(57)【要約】【課題】筐体を持ち上た状態で操作できるとともに、座標の入力操作から確定操作への移行を、操作部材の位置の確認することなく行なうことができる多方向入力装置の提供。【解決手段】筐体２から一端を突出させた操作部材４５を、筐体２内で平面移動可能に支持し、操作部材４５の位置を検出する座標検出手段を設けた。また、操作部材４５を筐体２内において上下移動可能に支持し、操作部材４５が下方向に押圧操作されたことを検出する押圧検出手段を設けた。そして、操作部材４５の位置を座標指令信号として、また操作部材４５が押圧操作されたことを確定指令信号として、上位装置例えばパソコン９０に出力する入出力部５ａを設けた。【選択図】        図１
2004303703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
この筐体から一端部が突出し、この筐体内で平面移動可能に支持される操作部材と、
前記平面における前記操作部材の座標を検出する座標検出手段と、
この座標検出手段により検出される前記操作部材の座標を、前記操作部材に関連して設けられる上位装置に座標指令信号として出力する座標指令出力部と、
前記操作部材の一端部が押圧されたことを検出する押圧検出手段と、
この押圧検出手段により検出される前記一端部の押圧を、前記上位装置に確定指令信号として出力する確定指令出力部と、
前記座標指令信号および前記確定指令信号の少なくとも一方に応じた前記上位装置の動作と、その上位装置に予め設定された動作とが一致するときにその上位装置から出力される信号に応じて作動し、前記操作部材を操作する操作者に知覚的な刺激を与える知覚フィードバック手段とを備えていることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項２】
請求項１記載の発明において、前記知覚フィードバック手段が、光を発生する発光部、音を発生する発音部、および振動を発生する発振部の少なくとも１つを有することを特徴とする多方向入力装置。
【請求項３】
請求項１記載の発明において、前記知覚フィードバック手段が、振動を発生する発振部を有し、この発振部により発生する振動の前記操作部材への伝達を低減する防振手段を備えることを特徴とする多方向入力装置。
【請求項４】
請求項３記載の発明において、前記座標検出手段が、前記操作部材が前記平面に含まれるＸ方向に直線移動可能となるように、この操作部材の前記一端部が挿通されるＸ方向に長い横長孔を有し、前記平面に含まれ前記Ｘ方向に直交するＹ方向に直線移動可能となるように設けられるＹ方向移動体と、
前記操作部材が前記Ｙ方向に直線移動可能となるように、この操作部材の前記一端部が挿通されるＹ方向に長い縦長孔を有し、前記Ｘ方向において直線移動可能に設けられるＸ方向移動体と、
前記Ｘ方向移動体の端部に固定されるＸ座標検出体と、
前記Ｙ方向移動体の端部に固定されるＹ座標検出体と、
前記Ｘ方向移動体と前記Ｙ方向移動体が直線移動する底板を有し、前記Ｘ方向移動体、前記Ｘ座標検出体、前記Ｙ方向移動体、およびＹ座標検出体が収納されるハウジングと、
前記Ｘ座標検出体と対向するように前記ハウジングに設けられ、そのＸ座標検出体の位置に応じてＸ座標信号を発生するＸ座標信号発生部と、
前記Ｙ座標検出体と対向するように前記ハウジングに設けられ、そのＹ座標検出体の位置に応じてＹ座標信号を発生するＹ座標信号発生部とを有し、
前記防振手段が、前記発振部と前記ハウジングの間に配置される弾性部材からなることを特徴とする多方向入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビに表示されるメニューの選択や実行、パソコンに表示されるカーソルの操作などに使用される多方向入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パソコンの画面には、アプリケーションで実行できるコマンドを示す絵や文字、あるウェブページが別のウェブページにリンクしていることを示す色文字や下線付き文字などの強調文字等が表示され、これらが操作ボタンとして機能するようになっている（以下、コマンドを表示する絵や文字、強調文字等を「操作ボタン」という）。
【０００３】
従来から、上記操作ボタンを操作するために使用される入力装置には、マウスがある。このマウスでは、操作ボタンを操作する際、その筐体を机やテーブルに接地した状態で移動させることにより、カーソルを操作ボタン上に移動させるための座標指令信号をパソコンに入力し、操作ボタン上にカーソルを位置させた状態でマウスのボタンを押すことにより、いわゆるクリックすることにより、操作ボタン上にカーソルの位置を確定するための確定指令信号を入力する、という操作が行なわれる。
【０００４】
また、他の入力装置としては、テレビやカーナビゲーション等の画面に表示されるメニューを選択したり実行したりするための、多数のキーを有するリモコン式入力装置がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２３２０２９号公報（段落番号００２８、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のマウスでは、パソコンに座標を入力する際、筐体に内蔵されたボールを転がすために、そのボールが露出する筐体の下面を、机やテーブルなどの平面上に接地させておく必要がある。つまり、マウスでは、筐体を持ち上げた状態で操作することができないため、マウスをある程度自由に移動させることができるだけの操作スペースを机やテーブル上に確保しなければならない。
【０００７】
一方、多数のキーを有するリモコン式入力装置では、筐体を持ち上げた状態で操作することができるので、マウスを操作する場合のような操作スペースを確保する必要はない。しかし、キーが多数あるために、各キーの位置を目視や指先により確認する必要があるため、座標の入力操作から確定操作への移行が円滑に行なえない。
【０００８】
本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであり、その目的は、筐体を持ち上げた状態で操作を行なうことができるとともに、座標の入力操作から確定操作への移行を操作部材の位置を確認することなく行なうことができる多方向入力装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明の多方向入力装置は、筐体と、この筐体から一端部が突出し、この筐体内で平面移動可能に支持される操作部材と、前記平面における前記操作部材の座標を検出する座標検出手段と、この座標検出手段により検出される前記操作部材の座標を、前記操作部材に関連して設けられる上位装置に座標指令信号として出力する座標指令出力部と、前記操作部材の一端部が押圧されたことを検出する押圧検出手段と、この押圧検出手段により検出される前記一端部の押圧を、前記上位装置に確定指令信号として出力する確定指令出力部と、前記座標指令信号および前記確定指令信号の少なくとも一方に応じた前記上位装置の動作と、その上位装置に予め設定された動作とが一致するときにその上位装置から出力される信号に応じて作動し、前記操作部材を操作する操作者に知覚的な刺激を与える知覚フィードバック手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
このように構成した本発明によれば、知覚フィードバック手段によって与えられる刺激により、操作者はそのとき行なった操作が上位装置に予め設定された動作を行なうものであることを認識することができる。
【００１１】
また、このように構成した本発明によれば、筐体内で操作部材を平面移動させることにより座標信号を入力できるので、筐体を持ち上げた状態で操作を行なうことができる。また、座標の入力操作と確定操作とを１つの操作部材で行なえるので、座標の入力操作から確定操作への移行を、操作部材の位置を確認することなく行なうことができる。
【００１２】
本発明は、前記知覚フィードバック手段が、光を発生する発光部、音を発生する発音部、および振動を発生する発振部の少なくとも１つを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記知覚フィードバック手段が、振動を発生する発振部を有し、この発振部により発生する振動の前記操作部材への伝達を低減する防振手段を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記座標検出手段が、前記操作部材が前記平面に含まれるＸ方向に直線移動可能となるように、この操作部材の前記一端部が挿通されるＸ方向に長い横長孔を有し、前記平面に含まれ前記Ｘ方向に直交するＹ方向に直線移動可能となるよに設けられるＹ方向移動体と、前記操作部材が前記Ｙ方向に直線移動可能となるように、この操作部材の前記一端部が挿通されるＹ方向に長い縦長孔を有し、前記Ｘ方向において直線移動可能に設けられるＸ方向移動体と、前記Ｘ方向移動体の端部に固定されるＸ座標検出体と、前記Ｙ方向移動体の端部に固定されるＹ座標検出体と、前記Ｘ方向移動体と前記Ｙ方向移動体が直線移動する底板を有し、前記Ｘ方向移動体、前記Ｘ座標検出体、前記Ｙ方向移動体、およびＹ座標検出体が収納されるハウジングと、前記Ｘ座標検出体と対向するように前記ハウジングに設けられ、そのＸ座標検出体の位置に応じてＸ座標信号を発生するＸ座標信号発生部と、前記Ｙ座標検出体と対向するように前記ハウジングに設けられ、そのＹ座標検出体の位置に応じてＹ座標信号を発生するＹ座標信号発生部とを有し、前記防振手段が、前記発振部と前記ハウジングの間に配置される弾性部材からなることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の多方向入力装置の一実施形態について図を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の多方向入力装置の一実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す実施形態の上部ケースを取り除いた状態を示す分解斜視図、図３は、図２に示す操作装置の分解斜視図、図４は、図３に示す操作部材、Ｘ方向移動体、Ｙ方向移動体、Ｘ座標検出体、Ｙ座標検出体、Ｘ座標末端検出体、およびＹ座標末端検出体を示す平面図、図５は、図４の下面図、図６は、図２に示す操作装置の要部縦断面図、図７は、図２に示す操作部材をＹ方向に操作したときのハウジング内の状態を示す平面図、図８は、本実施形態をパソコンに接続した状態を示すブロック線図である。
【００１７】
本実施形態は、図１に示す多方向入力装置１であり、その上部に位置する上部ケース２ａと、その下部に位置する下部ケース２ｂとを結合してなる筐体２を備えている。上部ケース２ａには、窪み２ｃを設けてあり、この窪み２ｃ内に操作部材４５を突出させてあり、これにより、操作部材４５の上端の位置、すなわち操作部４５ｆの位置が上部ケース２ａの上面の高さを超えないようにしてある。
【００１８】
また、筐体２内には、図２に示すように、上記操作部材４５を含む操作装置４と、この操作装置４が接続されるプリント基板５とを配置してある。
【００１９】
操作装置４は、図３〜５に示すように、操作部材４５と、この操作部材４５がＸ方向に直線移動可能となるように突出部４５ａが挿通される横長孔４６ａを有し、Ｘ方向に直交するＹ方向に直線移動可能に設けられるＹ方向移動体４６を備えている。また、操作装置４は、操作部材４５がＹ方向に直線移動可能となるように突出部４５ａが挿通される縦長孔４７ａを有し、Ｘ方向に直線移動可能に設けられるＸ方向移動体４７を備えている。また、操作装置４は、Ｙ方向移動体４６およびＸ方向移動体４７を一体的に保持する保持体４８を備えている。そして、保持体４８により一体化した操作部材４５、Ｙ方向移動体４６およびＸ方向移動体４７は、ハウジング５５に収納してある。
【００２０】
操作部材４５の突出部４５ａには、図６に示すように、上記操作部４５ｆを嵌合して固定してある。この突出部４５ａの基端には、図４，５に示すように、平面視形状が十字形状の十字脚部４５ｂを設けてある。この十字脚部４５ｂには、Ｘ方向移動体４７を挟んで対向しＹ方向移動体４６の横長孔４６ａに挿入される１対の挿入部４５ｃを設けてある。この挿入部４５ｃは、その寸法を、横長孔４６ａ内でのＸ方向における直線移動が可能となり、Ｙ方向における移動にＹ方向移動体４６が追従するように設定してある。また、十字脚部４５ｂには、Ｙ方向移動体４６を挟んで対向しＸ方向移動体４７の縦長孔４７ａに挿入される１対の挿入部４５ｄを設けてある。この挿入部４５ｄは、その寸法を、縦長孔４７ａ内でのＹ方向における移動が可能となり、Ｘ方向における移動にＸ方向移動体４７が追従するように設定してある。
【００２１】
また、保持体４８は、図６に示すように、その中央に操作部材４５の突出部４５ａが上下移動可能に挿入された状態で、十字脚部４５ｂの上面側に配置される上部材４９と、Ｙ方向移動体４６およびＸ方向移動体４７の下面側に配置される下部材５０とを備えている。これら上部材４９と下部材５０は、図３示すように、Ｙ方向移動体４６に沿って保持体４８がＸ方向に直線移動可能となるように、また、Ｘ方向移動体４７に沿って保持体４８がＹ方向に直線移動可能となるように、Ｙ方向移動体４６とＸ方向移動体４７との外側において互いの四隅を結合してある。
【００２２】
また、下部材５０の４辺には、Ｙ方向移動体４６の両端に固定される後述するＹ座標検出体７０とＹ座標末端検出体７１、Ｘ方向移動体４７の両端に固定される後述するＸ座標検出体７２とＸ座標末端検出体７３のそれぞれに接触したときの衝撃を低減する緩衝部５１を設けてある。
【００２３】
図３に戻り、ハウジング５５は、平面視形状が正方形状で上面が開口した箱体からなり、底板５５ａと、Ｘ方向において対向する１対の側板５５ｄと、Ｙ方向において対向する１対の側板５５ｆとより形成してある。１対の側板５５ｄは、Ｙ方向移動体４６のＸ方向における移動を規制するように設けてある。また、１対の側板５５ｆは、Ｘ方向移動体４７のＹ方向における移動を規制するように設けてある。また、ハウジング５５の四隅には、上方向に突出する突起５５ｃを設けてある。また、１対の側板５５ｄには、側方に突出する凸部５５ｅを設けてある。
【００２４】
また、ハウジング５５の上面は、カバー４０により覆ってある。このカバー４０は、その上面となる上板４０ａと、Ｘ方向において対向する１対の側板４０ｄと、Ｙ方向において対向する１対の側板４０ｆとから形成してある。上板４０ａの中央には、操作部材４５の突出部４５ａが配置される四角孔４０ｂを設けてある。また、上板４０ａの四隅には、上記ハウジング５５の突起５５ｃが嵌合される嵌合孔４０ｃを設けてある。また、上記１対の側板４０ｆには、操作装置４を上記プリント基板５に固定するための脚部４０ｇを設けてある。また、１対の側板４０ｄには、ハウジング５５の凸部５５ｅを引掛ける引掛け孔４０ｅを設けてあり、これにより、カバー４０とハウジング５５をスナップ結合してある。
【００２５】
カバー４０内には、第１可動板４１、第２可動板４２、第３可動板４３および支持板４４を重ねて配置してある。
【００２６】
第１可動板４１は、その外形寸法をカバー４０の四角孔４０ｂよりも大きく設定してあり、その中央に、Ｘ方向に長い横長孔４１ａを設けてある。この横長孔４１ａは、操作部材４５の突出部４５ａを挿通する孔である。この横長孔４１ａのＸ方向における長さ寸法は、操作部材４５の突出部４５ａのＸ方向における移動を許容する寸法に設定してあり、Ｙ方向における幅寸法は、突出部４５ａのＹ方向における移動に伴って第１可動板４１が突出部４５ａに追従可能な寸法に設定してある。
【００２７】
第２可動板４２は、第１可動板４１の下方に配置してある。この第２可動板４２も、その外形寸法をカバー４０の四角孔４０ｂよりも大きく設定してあり、その中央に、操作部材４５の突出部４５ａを挿通する貫通孔４２ａを設けてある。この貫通孔４２ａは、突出部４５ａの横断面寸法とほぼ同じ寸法に設定してあり、これにより、突出部４５ａがＸ方向およびＹ方向のいずれに移動したときにも、第２可動板４２が突出部４５ａに追従して移動するようにしてある。
【００２８】
第３可動板４３は、第２可動板４２の下方に配置してある。この第３可動板４３も、その外形寸法をカバー４０の四角孔４０ｂよりも大きく設定してあり、その中央に、Ｙ方向に長い縦長孔４３ａを設けてある。この縦長孔４３ａも、操作部材４５の突出部４５ａを挿通する孔である。この縦長孔４３ａのＹ方向における長さ寸法は、操作部材４５の突出部４５ａのＹ方向における移動を許容する寸法に設定してあるとともに、Ｘ方向における幅寸法は、突出部４５ａのＸ方向における移動に伴って第３可動板４３が突出部４５ａに追従可能な寸法に設定してある。
【００２９】
つまり、上記第１可動板４１、第２可動板４２および第３可動板４３は、操作部材４５の平面移動に追従して移動するようにしてあり、これにより、操作部材４５の突出部４５ａが四角孔４０ｂ内のどこに位置しているかに関係なく、四角孔４０ｂが常に塞がれた状態となるようにしてある。
【００３０】
また、支持板４４は、第３可動板４３の下方に配置してある。この支持板４４の中央には、上記保持体４８を配置するための大孔４４ａを設けてある。この支持板４４の四隅には、上記ハウジング５５の突起５５ｃを嵌合する嵌合孔４４ｂを設けてある。そして、上記第１可動板４１、第２可動板４２および第３可動板４３については、この支持板４４と上記カバー４０の上板４０ａにより、スライド可能に挟持してある。また、上記Ｙ方向移動体４６と上記Ｘ方向移動体４７については、この支持板４４により、ハウジング５５の底板５５ａからの浮き上がりを防止してある。
【００３１】
また、操作装置４は、ハウジング５５内における操作部材４５のＸＹ平面における位置、すなわち、ＸＹ座標を検出し、そのＸＹ座標に対応した座標信号を発生する（１）座標検出手段と、操作部材４５が下方向に押圧操作されたことを検出し、押圧信号を発生する（２）押圧検出手段とを備えている。
【００３２】
（１）座標検出手段について説明する。
【００３３】
座標検出手段は、次のように構成してある。
【００３４】
座標検出手段は、操作部材４５のＹ方向における位置、すなわちＹ座標を検出するためのＹ座標検出手段と、操作部材４５のＸ方向における位置、すなわちＸ座標を検出するためのＸ座標検出手段とを備えている。
【００３５】
Ｙ座標検出手段は、図３に示すように、上記Ｙ方向移動体４６と、このＹ方向移動体４６の一端部に固定されるＹ座標検出体７０と、このＹ座標検出体７０の位置に応じて操作部材４５のＹ座標に対応するＹ座標信号を発生するＹ座標信号発生部、すなわち、Ｙ座標検出用摺接部７４とを備えている。
【００３６】
Ｙ座標検出体７０の下面には、図５に示すように、絶縁基板７０ｃを固定して、この絶縁基板７０ｃの幅方向に２つの導電帯７０ａ（斜線部）を並べて設け、これら導電帯７０ａの間に抵抗帯７０ｂを設けてある。
【００３７】
Ｙ座標検出用摺接部７４は、３本の固定接点を、Ｙ座標検出体７０の下面に対向するようにハウジング５５の底板５５ａに設けて、これら３本の固定接点に対してＹ座標検出体７０の下面が摺動するようにしたものである。このＹ座標検出用摺接部７４は、１対の側板５５ｄのそれぞれから突出する端子７４ａを介して、プリント基板５に接続してある。
【００３８】
また、Ｙ座標検出手段は、操作部材４５がＹ方向における移動の限界位置（Ｙ座標末端）に位置することを検出するＹ座標末端検出手段を備えている。このＹ座標末端検出手段は、Ｙ方向移動体４６の他端部に固定されるＹ座標末端検出体７１と、Ｙ座標末端検出用摺接部７５とを備えている。
【００３９】
Ｙ座標末端検出体７１の下面には、絶縁基板７１ｃを固定して、この絶縁基板７１ｃの長さ方向における両端部にコ字状の導電帯７１ａ（斜線部）を設けてある。
【００４０】
Ｙ座標末端検出用摺接部７５は、３本の固定接点を、Ｙ座標末端検出体７１の下面に対向するようにハウジング５５の底板５５ａに設けて、これら３本の固定接点に対してＹ座標末端検出体７１の下面が摺動するようにしたものである。Ｙ座標末端検出用摺接部７５は、１対の側板５５ｄのそれぞれから突出する端子７５ａを介して、プリント基板５に接続してある。
【００４１】
Ｘ座標検出手段は、図３に示すように、上記Ｘ方向移動体４７と、このＸ方向移動体４７の一端部に固定されるＸ座標検出体７２と、このＸ座標検出体７２の位置に応じて操作部材４５のＸ座標に対応するＸ座標信号を発生するＸ座標信号発生部、すなわち、Ｘ座標検出用摺接部７６とを備えている。
【００４２】
Ｘ座標検出体７２の下面には、図５に示すように、絶縁基板７２ｃを固定して、この絶縁基板７２ｃの幅方向に２つの導電帯７２ａ（斜線部）を並べて設け、これら導電帯７２ａの間に抵抗帯７２ｂを設けてある。
【００４３】
Ｘ座標検出用摺接部７６は、３本の固定接点を、Ｘ座標検出体７２の下面に対向するようにハウジング５５の底板５５ａに設けて、これらの３本の固定接点に体してＸ座標検出体７２の下面が摺動するようにしたものである。このＸ座標検出用摺接部７６は、１対の側板５５ｄのそれぞれから突出する端子７６ａを介して、プリント基板５に接続してある。
【００４４】
また、Ｘ座標検出手段は、操作部材４５がＸ方向における移動の限界位置（Ｘ座標末端）に位置することを検出するＸ座標末端検出手段を備えている。このＸ座標末端検出手段は、Ｘ方向移動体４７の他端部に固定されるＸ座標末端検出体７３と、Ｘ座標末端検出用摺接部７７とを備えている。
【００４５】
Ｘ座標末端検出体７３の下面には、絶縁基板７３ｃを固定して、この絶縁基板７３ｃの長さ方向における両端部にコ字状の導電帯７３ａ（斜線部）を設けてある。
【００４６】
Ｘ座標末端検出用摺接部７７は、３本の固定接点を、Ｘ座標末端検出体７３の下面に対向するようにハウジング５５の底板５５ａに設けて、これら３本の固定接点に対してＸ座標末端検出体７３の下面が摺動するようにしたものである。Ｘ座標末端検出用摺接部７７は、１対の側板５５ｄのそれぞれから突出する端子７７ａを介して、プリント基板５に接続してある。
【００４７】
このように構成した座標検出手段は、次のように動作する。
【００４８】
操作部材４５のＹ方向における移動に伴ってＹ方向移動体４６が移動すると、このＹ方向移動体４６とともにＹ座標検出体７０およびＹ座標末端検出体７１が移動する。この間、Ｙ座標検出体７０の抵抗帯７０ｂがＹ座標検出用摺接部７４に対して摺動し、操作部材４５のＹ座標が電位の変化として検出される、すなわち、そのＹ座標に対応するＹ座標信号が発生する。そして、図７に示すように操作部材４５がＹ座標の末端に達すると、Ｙ座標末端検出体７１の導電帯７１ａとＹ座標末端検出用摺接部７５との接触により、操作部材４５がＹ座標末端に達したことを示すＹ座標末端信号が発生する。
【００４９】
また、操作部材４５のＸ方向における移動に伴ってＸ方向移動体４７が移動すると、このＸ方向移動体４７とともにＸ座標検出体７２およびＸ座標末端検出体７３が移動する。この間、Ｘ座標検出体７２の抵抗帯７２ｂがＸ座標検出用摺接部７６に対して摺動し、操作部材４５のＸ座標が電位の変化として検出される、すなわち、そのＸ座標に対応するＸ座標信号が発生する。そして、操作部材４５がＸ座標末端に達すると、Ｘ座標末端検出体７３の導電帯７３ａとＸ座標末端検出用摺接部７７との接触により、操作部材４５がＸ座標末端に達したことを示すＸ座標末端信号が発生する。
【００５０】
また、操作部材４５がＸ方向とＹ方向の両方を含む斜め方向に移動すると、そのときの操作部材４５の位置に対応するＸ座標信号、Ｙ座標信号、Ｘ座標末端信号、およびＹ座標末端信号が組み合わさって発生する。
【００５１】
なお、操作部材４５は、操作されなくなると、その時点の位置に停止する。つまり、操作部材４５は、ハウジング５５の中心に位置しているときに操作されなくなれば、ハウジング５５の中心に停止し、ハウジング５５の中心からずれているときに操作されなくなれば、そのずれた位置に停止する。
【００５２】
（２）押圧検出手段について説明する。
【００５３】
押圧検出手段は、次のように構成してある。
【００５４】
押圧検出手段は、図３，７に示すように、ハウジング５５の底板５５ａの中央でＹ方向に並べて設けた第１固定接点板８０および第２固定接点板８１を備えている。第１固定接点板８０は、図７に示すように側板５５ｄ，５５ｆのそれぞれ一方から突出する端子８０ａを介して、プリント基板５に接続してある。また、第２固定接点板８１は、側板５５ｄ，５５ｆのそれぞれ他方から突出する端子８１ａを介して、図示しないがプリント基板５に接続してある。
【００５５】
また、下部材５０のＸ座標検出体７２側の両隅部の下面には、２つの第１摺動接点８２を設けてある。これらの第１摺動接点８２は、第１固定接点板８０に摺接させてある。また、これら第１摺動接点８２は、図７に示すように、下部材５０の中央に設けた接点８４に接続してある。この接点８４は、図６に示すように、下部材５０の中央に形成した凹部８６の底面に設けてある。
【００５６】
また、下部材５０のＸ座標末端検出体７３側の両隅部にの下面には、２つの第２摺動接点８３を設けてある。これら第２摺動接点８３は、第２固定接点板８１に摺接させてある。また、下部材５０の上記凹部８６には、図６に示すように、導電性を有する弾性ゴムや金属薄板からなるクリック部材を兼用したドーム状の可動接点８５を配置してある。この可動接点８５は、上記接点８４と離間させた状態で、凹部８６の縁に設けた接続部８３ａを介して上記第２摺動接点８３に接続してある。
【００５７】
また、可動接点８５の頂部には、操作部材４５の十字脚部４５ｂの中央から下方に突出する押圧突出部４５ｅの先端を当接させてある。この、押圧突出部４５ｅは、可動接点８５の弾性力により上方向に押圧されており、これによって、操作部材４５が常時上方向に付勢されている。
【００５８】
このように構成した押圧検出手段は次のように動作する。
【００５９】
第１摺動接点８２は、操作部材４５のハウジング５５の中心からの位置に関係なく、常に第１固定接点板８０に接触している。また、第２摺動接点８２は、操作部材４５のハウジング５５の中心からの位置に関係なく、常に第２固定接点板８２に接触している。
【００６０】
操作部材４５が可動接点８５の弾性力に抗して押圧操作されると、可動接点８５が押圧突出部４５ｅにより押圧されて凹む。そして、可動接点８５が接点８４に接触し、第１摺動接点８２と第２摺動接点８３が導通し、これにより、操作部材４５が下方向に押圧操作されたことを示す押圧信号が発生する。
【００６１】
なお、操作部材４５が押圧操作されなくなると、可動接点８５は弾性復帰して接点８４から離れる。このとき、操作部材４５は、弾性復帰する可動接点８５により押し戻される。
【００６２】
また、本実施形態は、上記プリント基板５に設けられ、図８に示すように上位装置、例えばパソコン９０との間で信号の送受信を行なう入出力部５ａを備えている。この入出力部５ａは、上記Ｘ座標信号、Ｙ座標信号、Ｘ座標末端信号、およびＹ座標末端信号を、カーソル９４を移動させるための座標指令信号としてパソコン９０に出力するとともに、操作部材４５が押圧されたことを示す押圧信号を、カーソル９４の位置を確定する確定指令信号としてパソコン９０に出力するものである。また、パソコン９０から入出力部５ａには、画面９１の中心からのカーソル９４の位置と、ハウジング５５の中心からの操作部材４５の位置との対応関係の補正（キャリブレート）に使用するための信号が入力されるようにしてある。
【００６３】
また、本実施形態は、パソコン９０からの所定の信号に応じて作動し、操作部材４５を操作する操作者の目、耳、皮膚等を介して知覚的な刺激をその操作者に与える知覚フィードバック手段を備えている。この知覚フィードバック手段は、例えば振動を発生する発振部と、上記プリント基板５に設けられ、発振部をパソコン９０からの所定の信号に応じて作動させる発振制御部５ｂとを備えている。発振部は、図２に示すように、下部ケース２ｂ内に搭載したモータ６と、このモータ６の出力軸に固定された偏心おもり７とから構成してある。
【００６４】
なお、本実施形態とパソコン９０の間における送受信は、有線、無線のいずれで行なってもよい。
【００６５】
また、本実施形態は、同図２に示すように、操作部材４５に伝達する振動を低減する防振手段を備えている。この防振手段は、例えば、プリント基板５と操作装置４との間に設けられるゴムシート８である。
【００６６】
なお、パソコン９０には、例えば図８に示すように画面９１に上位の階層画面９２と下位の階層画面９３が表示された状態において、上位の階層画面９２の操作ボタン９２ａ上にカーソル９４を移動させる操作と、その操作ボタン９２ａ上にカーソル９４の位置を確定する操作を、エラー操作として予め設定してある。そして、パソコン９０は、上記エラー操作が行なわれると、このエラー操作が行なわれたことを示すエラー信号を、パソコン９０から発振制御部５ａに出力するように設定してある。つまり、パソコン９０から発振制御部５ｂに送られる上記所定の信号とは、例えばこのエラー信号である。なお、上記エラー操作は、上述の２つのどちらかのみに設定してもよい。
【００６７】
このように構成した本実施形態は、次のように動作する。
【００６８】
はじめに、操作部材４５は、例えばハウジング５５の中心に位置しているとする。操作者が、筐体２を把持し、人差指を操作部４５ｆ上に置いて操作部材４５を平面移動させると、そのときの操作部材４５のハウジング５５の中心からの位置に対応した座標信号が発生する。この座標信号は入出力部５ａにより座標指令信号としてパソコン９０に出力される。これにより、ハウジング５５の中心からの操作部材４５の位置に対応して、カーソル９４が画面９１の中心から移動する。また、操作部４５ｆを押圧すると、押圧信号が発生する。この押圧信号は入出力部５ａにより確定信号としてパソコン９０に送信され、これによりカーソル９４の位置が確定される。このカーソル９４の位置を確定する操作は、アプリケーションのコマンドの実行や、リンクしたウェブページ間の接続などの際に行なわれる。
【００６９】
そして、上述したカーソル９４の操作がエラー操作であった場合、すなわち、図８に示すように画面９１に上位の階層画面９２と下位の階層画面９３とが表示されている状態で、上位の階層画面９２の操作ボタン９２ａ上にカーソル９４を移動させたり、その操作ボタン９２ａ上でカーソル９４の位置を確定したりした場合、パソコン９０から発振制御部５ｂにエラー信号が出力され、発振制御部５ｂが作動する。これにより、モータ６が駆動して偏心おもり７が回転し、筐体２が振動する。このように筐体２が振動すると、操作者は、今は上位の階層画面９２の操作ボタン９２ａを操作するのは適切ではなく、下位の階層画面９３に表示された操作ボタン９３ａを操作するのが適切であることを認識する。
【００７０】
本実施形態によれば、次の効果が得られる。
【００７１】
筐体２内で操作部材４５を平面移動させることにより座標を入力できるので、筐体２を持ち上げた状態で、座標の入力操作を行うことができる。これにより、前述したマウスを操作する場合のような操作スペースを確保しなくて済む。
【００７２】
また、カーソル９４を移動させるための座標の入力操作とカーソル９４の位置を確定する確定操作とを１つの操作部材４５により行なうことができるので、座標の入力操作から確定操作への移行を、操作部材の位置を確認することなく行なうことができ、これにより、座標の入力操作から確定操作への移行を円滑に行なうことができる。
【００７３】
また、パソコン９０からのエラー信号に応じて筐体２を振動させることにより、エラー操作を操作者に認識させることができるので、パソコン９０の画面９１に表示された内容に対応した適切な操作を、操作者に示唆することができる。
【００７４】
また、ゴムシート８により操作部材４５に伝達する振動を低減しているので、振動に起因する操作部材４５の位置のずれを防止できる。
【００７５】
また、上部ケース２ａに設けた窪み２ｃ内に操作部材４５を配置することにより、操作部材４５の上端の位置がケース２ａの上面の高さを超えないようにしてあるので、筐体２が机やテーブルに上下逆様で載置されたときのように筐体２の上面に何らかの物体が接触するような状況において、その物体が操作部材４５に接触しにくくすることができる。また、上記配置としたので、操作部材４５の高さ方向を小さくできるので、振動による知覚フィードバックの際に、指を載せた操作部材４５が大きくぐらつくことがない。
【００７６】
なお、本実施形態では、操作部材４５のＹ方向における位置を検出する手段を、Ｙ座標検出体７０に設けられる抵抗帯７０ｂと、この抵抗帯７０ｂが摺動するＹ座標検出用摺接部７４とを備える構成とし、操作部材４５のＸ方向における位置を検出する手段を、Ｘ座標検出体７２に設けられる抵抗帯７２ｂと、この抵抗帯７２ｂが摺動するＸ座標検出用摺接部７６とを備える構成として、操作部材４５の位置を電位の変化により検出する接触式の検出手段にしてあるが、本発明はこれに限るものではなく、非接触式の検出手段でもよい。つまり、操作部材４５の位置を検出する手段は、光源となる発光素子と、この発光部からの光を受けて信号を発生させる受光素子と、これら発光素子と受光素子の間に配置される複数列のスリットを有するコード板とを備える構成もでもよい。また、ホール素子と、磁極のＳ極とＮ極を交互に複数配列したコード板とを備える構成でもよい。
【００７７】
また、本実施形態では、操作部材４５が押圧操作されたことを検出する手段を、操作部材４５の押圧突出部４５ｅにより押圧されるドーム状の可動接点８５と、この可動接点８５が接触・離間する接点８４とを備える構成としたが、本発明はこれに限るものではなく、圧電素子を操作部４５ｆの上端面に設けてもよい。
【００７８】
また、本実施形態では、知覚フィードバック手段を、発振部、すなわちモータ６および偏心おもり７を備える構成としたが、本発明はこれに限るものではなく、発振部の代りに光を発生する発光部や、音を発生する発音部にしてもよい。また、発振部、発光部および発音部を組合わせたものでもよい。
【００７９】
また、本実施形態では、操作部材４５に伝達する振動を低減する防振手段として、プリント基板５と操作装置４の間にゴムシート８を設けてあるが、本発明はこれに限るものではなく、プリント基板５の縁と下部ケース２ｂの縁との間にゴム部材を設けてもよく、また、本実施形態のようにプリント基板５と操作装置４の間にゴムシート８を設けることに加えて、プリント基板５の縁と下部ケース２ｂの縁との間にゴム部材を設けるようにしてもよい。
【００８０】
また、本実施形態は、パソコン９０を上位装置とし、カーソル９４を操作するために使用したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、テレビを上位装置として、テレビに表示されるメニューを選択したり実行したりするために使用してもよい。また、ビデオゲーム機を上位装置として、ゲームを実行するために使用してもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次の効果が得られる。
【００８２】
筐体内で操作部材を平面移動させることにより座標を入力できるので、筐体を持ち上げて座標の入力操作を行うことができる。これにより、前述したマウスを操作する場合のような操作スペースを確保しなくて済む。
【００８３】
また、座標の入力操作と確定操作とを１つの操作部材により行なうことができるので、座標の入力操作から確定操作への移行を、操作部材の位置を確認することなく行なうことができ、これにより、座標の入力操作から確定操作への移行を円滑に行なうことができる。
【００８４】
また、知覚フィードバック手段によって与えられる刺激により、そのとき行なわれた操作が上位装置に予め設定された動作を行なうものであることを操作者に認識させることができるので、上位装置の適切な操作や操作ミスなどを操作者に示唆することができる。
【００８５】
また、防振手段により、操作部材に伝達する振動を低減できるので、振動に起因する操作部材の位置ずれ防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多方向入力装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の上部ケースを取り除いた状態を示す分解斜視図である。
【図３】図２に示す操作装置の分解斜視図である。
【図４】図３に示す操作部材、Ｘ方向移動体、Ｙ方向移動体、Ｘ座標検出体、Ｙ座標検出体、Ｘ座標末端検出体、Ｙ座標末端検出体を示す平面図である。
【図５】図４の下面図である。
【図６】図２に示す操作装置の要部縦断面図である。
【図７】図２に示す操作部材をＹ方向に操作したときのハウジング内の状態を示す平面図である。
【図８】本実施形態をパソコンに接続した状態を示すブロック線図である。
【符号の説明】
１      多方向入力装置
２      筐体
４      操作装置
５      プリント基板
５ａ    入出力部（座標指令出力部、確定指令出力部）
５ｂ    発振制御部
６      モータ（発振部）
７      偏心おもり（発振部）
８      ゴムシート（弾性部材）〔防振手段〕
４５    操作部材
４６    Ｙ方向移動体（座標検出手段）
４７    Ｘ方向移動体（座標検出手段）
４８    保持体
７０    Ｙ座標検出体（座標検出手段）
７２    Ｘ座標検出体（座標検出手段）
７４    Ｙ座標検出用摺接部（Ｙ座標信号発生部）〔座標検出手段〕
７６    Ｘ座標検出用摺接部（Ｘ座標信号発生部）〔座標検出手段〕
８４    接点（押圧検出手段）
８５    可動接点（押圧検出手段）
９０    パソコン（上位装置）
９１    画面
９２    上位の階層画面
９２ａ  ボタン
９３    下位の階層画面
９３ａ  ボタン
９４    カーソル
【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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