(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータの操作部に設置される入力装置、およびコンピュータにインストールされるドライバを有する操作装置において、
前記入力装置は、前記操作部の操作面に沿って直線方向の相反する方向である第１の方向および第２の方向へ移動可能で且つ前記直線方向でのいずれの位置であっても前記操作面と直交する方向へ押圧操作可能な操作部材と、前記操作部材を前記第１の方向と前記第２の方向の中間である中立位置に復帰させるばねと、前記操作部材が第１の方向へ移動したときに出力がオフからオンに切換えられる第１の検出手段と、前記操作部材が第２の方向へ移動したときに出力がオフからオンに切換えられる第２の検出手段と、前記操作部材が押圧操作されたときに出力がオフからオンに切換えられる押圧スイッチ素子とを有し、
前記ドライバは、前記操作部材が押圧操作されず前記押圧スイッチ素子がオフの状態で、前記第１の検出手段または前記第２の検出手段の出力がオンとなって、前記操作部材の第１の方向または第２の方向への移動が検出される度に、コンピュータの画面に表示されている文字列を１行ずつ移動させる操作処理を行い、前記操作部材が押圧操作されて前記押圧スイッチ素子がオンの状態で、前記第１の検出手段または前記第２の検出手段の出力がオンとなって、前記操作部材の第１の方向または第２の方向への移動が検出されたときに、前記文字列をスクロールさせる操作処理を行うことを特徴とする操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２方向の入力動作が可能な２方向入力装置を用いた操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パソコンなどの操作部には平面型入力部材が設置されたものがあるが、この平面型入力部材には、２つの押圧型の操作装置が併設されるのが一般的である。前記２つの押圧型の操作装置を押圧操作することで、画面に表示されたメニューの選択決定などの入力操作が可能である。
【０００３】
従来の前記押圧型の操作装置は、操作部に露出している対を成す押釦と、この押釦を操作することにより切換え動作されるスイッチ素子とで構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記の平面型入力部材に併設される操作装置が、単純な押圧方式のものであると、この操作装置のみで画面上でのカーソル移動やいわゆるスクロール動作などを行うことができない。また、メニューの選択および決定操作を行う場合には、前記平面型入力部材を指などで操作してメニュー選択を行ない、その動作に継続して前記押圧型の入力装置を押圧操作してメニューの決定操作を行うことが必要であり、一連の操作を迅速に且つスムーズに行うことができない欠点がある。
【０００５】
また、従来、直線移動操作と押圧操作の２方向の入力を行うことのできる入力装置（スイッチ）も存在している。従来のこの種の入力装置は、操作部材を直線移動させて入力操作が可能であるが、前記操作部材が中立位置に復帰したときにのみ押圧動作できるものであり、操作部材をいずれかの方向へ直線移動させたままの状態で押圧操作することができなかった。よって、この入力装置を前記パソコンに搭載しても、前記操作部材をスライドさせてメニューを選択しそのままの位置で操作部材を押圧操作して、メニュー決定するなどの一連の動作を行うことができない。
【０００６】
本発明は、直線移動による入力を行ったときにその直線移動方向へ操作している位置で押圧操作できる操作装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンピュータの操作部に設置される入力装置、およびコンピュータにインストールされるドライバを有する操作装置において、
前記入力装置は、前記操作部の操作面に沿って直線方向の相反する方向である第１の方向および第２の方向へ移動可能で且つ前記直線方向でのいずれの位置であっても前記操作面と直交する方向へ押圧操作可能な操作部材と、前記操作部材を前記第１の方向と前記第２の方向の中間である中立位置に復帰させるばねと、前記操作部材が第１の方向へ移動したときに出力がオフからオンに切換えられる第１の検出手段と、前記操作部材が第２の方向へ移動したときに出力がオフからオンに切換えられる第２の検出手段と、前記操作部材が押圧操作されたときに出力がオフからオンに切換えられる押圧スイッチ素子とを有し、
前記ドライバは、前記操作部材が押圧操作されず前記押圧スイッチ素子がオフの状態で、前記第１の検出手段または前記第２の検出手段の出力がオンとなって、前記操作部材の第１の方向または第２の方向への移動が検出される度に、コンピュータの画面に表示されている文字列を１行ずつ移動させる操作処理を行い、前記操作部材が押圧操作されて前記押圧スイッチ素子がオンの状態で、前記第１の検出手段または前記第２の検出手段の出力がオンとなって、前記操作部材の第１の方向または第２の方向への移動が検出されたときに、前記文字列をスクロールさせる操作処理を行うことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明では、操作者に向う方向を前方としたときに、前記入力装置の前記操作部材が前後方向へ直線移動するように配置されていると、操作部材の直線移動で画面の上下方向へのスクロール入力などが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の入力装置を用いたパソコン用の操作装置の一部を示す平面図、図２は図１に示す操作装置の正面図、図３は２方向入力装置の分解斜視図、図４は入力装置の主要部を示す部分平面図、図５は入力装置の全体構造を示すものであり図４において５−５線で切断した状態を示す断面図である。
【００１９】
図１および図２に示す操作装置１は、例えばノート型パソコンなどの操作部において、キーボードの手前側に配置されるものである。
【００２０】
この操作装置１には平面型入力部材２が設けられている。この平面型入力部材２は、静電容量型または感圧型、または前記静電容量型と感圧型とを積層したものである。静電容量型の平面型入力部材２は、絶縁体を挟んでＸ電極とＹ電極とがマトリックス状に対向したものであり、絶縁性の表面シートの上から指が触れると、触れた位置においてＸ電極とＹ電極との間の静電容量が変化し、その結果Ｘ−Ｙ座標上での入力が可能となる。前記感圧型の平面型入力部材２は、ＸおよびＹ方向に電位差が与えられた抵抗体と、前記抵抗体に対向する導電体とを有し、いずれかの箇所を押圧すると、その位置で導電体と抵抗体とが接触し、抵抗値の変化により座標入力が可能とされたものである。
【００２１】
図１に示すＹ１方向を前方、Ｙ２方向を後方としてときに、Ｙ１側（前方）に操作者が対面し、Ｙ２側（後方）にキーボードが配置されている。さらにキーボードの後方に表示画面が位置している。
【００２２】
前記平面型入力部材２の前方の中央には、本発明の２方向入力装置１１が設けられている。また前記２方向入力装置１１を挟んで左右の両側には、押圧型の入力装置３および４が設けられている。
【００２３】
前記平面型入力部材２および押圧型の入力装置３，４、ならびに２方向入力装置１１は、基板１０上に設置されている。この基板１０はプリント配線基板、または金属板である。
【００２４】
図２に示すように、前記押圧型の入力装置３，４は、前記基板１０上に設置された押圧型スイッチ素子６，６と、前記押圧型スイッチ素子６，６を押圧操作する押釦５，５とで構成されている。
【００２５】
図３に示すように、前記２方向入力装置１１では、前記基板１０上に、直線移動の検出手段として一対のスイッチ素子１２，１３が設けられている。スイッチ素子１２の感圧突起１２ａと、スイッチ素子１３の感圧突起１３ａは、左右方向（Ｘ方向）において互いに対向して配置されている。一方のスイッチ素子１２では、感圧突起１２ａがＹ１方向へ押されるとスイッチ出力がＯＮに切換えられる。他方のスイッチ素子１３では、感圧突起１３ａがＹ２方向へ押されるとスイッチ出力がＯＮに切換えられる。
【００２６】
前記基板１０上において、前記スイッチ素子１２と１３の後方には押圧スイッチ素子１４が設けられている。この押圧スイッチ素子１４にはドーム状（ダイアフラム状）の反転板１５が設けられており、この反転板１５がＺ方向へ押圧されて変形すると、押圧スイッチ素子１４内の接点が接触してスイッチ出力がＯＮに切換えられる。
【００２７】
前記押圧スイッチ素子１４を含む領域には、ケース２１が固定されている。このケース２１は絶縁体である樹脂材料で形成されており、前記押圧スイッチ素子１４上を覆う枠形状である。前記ケース２１の左右両側には固定片２１ａ，２１ａが一体に突出形成されて、この固定片２１ａ，２１ａに取付け穴２１ｂ，２１ｂが開口している。前記基板１０には雌ねじ穴１０ａ，１０ａが形成されており、取付ねじ８が前記取付け穴２１ｂ，２１ｂに挿入されて前記雌ねじ穴１０ａ，１０ａに螺着されることで、基板１０上にケース２１が固定される（図５参照）。
【００２８】
前記ケース２１の上面には前後方向（Ｙ１−Ｙ２方向）へ一定の開口幅で形成された開口部２１ｃが設けられている。また、前記ケース２１内では、前記開口部２１ｃの左右両側において、前方（Ｙ１側）に第１の支持突起２２，２２がＺ方向に延びて一体に形成されている。また前記開口部２１ｃの左右両側において、後方（Ｙ２側）に、第２の支持突起２３，２３がＺ方向に延びて一体に形成されている。前記開口部２１ｃの両側では、前記第１の支持突起２２，２２と第２の支持突起２３，２３とが前後方向に一定の間隔を開けて対向している。
【００２９】
前記ケース２１の内部には操作部材２５が設けられている。操作部材２５の左右両側部には前後方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に延びる案内長穴２６，２６が形成されている。図４および図５に示すように、前記それぞれの案内長穴２６には、前記第１の支持突起２２と第２の支持突起２３とが挿通されている。前記案内長穴２６，２６は、第１の支持突起２２，２２と第２の支持突起２３，２３との間隔よりもＹ方向へ長く形成されている。
【００３０】
前記操作部材２５は、前記案内長穴２６が、第１の支持突起２２と第２の支持突起２３とを摺動する範囲において、Ｙ１−Ｙ２方向へ直線的に移動自在である。さらに、図５に示すように、前記第１の支持突起２２，２２と第２の支持突起２３，２３は、操作部材２５の厚さ寸法よりもＺ方向へ長く形成されており、前記案内長穴２６，２６が、第１の支持突起２２，２２と第２の支持突起２３，２３をＺ方向へ摺動することにより、操作部材２５が、基板１０に接近する方向と離れる方向とへ昇降動作自在である。
【００３１】
前記操作部材２５の上面には操作釦（操作突起）２７が一体に突出形成されており、その上面には滑り止め用のリブ２７ａが突出形成されている。操作部材２５が前記ケース２１内に装着された状態で、前記操作釦２７は、前記ケース２１の開口部２１ｃから操作可能となっている。
【００３２】
前記操作釦２７をＹ１−Ｙ２方向へ押すと、操作部材２５はＹ１−Ｙ２方向へ直線移動可能である。ここで操作部材２５は、前記第１の支持突起２２，２２と第２の支持突起２３，２３を摺動することでＹ方向へ移動し、且つ前記第１の支持突起２２，２２と第２の支持突起２３，２３を摺動することでＺ方向へも摺動自在である。よって、前記操作釦２７をＹ方向へ押して、操作部材２５をＹ１側またはＹ２側にスライドさせた位置で、さらに操作釦２７をＺ方向へ押圧操作可能である。また操作部材２５はＹ１−Ｙ２方向の中立位置にあるときにも押圧動作可能である。
【００３３】
図４に示すように、操作部材２５に形成された前記案内長穴２６は、前後方向の両側部分が幅寸法Ｗ１の摺動部２６ａ，２６ａであり、中央部分が広い幅寸法Ｗ２のばね保持部２６ｂとなっている。第１の付勢手段である圧縮コイルばね２８の巻き外径は、前記幅寸法Ｗ１よりも大きく、且つ前記幅寸法Ｗ２内に装着保持可能となるように設定されている。前記圧縮コイルばね２８は、前記ばね保持部２６ｂ内で、且つ第１の支持突起２２と第２の支持突起２３の間に位置するように保持されている。
【００３４】
よって、図４に示す中立位置から、操作部材２５をＹ２方向へ移動させると、案内長穴２６の段差部２６ｂ１，２６ｂ１と第２の支持突起２３との間で圧縮コイルばね２８が圧縮され、中立位置への復帰力（Ｙ１方向への復帰力）が作用する。また操作部材２５をＹ１方向へ移動させると、段差部２６ｂ２，２６ｂ２と第１の支持突起２２との間で圧縮コイルばね２８が圧縮されて、やはり中立位置への復帰力（Ｙ２方向への復帰力）が作用する。
【００３５】
前記操作部材２５には、Ｙ１方向へ一体に突出形成された検出片２９が設けられている。操作部材２５がケース２１内に収納された状態で、前記検出片２９が、ケース２１の前方の側壁に形成された凹部２１ｄ内を通過して前方（Ｙ１方向）へ突出している。
【００３６】
前記検出片２９の下面には、第１の検出段差２９ａと第２の検出段差２９ｂが前後方向へ逆向きに形成されている。図４に示すように、操作部材２５が中立位置にあるときには、前記一対のスイッチ素子１２と１３のいずれも動作しない。操作部材２５がＹ１方向へ移動すると、前記第１の検出段差２９ａによって、スイッチ素子１２の感圧突起１２ａがＹ１方向へ押されて、スイッチ素子１２がＯＮになる。逆に、操作部材２５がＹ２方向へ移動すると、第２の検出段差２９ｂによってスイッチ素子１３の感圧突起１３ａがＹ２方向へ押されて、スイッチ素子１３がＯＮに切換えられる。
【００３７】
前記ケース２１内では、前記操作部材２５の下側に昇降部材３１が設けられている。この昇降部材３１の左右両側には、前後方向に延びる長穴３１ａ，３１ａが形成されており、この長穴３１ａ，３１ａ内に、前記第１の支持突起２２，２２と第２の支持突起２３，２３が挿入されている。前記長穴３１ａ，３１ａの前後方向の長さは、前記第１の支持突起２２と第２の支持突起２３との前後方向での配置寸法とほぼ一致している。よって昇降部材３１は、前記第１の支持突起２２と第２の支持突起２３とで案内されて、昇降動作自在である。ただし昇降部材３１は前後方向（Ｙ方向）へはほとんど移動できないようになっている。
【００３８】
昇降部材３１の左右両側には、基板１０方向に延びるばね保持ピン３１ｂ，３１ｂが一体に形成されている。このばね保持ピン３１ｂ，３１ｂには、第２の付勢手段となる圧縮コイルばね３２，３２が装着されており、その下端は基板１０の表面に当接している。
【００３９】
よって図５に示すように、通常は前記圧縮コイルばね３２，３２の反発力で、昇降部材３１が上方向へ移動させられ、その上昇移動力で前記操作部材２５が持ち上げられている。また、前記操作部材２５の操作釦２７が押圧されると、操作部材２５が基板１０の方向へ押され、これにより昇降部材３１が一緒に下降して、昇降部材３１の下面に突出形成された押圧突起３１ｃにより、前記押圧スイッチ素子１４の反転板１５が押圧されて反転させられ、押圧スイッチ素子１４の出力がＯＮに切換えられる。
【００４０】
なお、前記操作釦２７が押圧操作されて操作部材２５が基板１０の方向へ下降する際、前記圧縮コイルばね２８，２８は、案内長穴２６，２６のばね保持部２６ｂ，２６ｂから外れることのないように、前記圧縮コイルばね２８，２８の巻き外径、操作部材２５の厚さ寸法、および操作部材２５の昇降移動量が設定されている。
【００４１】
前記構造の２方向入力装置１１は、操作釦２７に操作力を与えていない状態では、図４に示すように、圧縮コイルばね２８，２８により操作部材２５がＹ１−Ｙ２方向の中立位置にある。このとき検出手段を構成する一対のスイッチ素子１２と１３は共にその出力がＯＦＦである。また図３と図５に示す圧縮コイルばね３２，３２により昇降部材３１が持ち上げられ、その力で操作部材２５も持ち上げられているため、昇降部材３１の下面の押圧突起３１ｃが押圧スイッチ素子１４から離れている。よって押圧スイッチ素子１４の出力もＯＦＦである。
【００４２】
図４に示すように、操作部材２５が中立位置にあるときに、ケース２１の上方に現れている操作釦２７を押すと、操作部材２５および昇降部材３１が、第１の支持突起２２，２２および第２の支持突起２３，２３に沿って下降させられ、昇降部材３１の押圧突起３１ｃによって押圧スイッチ素子１４の反転板１５が反転させられ、押圧スイッチ素子１４がＯＮに切換えられる。このとき操作釦２７への押圧力を除去すると、昇降部材３１と操作部材２５が上昇し、初期状態に戻る。
【００４３】
次に、図４に示す中立位置から、操作釦２７をＹ１方向へスライドさせると、第１の検出段差２９ａによってスイッチ素子１２がＯＮに切換えられる。逆に操作釦２７をＹ２方向へスライドさせると、第２の検出段差２９ｂによってスイッチ素子１３がＯＮに切換えられる。そして、操作釦２７をＹ１方向へ移動させた状態、およびＹ２方向へ移動させた状態で、そのまま操作釦２７を押すと、操作部材２５および昇降部材３１が下降して押圧スイッチ素子１４をＯＮに切換えることが可能になる。
【００４４】
２方向入力装置１１は前記のような２方向入力が可能であるため、平面型入力部材２と共にパソコンの操作部に搭載することにより、従来にない多様な入力操作が可能となる。
【００４５】
例えば、平面型入力部材２を指などで操作して、表示画面に表示されているカーソルを所定のアイコンの位置へ移動させる。ここで、図４に示すように中立位置にある操作釦２７を押圧して押圧スイッチ素子１４をＯＮにすると、前記アイコンに対応するソフトウエアが起動する。さらに、平面型入力部材２を操作して、画面上でカーソルをソフトウエアのメニュー表示の位置へ移動させ、中立位置にある操作釦２７を押して押圧スイッチ素子１４をＯＮにすることにより、前記メニュー画面を開くことができる。
【００４６】
ここで、操作釦２７をＹ１方向へ移動させてスイッチ素子１２をＯＮに切換えると、表示されたメニューが下側へ１つ選択されていく。さらに操作釦２７を中立位置に復帰させ再度Ｙ１方向へ操作すると、さらにその下のメニューが選択される。操作釦２７をＹ２方向へ移動させたときには、画面の上方へ向ってメニューが選択されていく。そして操作釦２７をＹ１方向またはＹ２方向へ移動させていずれかのメニューが選択されている状態で、操作釦２７を押すことにより、その選択したメニューを決定することができる。
【００４７】
または、表示画面上での上下のスクロール動作の入力として、前記２方向入力装置１１を用いることができる。例えばワードプロセッサのソフトウエアが起動しているときに、押圧スイッチ素子１４を押圧させない状態で、操作部材２５をＹ１方向またはＹ２方向へ移動させ、スイッチ素子１２または１３をＯＮにすると、画面に表示されている文字列が１行ずつまたは数行ずつ上下に移動する。また操作釦２７を押して、押圧スイッチ素子１４をＯＮにさせたままの状態で、操作釦２７をＹ１方向またはＹ２方向へ移動させて、スイッチ素子１２または１３をＯＮさせると、表示画面での文字列が上方向または下方向へスクロールする。そして操作釦２７の押圧力を解除すると、スクロールが停止する。
【００４８】
前記の各動作は、コンピュータにインストールしたソフトウエアおよびドライバにより各種設定でき、また設定の変更が可能である。
【００４９】
さらに図１において左右両側に位置する押圧型の入力装置３，４の入力に関しては、従来のコンピュータと同様に、メニュー決定などの動作を割り振ることができる。
【００５０】
また、前記２方向入力装置１１を２個設け、１個の２方向入力装置１１では操作釦２７が前後方向へ移動し、他方の２方向入力装置１１で操作釦２７が左右方向へ移動するように配置すると、表示画面のカーソルなどを左右上下に移動させる動作が可能となる。
【００５１】
また、２方向入力装置１１の操作部材２５によって、一対のスイッチ素子１２，１３ではなく、可変抵抗器などの可変入力手段を動作させ、連続する可変出力により各種操作入力を行うことも可能である。この場合も、操作部材２５がどの位置に移動しているときでも押圧操作可能であり、その結果押圧スイッチ素子を動作させることができるものとなる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の操作装置では、操作部材を直線移動させた位置で、押圧操作することが可能である。よって、従来にない多様な入力が可能となる。また本発明の２方向入力装置を平面型入力装置などと併用することで、パソコンなどにおいて、各入力装置に種々の動作を割り振ることができ、多様な操作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の操作装置を示す平面図、
【図２】図１に示す操作装置の正面図、
【図３】本発明の２方向入力装置の分解斜視図、
【図４】２方向入力装置の主要部の動作を示す部分平面図、
【図５】２方向入力装置の縦断面図であり、図４の５−５での切断線に対応した断面図、
【符号の説明】
１  操作装置
２  平面型入力部材
３，４  押圧型の入力装置
１０  基板
１１  ２方向入力装置
１２，１３  検出手段となる一対のスイッチ素子
１４  押圧スイッチ素子
２１  ケース
２１ｃ  開口部
２２  第１の支持突起
２３  第２の支持突起
２５  操作部材
２６  案内長穴
２７  操作釦
２８  第１の付勢手段となる圧縮コイルばね
２９  検出片
２９ａ  第１の検出段差
２９ｂ  第２の検出段差
３１  昇降部材
３１ａ  長穴
３１ｃ  押圧突起
３２  第２の付勢手段となる圧縮コイルばね
【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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