するために特有のハードウェアを実装する。
【０００５】
ある種のノートＰＣは、ポインティング・デバイスとしてポインティング・スティックと複数の機械式ボタンの組を実装する。ポインティング・スティックはコンピュータ・メーカによってはトラックポイント（TrackPointは登録商標）、スティックポイント、またはトラックスティックなどと呼ばれている。ポインティング・スティックはキーボードのキーの間に配置され、スティックに加えられた圧力の方向および大きさを歪みセンサや圧力センサが検出した信号でマウス・カーソルを移動させる。
【０００６】
ポインティング・スティックと組になって使用される機械式ボタンは、それぞれマウスの左ボタン、ホイール、および右ボタンに対応する左ボタン、中央ボタンおよび右ボタンで構成されてキーボードのスペース・キーのすぐ手前側（ユーザ側）に配置される。中央ボタンは、ポインティング・スティックと同時に操作することで画面のスクロールまたは拡大表示をする。マウスの左ボタン、右ボタンまたはホイールに対応するようにノートＰＣに設ける２個または３個の機械式ボタンを総称するときは以後マウス・ボタンという。
【０００７】
別の種類のノートＰＣは、ポインティング・デバイスとしてタッチパッドと２つのマウス・ボタンの組を実装する。タッチパッドは表面をなぞる指の軌跡を検出して座標情報を生成してマウス・カーソルを移動させ、タッチパッドの手前側に配置された２つのマウス・ボタンはマウスの左ボタンと右ボタンに対応した動作をする。ポインティング・スティックは、キーボードのホーム・ポジションから指を離さないで操作でき、タッチパッドは手書き入力やジェスチャ入力ができるといったように両者にはそれぞれ特有の特徴があるため、最近のノートＰＣにはポインティング・スティックとタッチパッドの２つのポインティング・デバイスを搭載するものがある。
【０００８】
特許文献１は、ポインティング・スティックとタッチパッドの２種類のポインティング・デバイスを搭載したノートＰＣを開示している。ノートＰＣは、ポインティング・スティック、ポインティング・スティック用のマウス・ボタン、タッチパッド、およびタッチパッド用のマウス・ボタンを実装する。特許文献２は、ポインティング・スティックとタッチパッドを搭載した別のタイプのポインティング・デバイスを開示する。タッチパッドには、１個の機械式ボタンを含んでおり、操作面には、機械式スイッチと協働してポインティング・スティックとタッチパッドのそれぞれに対するマウス・ボタンをエミュレートするための５個の擬似ボタン領域が定義されている。
【０００９】
このポインティング・デバイスは、ユーザがいずれかの擬似ボタン領域を押下したときにタッチパッドが検出した押下位置の座標と機械式スイッチの動作信号の組み合わせでマウス・ボタンのクリック操作をエミュレートする。このポインティング・デバイスはポインティング・スティックやタッチパッドに必要であったマウス・ボタンを除去することでタッチパッドの領域を拡大しタッチパッドの操作性を向上できるという利点がある。特許文献３は、ポインティング・スティックに対する垂直方向の力をＸ−Ｙ平面方向のカーソル移動速度に反映させたポインティング・デバイスを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３０８１６６号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５４２２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ポインティング・スティックは、指をキーボードのホーム・ポジションの近くにおいたまま器用な人指し指を使って微妙な操作ができる。また、膝の上でノートＰＣを確保しながら操作でき、マウスのように周辺にスペースを必要としないことなどから、ノートＰＣのポインティング・デバイスとしては便利である。他方で、タッチパッドは、近年のタブレット端末やスマートフォンなどのタッチスクリーンの操作に慣れたユーザにとっては操作し易いポインティング・デバイスである。したがって、ノートＰＣにポインティング・スティックとタッチパッドの２種類のポインティング・デバイスを搭載することはさまざまなユーザのニーズに対応する上で有用である。
【００１２】
ところで、ポインティング・スティックは特許文献１および特許文献２のいずれのタイプであっても、親指によるマウス・ボタンまたは擬似ボタン領域の押下操作を伴う。その際に、親指による頻繁なマウス・ボタンの押下操作が必要になる場合がある。また、画面をスクロールする際には中央ボタンを親指で押下しながらポインティング・スティックを人指し指で上下左右方向にスクロールするため、長い時間操作していると人指し指が痛くなったり不自然な姿勢を強いられる親指が疲れたりすることがある。
【００１３】
したがって、人指し指および親指の負担を軽減できればポインティング・スティックが一層使いやすくなる。また、マウス・ボタンや擬似ボタン領域の押下操作では機械式スイッチの動作音が発生するため、図書館や病院などの静かな公共の環境で使用する場合には騒音源となることがあるので、これを除去または軽減できると都合がよい。さらに、タッチパッドの操作に慣れたユーザがポインティング・スティックを操作し易いようにすると都合がよい。
【００１４】
そこで本発明の目的は、ポインティング・スティックとタッチパッドが協働して動作する入力装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、指への負担が少ないポインティング・スティックを実装した入力装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、騒音を発生させないポインティング・スティックを実装した入力装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、タッチパッドの操作に慣れたユーザが使いやすいポインティング・スティックを実装した入力装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような入力装置を搭載した携帯式コンピュータ、動作方法およびコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明にかかる入力装置は、操作ポストに加えられた力を検出してマウス・カーソルの移動情報の出力が可能なポインティング・スティックと、操作面に対するタッチ操作に応じて座標情報の出力が可能なタッチパッドとが協働して機能する。本発明の第１の態様では、制御データ生成部がポインティング・スティックの操作に続いて行われる操作面に対するタッチ操作に応じてマウス・ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを出力する。タッチ操作はタップ操作、スワイプ操作、またはジェスチャ操作などのようにさまざまなタイプを定義することができる。タッチパッドは、ポインティング・スティックと協働する機能だけを備えていてもよいし、協働する機能と独立したポインティング・デバイスとしての機能の両方を備えていてもよい。
【００１６】
上記構成によれば、タッチパッドはポインティング・スティックのマウス・ボタンとして機能するため、これまでのポインティング・スティックには必ず付随していた機械式スイッチ機構を備えるマウス・ボタンを設ける必要がない。したがって、ポインティング・スティックの操作に伴って発生するマウス・ボタンの動作音を除去することができる。タッチパッドは機械的な動作をしないためマウス・ボタンよりも耐久性がある。また、タッチパッドに対するタッチ操作は、マウス・ボタンの押下操作に比べて指の上下動が少ないため指への負担が軽く、かつ、タッチパッドの操作に慣れたユーザにとっても操作し易い。
【００１７】
操作ポストに対して所定値以上の力が加えられたときに制御データ生成部をスティック・モードに設定し、所定値以上の力が解放されたときに制御データ生成部をタッチパッド・モードに設定する動作モード設定部を設けることができる。このとき制御データ生成部は、スティック・モードに設定されたときにマウス・ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを出力し、タッチパッド・モードに設定されたときにマウス・カーソルの移動情報を出力することができる。タッチパッド・モードでは、タッチパッドがポインティング・スティックから独立した入力デバイスとして動作することができる。
【００１８】
タッチパッドの操作面に第１の擬似ボタン領域と第２の擬似ボタン領域を定義することができる。そして、スティック・モードに設定された制御データ生成部は、第１の擬似ボタン領域に対するタッチ操作に応じてマウスの左ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを出力し、第２の擬似ボタン領域に対するタッチ操作に応じてマウスの右ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを出力することができる。
【００１９】
操作面に第３の擬似ボタン領域を定義したときは、スティック・モードに設定された制御データ生成部が、第３の擬似ボタン領域に対するタッチ操作に応じて画面の表示を変更する入力イベントを出力することができる。画面の表示の変更内容はスクロールまたは拡大縮小とすることができる。この場合、従来のポインティング・スティックではスクロールの間マウス・ボタンの中央ボタンを押下しながら操作ポストに力を加える必要があっったが、本発明では操作ポストに弱い力を加えながら行うタッチ操作で同じ機能を実現できるため、指への負担を軽減することができる。
【００２０】
本発明の第２の態様では、制御データ生成部は、ポインティング・スティックの操作で移動したマウス・カーソルの位置で行われた操作面に対するタッチ操作に応じてマウス・ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを出力する。本発明の第３の態様では、操作ポストに加えられた力を検出している間に行われた操作面に対するタッチ操作に応じてスクロールや拡大縮小などの表示画面の変更に相当する入力イベントを出力する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、ポインティング・スティックとタッチパッドが協働して動作する入力装置を提供することができた。さらに本発明により、指への負担が少ないポインティング・スティックを実装した入力装置を提供することができた。さらに本発明により、騒音を発生させないポインティング・スティックを実装した入力装置を提供することができた。さらに本発明により、タッチパッドの操作に慣れたユーザが使いやすいポインティング・スティックを実装した入力装置を提供することができた。さらに本発明により、そのような入力装置を搭載した携帯式コンピュータ、動作方法およびコンピュータ・プログラムを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ポインティング・スティックとタッチパッドを実装したノートＰＣの外形を示す斜視図である。
【図２】システム筐体１３の平面図である。
【図３】タッチパッド１００の構造を説明するための平面図および断面図である。
【図４】ポインティング・スティック５０の構造を説明するための断面図および斜視図である。
【図５】ポインティング・スティック５０とタッチパッド１００で構成された入力システム３００の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図６】入力システム３００の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［ノートＰＣ］
図１は、ポインティング・スティックと、機械式スイッチが組み込まれたタッチパッドを実装したノートＰＣの外形を示す斜視図である。図２はシステム筐体１３の平面図である。ノートＰＣ１０は、開閉可能なように相互にヒンジ結合されたディスプレイ筐体１１とシステム筐体１３を含む。ディスプレイ筐体１１はディスプレイ１５を収納する。
【００２４】
ディスプレイ１５には、マウス・カーソル１６が表示されている。システム筐体１３は、内部にプロセッサ、メイン・メモリ、およびハードディスク・ドライブなどのシステム・デバイスを収納し、上面にはキーボード・ユニット１９を搭載する。ハードディスク・ドライブは、ポインティング・スティック５０およびタッチパッド１００が生成した移動情報および座標情報を処理するデバイス・ドライバやＯＳを格納する。
【００２５】
キーボート・ユニット１９は、スペース・キー５１を含む複数のキーと、Ｇキー、ＨキーおよびＢキーの間にキャップ２１１（図４）が配置されたポインティング・スティック５０を含んでいる。ポインティング・スティック５０は、キャップ２１１の頂部に形成された操作面に加えられた水平方向の力を検出してマウス・カーソル１６の移動方向と単位時間当たりの移動量（移動速度）を示す移動情報を生成する。ポインティング・スティック５０が指の力を検出するセンサは、歪みセンサまたは圧力センサのいずれであってもよいが以下においては歪みセンサを例にして説明する。
【００２６】
キーボード・ユニット１９の手前側には、キーボードを操作する際に掌を載せるパームレスト１７が設けられている。スペース・キー５１の手前側にはタッチパッド１００が配置されている。タッチパッド１００は、ホーム・ポジションに両手を置いてキーボードを操作している間にユーザの手が誤って触れて意図しないマウス・カーソルの移動が行われないようにするために、キーボードのほぼ中央にあるスペース・キー５１の手前に配置される。
【００２７】
［タッチパッド］
図３（Ａ）は、タッチパッド１００の平面図で、図３（Ｂ）は断面図である。タッチパッド１００はベース・プレート１２１に１個の機械式スイッチ１２５が組み込まれている。ベース・プレート１２１の上には順番にリーフ・スプリング１２３、可動プレート１２７、静電容量式のタッチセンサ１２９が配置されそれらはプレート・ベゼル１３５で囲われている。本発明ではタッチセンサ１２９が指を検出する原理は静電容量式に限定する必要はなく、抵抗膜式または電磁誘導式であってもよい。
【００２８】
プレート・ベゼル１３５の上にはカバー・プレート１３１が配置されており、カバー・プレート１３１の平坦な表面は指で操作する操作面１０１を構成する。カバー・プレート１３１はＡＢＳ樹脂で形成されている。操作面１０１を指で押下するとタッチセンサ１２９および可動プレート１２７がリーフ・スプリング１２３の弾力に抗して沈下して機械式スイッチ１２５が動作して接点が閉じる。指を離すとリーフ・スプリング１２３の弾力でそれらは元の状態に復帰する。このとき、リーフ・スプリング１２３はユーザに従来のマウス・ボタンに類似したクリック感を与えることができる。プレート・ベゼル１３５は、このようなタッチパッド１００に対するクリック操作に伴うタッチセンサ１２９と可動プレート１２７の運動を一定の範囲内で許容する。
【００２９】
マウス・カーソルを移動させたりジェスチャ入力をしたりするために、操作面１０１の表面を指で軽くなぞったときには、可動プレート１２７およびタッチセンサ１２９をリーフ・スプリング１２３が支持するため、機械式スイッチ１２５は動作しないが、少し強い力で操作部１０１のいずれかの場所を押下するとスイッチ１２５の接点が閉じてデバイス・ドライバは押下位置とともにスイッチ信号が生成されたことも認識する。
【００３０】
操作面１０１の表面には、５個の擬似ボタン領域１０５〜１１３が定義されている。擬似ボタン領域１０５〜１１３は、カバー・プレート１３１上でタッチセンサ１２９が指の接触または接近を認識する領域として座標が定義されており視覚では認識できない。３個の擬似ボタン領域１０５〜１０９はキャップ２１１を人指し指で操作しながら同じ手の親指で押下できるようにスペース・キー５１の近くに配置されている。擬似ボタン領域１０５〜１０９はタッチパネルをポインティング・スティック５０と協働して機能させるために定義しており、それぞれ従来のノートＰＣに実装していたマウス・ボタンの左ボタン、中央ボタン、右ボタンに対応する。
【００３１】
２個の擬似ボタン領域１１１、１１３は、人指し指で操作面１０１の表面を指でスワイプしてマウス・カーソル１６を移動させながら親指でクリック操作ができるようにタッチパッド１００の最も手前側に配置している。擬似ボタン領域１１１、１１３は、タッチパッド１００にポインティング・スティック５０とは独立した入力操作をさせるために定義しており、それぞれ従来のノートＰＣに実装していたマウス・ボタンの左ボタンおよび右ボタンに対応する。
【００３２】
擬似ボタン領域１１１、１１３は、機械式スイッチ１２５と協働してマウス・ボタンをエミュレートする。操作面１０１のいずれかの場所を押下すると機械式スイッチ１２５は動作するが、機械式スイッチ１２５の動作をマウス・ボタンに対応する有効な入力イベントとしてシステムに出力するのは、擬似ボタン領域１１１または１１３に対する押下操作が行われたときに限っている。擬似ボタン領域１１１または１１３のいずれかの領域を指が押下するとタッチパッド１００のデバイス・ドライバが押下された位置の座標を計算して押下のために指が接触した領域がいずれの擬似ボタン領域かを判断する。デバイス・ドライバは、擬似ボタン領域１１１が押下されたときは左ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを生成し、擬似ボタン領域１１３が押下されたときは右ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを生成する。
【００３３】
［ポインティング・スティック］
図４（Ａ）は、ポインティング・スティック５０の断面図で、図４（Ｂ）はゴム製のキャップ２１１を取り外した状態を示す斜視図である。セラミック製の操作ポスト２１３には、中間部材２１２を介してゴム製のキャップ２１１が嵌め込まれている。操作ポスト２１３は、センサＰＣＢ２１５に接着剤で貼り付けられている。センサＰＣＢ２１５は、中央に開口部が形成されたスペーサ２１９を介在してシールド・カバー２０３に取り付けられている。センサＰＣＢ２１５の裏側には直交するように４個の歪みセンサ２１６が貼り付けられている。スペーサ２１９により形成された空間により、操作ポスト２１３に対して水平方向または垂直方向に加えられた力でセンサＰＣＢ２１５が歪み、歪みセンサ２１６の電気抵抗が変化する。
【００３４】
歪みセンサ２１６は、図示しない配線パターンでセンサＰＣＢ２１５の裏側に形成された端子パターン２１４に接続される。端子パターン２１４はＦＦＣ２０５で図示しないロジック回路に接続される。キャップ２１１の上面に力が加えられると、力の大きさと方向に応じてセンサＰＣＢ２１５に歪みが生じて歪みセンサ２１６の電気抵抗がそれぞれ変化する。
【００３５】
ロジック回路は、歪みセンサ２１６の電気抵抗の変化に対応するアナログ信号から、マウス・カーソル１６の移動方向、および移動速度に対応する移動情報を生成してシステムに出力する。キャップ２１１の上面が垂直に押下されたときは、４個の歪みセンサ２１６の電気抵抗が均等に変化するため、ロジック回路はキャップ２１１に力が加わったことは認識するが移動ベクトルは発生しないため移動情報を生成しない。シールド・カバー２０３は、ネジ２２１ａ、２２１ｂでキーボード・ユニット１９の底面を構成するキーボード基板２２３に取り付けられる。
【００３６】
［入力システム］
図５は、ポインティング・スティック５０とタッチパッド１００を含んで構成された入力システム３００の構成を説明するための機能ブロック図である。入力システム３００は、ポインティング・スティック５０、タッチパッド１００および機械式スイッチ１２５に加えて、動作モード設定部３０５、制御データ生成部３０９、および動作モード保持部３１１を含んでいる。動作モード設定部３０５、制御データ生成部３０９および動作モード保持部３１１はノートＰＣ１０のＣＰＵ、システム・メモリ、チップセットなどのハードウェアとＯＳおよびデバイス・ドライバなどのソフトウェアで構成することができる。
【００３７】
動作モード設定部３０５は、ポインティング・スティック５０からマウス・カーソル１６の移動情報を受け取ってユーザ・ファンクション３１５に出力する。動作モード設定部３０５は、いずれかの歪みセンサ２１６が操作ポスト２１３に加えられた垂直方向または水平方向の閾値以上の力を検出したことを認識したときに、制御データ生成部３０９にスティック・モードにするための設定イベントを出力し、閾値以上の力が解放されたとき（指がキャップ２１１から離れたときも含む。）はタッチパッド・モードにするための解除イベントを出力する。
【００３８】
制御データ生成部３０９は、動作モード設定部３０５から設定イベントを受け取ったときに動作モード保持部３１１にスティック・イベントを設定し、動作モード設定部３０５から解除イベントを受け取りかつタッチパッド１００に対するタッチ操作が終了したときにスティック・イベントを解除する。制御データ生成部３０９は、スティック・フラグが設定されている間はスティック・モードで動作し、解除されたときはタッチパッド・モードで動作する。タッチパッド・モードで動作する制御データ生成部３０９は、タッチパッド１００から受け取った指の軌跡に対応する座標情報と機械式スイッチ１２５から受け取ったクリック・イベントを従来どおりの方法で処理してユーザ・ファンクション３１５に出力する。
【００３９】
ユーザ・ファンクション３１５は、座標情報に応じてマウス・カーソル１６を移動させ、クリック・イベントに応じてマウス・カーソル１６の位置に対する入力を確定することができる。タッチパッド・モードで動作する制御データ生成部３０９はまた、操作面１０１に対する指のタッチ操作からピンチアウト操作、ピンチオープン操作、スワイプ操作または所定の形状を描くジェスチャ操作などを認識して、ユーザ・ファンクション３１５にコマンドまたは入力イベントを出力するようにしてもよい。
【００４０】
タッチパッド・モードで動作する制御データ生成部３０９は、擬似ボタン領域１１１、１１３が押下されたときに、機械式スイッチ１２５が出力するクリック・イベントからマウス・ボタンの左ボタンまたは右ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを生成してユーザ・ファンクション３１５に転送する。入力イベントを受け取ったユーザ・ファンクション３１５は、その時点でのマウス・カーソル１６の位置に対する左ボタンまたは右ボタンのクリック操作に相当する処理をする。タッチパッド・モードで動作する制御データ生成部３０９は、擬似ボタン領域１０５〜１０９に対するタッチ操作をポインティング・スティック５０の動作とは関連付けないで、その他の領域と同じようにそこから受け取った座標情報を処理する。
【００４１】
スティック・モードで動作する制御データ生成部３０９は、タッチパッド１００の擬似ボタン領域１０５〜１０９に対する座標情報だけを処理し、その他の領域の座標情報は無視する。スティック・モードで動作する制御データ生成部３０９は、機械式スイッチ１２５のクリック・イベントを無視する。したがって、スティック・モードでは、機械式スイッチ１２５を動作させる必要がない。
【００４２】
スティック・モードで動作する制御データ生成部３０９は、一例として擬似ボタン領域１０５、１０９に対するタップ操作を認識したときに左ボタンのクリック操作または右ボタンのクリック操作に相当する入力イベントをユーザ・ファンクション３１５に出力する。同等の入力イベントを出力するために制御データ生成部３０９に対してクリック操作に代えてスワイプ操作またはダブル・タップ操作などの他の種類のタッチ操作を定義してもよい。スティック・モードで動作する制御データ生成部３０９は、一例として擬似ボタン領域１０７に対するスワイプ操作に応じて画面を上下左右方向にスクロールする入力イベントを生成してユーザ・ファンクション３１５に出力する。
【００４３】
このときユーザ・ファンクション３１５は、スワイプの速度とスクロールの速度を対応させて処理することができる。スティック・モードで動作する制御データ生成部３０９は、一例として擬似ボタン領域１０７に対する右回転または左回転のジェスチャ操作から画面を拡大または縮小する入力イベントを生成してユーザ・ファンクション３１５に出力する。したがって、スティック・モードのときは、人指し指でキャップ２１１に力を加えながら擬似ボタン領域１０５〜１０９のいずれかに親指でタッチ操作をして、従来ポインティング・スティックと３個のマウス・ボタンで行っていたすべての操作をすることができる。
【００４４】
さらに、スティック・モードのときは、親指で擬似ボタン領域１０５〜１０９のいずれかに対してジェスチャを入力することもできるため、従来のポインティング・スティックとマウス・ボタンの組み合わせで行っていた処理よりも高度の処理をすることができる。スティック・モードへは、操作ポスト２１３に弱い力を加えるだけで移行できるため、従来、操作ポスト２１３に力を加えながら中央ボタンを押下して画面をスクロールする際に発生していた人指し指と親指の負担を軽減することができる。従来のポインティング・スティックでスクロールの速度を速くするには操作ポスト２１３に大きな力を加える必要があるが、スティック・モードではスワイプの速度でスクロールの速度を調整できるため操作が容易である。
【００４５】
スティック・モードでは、親指に従来のようなマウス・ボタンを押下する操作が発生しないため疲れが少ない。スティック・モードでは、機械式スイッチの動作音が発生しないため、静かな環境で操作するのに適している。スティック・モードでは、人指し指でマウス・カーソルを移動させ、親指でタッチ操作をすることができるため、タブレット端末やスマートフォンでタッチスクリーンの操作に慣れたユーザが、ポインティング・スティック５０の利便性を享受しながら慣れた方法で入力することができる。
【００４６】
［動作手順］
つぎに入力システム３００の動作を図６のフローチャートを参照して説明する。ブロック４０１ではノートＰＣ１０がパワー・オン状態に移行して動作している。ここでは一例として擬似ボタン領域１０５、１０９に対するタッチ操作としてタップ操作が定義され、擬似ボタン領域１０７に対するタッチ操作として上下左右方向のスワイプ操作と左右方向の回転を示すジェスチャ操作が定義されているものとする。なお、タッチ操作の定義はここに例示するものに限定する必要はなく、タッチパッド１００の座標情報から認識が可能な他のタッチ操作を定義することも自由である。
【００４７】
ブロック４０３において操作ポスト２１３に力が加わっていないため入力システム３００はディフォルト状態に遷移している。ディフォルト状態では、動作モード保持部３１１のスティック・フラグは解除されており、制御データ生成部３０９はタッチパッド・モードで動作する。このとき操作ポスト２１３に力を加える前に先にタッチパッド１００に対するタッチ操作およびクリック操作が行われると、制御データ生成部３０９はタッチパッド１００が出力する座標情報および機械式スイッチ１２５が出力するクリック・イベントを、ポインティング・スティック５０から独立して動作するタッチパッド１００の入力イベントとして出力することができる。
【００４８】
ブロック４０５ではユーザが操作ポスト２１３に力を加える。ユーザは操作の意図に応じて操作ポスト２１３に加える力を加減することができる。ユーザは画面のスクロールをするときはスティック・モードへの移行だけを目的にして操作ポスト２１３に弱い力を加え、所定のマウス・カーソル１６の位置でクリック操作をする場合は、短時間でマウス・カーソル１６を移動させるために強い力を加えることができる。動作モード設定部３０５は、操作ポスト２１３に検出可能な力が加えられるとブロック４０７で制御データ生成部３０９に設定イベントを出力する。設定イベントを受け取った制御データ生成部３０９は、動作モード保持部３１１にスティック・フラグを設定する。
【００４９】
スティック・フラグが設定されている間制御データ生成部３０９はスティック・モードで動作する。操作ポスト２１３に加えられた力が所定の閾値以上であればブロック４０９で動作モード設定部３０５はユーザ・ファンクション３１５にマウス・カーソル１６の移動情報を出力する。ユーザ・ファンクション３１５は、移動情報に応じて所定の方向および移動速度でマウス・カーソル１６の表示位置を現在の位置から移動させる。
【００５０】
操作ポスト２１３に加えられた力が所定の閾値未満であればマウス・カーソル１６は移動しないが、動作モード設定部３０５が検出可能な力であればスティック・フラグは設定される。ユーザはつぎにクリック操作をする予定がある場合は、ブロック４１１でマウス・カーソル１６が目的の位置に到達したときに操作ポスト２１３に加えていた力を解放する。操作ポスト２１３に対する力が解放されると、ユーザ・ファンクション３１５に対する移動情報の出力は停止する。操作ポスト２１３の力が解放されたことを認識した動作モード設定部３０５は、制御データ生成部３０９に解除イベントを送ってブロック４１３に移行する。ただし、制御データ生成部３０９はこの時点でスティック・フラグを解除しないで所定のタッチ操作が終了するまで解除イベントを保持する。
【００５１】
操作ポスト２１３への力の解放によりブロック４１３で、マウス・カーソルは目的とする位置で停止する。ブロック４１５で擬似ボタン領域１０５に対してタップ操作をすると、制御データ生成部３０９はユーザ・ファンクション３１５に左ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを出力してブロック４３１に移行する。入力イベントを受け取ったユーザ・ファンクション３１５はブロック４３１で、そのときのマウス・カーソル１６の位置でマウスの左ボタンがクリック操作されたときの処理をして画面の表示を変更しブロック４３５に移行する。
【００５２】
ブロック４１７で擬似ボタン領域１０９に対してタップ操作をすると、制御データ生成部３０９はユーザ・ファンクション３１５に右ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを出力してブロック４３３に移行する。入力イベントを受け取ったユーザ・ファンクション３１５はブロック４３３で、そのときのマウス・カーソル１６の位置でマウスの右ボタンがクリック操作されたときの処理をして画面の表示を変更しブロック４３５に移行する。
【００５３】
ブロック４３５で、制御データ生成部３０９は、動作モード設定部３０５からブロック４１１で解除イベントを受け取っており、かつ、ブロック４３１またはブロック４３３でタッチ操作が終了したことを条件にして、動作モード保持部３１１のスティック・フラグを解除してブロック４０３に戻る。ブロック４０３ではスティック・フラグの解除により制御データ生成部３０９がタッチパッド・モードに移行する。
【００５４】
ブロック４１１で動作モード設定部３０５が力の解放を認識しない場合はブロック４５１に移行する。ブロック４５１で制御データ生成部３０９が、擬似ボタン領域１０７に対する定義されたスワイプ操作またはジェスチャ操作が行われたと認識したときはブロック４５５に移行し、いずれの操作も行われないと認識したときはブロック４０９に戻る。ブロック４５５で制御データ生成部３０９は、スワイプ操作を認識したときは指の軌跡に応じて連続的に変化する座標情報をユーザ・ファンクション３１５に出力する。制御データ生成部３０９はジェスチャ操作を認識したときは、画面の拡大または縮小を示す入力イベントをユーザ・ファンクション３１５に出力する。ユーザ・ファンクション３１５は、画面のスクロールまたは拡大縮小の処理をして画面の表示を変更する。
【００５５】
ブロック４５７では操作ポスト２１３に対する力が解放されたとき動作モード設定部３０５が制御データ生成部３０９に解除イベントを出力してブロック４５９に移行し、力が解放されてないときはブロック４０９に戻る。ブロック４５９で制御データ生成部３０９は、ブロック４５７で動作モード設定部３０５から解除イベントを受け取っており、かつ、ブロック４５５でタッチ操作が終了したことを条件にして、動作モード保持部３１１のスティック・フラグを解除してブロック４０３に戻る。ブロック４０３ではスティック・フラグの解除により制御データ生成部３０９がタッチパッド・モードに移行する。
【００５６】
以上の動作手順では、ポインティング・スティック５０と組み合わせるタッチパッドとして機械式スイッチ１２５を組み込むタイプを例にして説明したが、本発明に適用するタッチパッドは、手前側にタッチパッド専用の機械式スイッチを設けるタイプであってもよい。またタッチパッド１００がスティック・モードとタッチパッド・モードのいずれかで動作する例を説明したが、タッチパッドはスティック・モードだけで動作するようにしてもよい。
【００５７】
タッチパッド・モードでは機械式スイッチ１２５でマウス・ボタンのクリック操作に相当する入力イベントを出力する例を説明したが、本発明を適用するタッチパッドは、組込式の機械式スイッチ１２５を設けないでダブル・タップ、タッチ・アンド・リリースなどの異なる種類のタッチ操作や定義された位置に対するタッチ操作でマウス・ボタンのクリック操作に相当する処理をするようにしてもよい。また、タッチパッドはポインティング・スティック５０のマウス・ボタンに相当する機能を専用に発揮するものであってもよい。このとき、擬似ボタン領域を定義しないで３個のマウス・ボタンに対応させて３個のタッチパッドを設けるようにしてもよい。
【００５８】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【符号の説明】
【００５９】
１０  ノートＰＣ
１６  マウス・カーソル
１９  キーボード・ユニット
５０  ポインティング・スティック
１００タッチパッド
１０５〜１０９  ポインティング・スティックと組にして使用するための擬似ボタン領域
１１１、１１３  タッチパッドと機械式スイッチを組にして使用するための擬似ボタン領域
１２５  機械式スイッチ
【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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