WO1992021084A1 - Pointing device and controlling method therefor - Google Patents

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WO1992021084A1
WO1992021084A1 PCT/JP1992/000629 JP9200629W WO9221084A1 WO 1992021084 A1 WO1992021084 A1 WO 1992021084A1 JP 9200629 W JP9200629 W JP 9200629W WO 9221084 A1 WO9221084 A1 WO 9221084A1
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WO
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slider
pointing device
pointer
movement
cursor
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Application number
PCT/JP1992/000629
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English (en)
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Takashi Arita
Akihiko Sakaguchi
Masanori Okahashi
Toshiaki Tanaka
Original Assignee
Fujitsu Limited
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    • G06F2203/033—Indexing scheme relating to G06F3/033
    • G06F2203/0331—Finger worn pointing device

Definitions

  • the present invention relates to a pointing device. More specifically, the present invention relates to a pointing device for moving a position indicating member such as a pointer or a cursor on a display of a computer to an arbitrary position on the display, and a control method therefor.
  • a position indicating member such as a pointer or a cursor on a display of a computer
  • a data input means in data processing data such as characters and figures are displayed on a display screen of a computer CRT or the like, and in addition to a keyboard, a digitizer, a mouse, a light pen, and a trap are used.
  • a method is used in which data is created while performing interactive operations via input means such as a ball and a joystick.
  • input means such as a ball and a joystick.
  • it is widely used in the field of CAD simulation, which performs data processing using graphics.
  • a pointing device is used as a data input / output device.
  • Application software which is processed through interactive operations that require the use of applications, is increasing due to its excellent operability. Examples include window operation and icon operation.
  • a pointing device In the case of a pointing device, the operating environment has been expanded, and not only can it be operated using a conventional desk, but it can also be used as a portable device. It is required that the pointing device can be used with the computer on the lap or on the palm. For this reason, there is a problem in that conventional pointing devices such as a mouse and a digitizer have a large installation area and are unsuitable for portable viewing.
  • a portable computer needs to be lightweight, small, and low power consumption
  • a pointing device also needs to be lightweight, small, and low power consumption.
  • pointing devices separated from a computer and electrically connected by a cable include a mouse, a track ball, and the like.
  • Figures 49A and 49B show the external view and cross-sectional view of a typical mouse.
  • reference numeral 1001 denotes a mouse-shaped case, and a ball 1002 rotatable in any direction is provided on the inner lower surface of the case 1001.
  • Reference numeral 1003 denotes a print plate. On the print plate 1003, two sets of detectors 100 for detecting the rotation of the ball 1002 in two directions are provided. 04, 1005, IC106, switch 107, etc. are mounted. At the top of the case 1001, a key top 1008 for pressing down the switch 1007 is provided.
  • the ball 1002 when used, the ball 1002 is rotated by sliding it on a desk, and its turning is detected by two sets of detectors 1004, 1005, and this pointing information is obtained. Can be sent to the computer via the IC 106 and cable 109, and the pointer or cursor on the display can be moved. Wear.
  • the above-mentioned conventional mouse has a problem that a large space is required as described above and the operability is not good because the operation slides on a plane.
  • This figure is a perspective view of a conventional joystick.
  • the lever projects and is housed in a case such as a keyboard.
  • the encoders 102, 104 in each direction operate by the transmission plates 102, 103 in the X and Y directions to tilt the lever 102, respectively. Detect angles and directions.
  • the movement of the cursor on the screen is controlled based on this detection result.
  • speed control is performed so that the movement speed of the cursor changes according to the inclination angle of the lever 102.
  • the cursor stops when you return to the original point where it does not tilt.
  • the mechanism returns to the origin by the return spring 10 26.
  • FIGS. 51A and 51B are a top view of FIG. 50 and a diagram showing the movement of the cursor on the screen corresponding to the operation of the joystick.
  • the cursor 1028 moves to the position of "P," on the screen 1027 as shown in Fig. 51B.
  • the operator looking at the screen often moves the lever 102 from point A to point C as it is.
  • the cursor in the case of a track ball, the cursor usually moves to a position corresponding to the absolute position of the ball and stops, but when a switch provided around the ball, for example, a pressure-sensitive element is pressed, the pressure is reduced. In some cases, control is performed so that the cursor keeps moving in response to this, and has the same problem as the above joystick.
  • An object of the present invention is to realize a small-sized, low-power-consumption, highly operable pointing device that can be mounted on a portable computer.
  • a pointing device includes a position control unit that controls a position of a position indicating member such as a pointer or a cursor on a display, and combs a moving speed of the position indicating member.
  • a pointing device detects a slider movable in an arbitrary direction, a moving direction and a moving amount of the slider, and outputs a pointer moving position signal.
  • a pointer movement position signal is output from the pointer movement position signal output means, and the pointer can be moved to a desired position.
  • the pointer position control is switched to speed control, and the pointer movement speed signal is output from the pointer movement speed signal output means, and the pointer is moved quickly. It can be moved to the desired position.
  • the slider movement range can be reduced, and the size can be reduced.
  • the pointing device includes a slider that can slide in an arbitrary direction, and a slider that can slide in any direction. Detecting means for detecting the amount of movement of one or more buttons, one or more buttons, a key top for pressing the buttons, and a housing for accommodating these. And the button switch operates when the key top is pressed down from the top or side of the case.
  • the pointing device includes a slider slidable in an arbitrary direction, a detecting unit for detecting an amount of movement of the slider, and one or more button switches. And a case accommodating them.
  • the case has a substantially rectangular box shape, has a protrusion at one end of the bottom surface, and the slider is disposed on the opposite surface.
  • a pointing device for moving a cursor or a pointer on a computer display to an arbitrary position is provided with a slider movable at least in the X and Y directions.
  • a detector for detecting the position of the slider in the X and Y directions due to the movement;
  • a position information storage unit that sequentially stores the position information obtained by the detector at a predetermined timing, and a comparison between the latest position information stored in the position information storage unit and the position information in the foreground. And a computing unit that outputs a signal for moving a cursor or a pointer on the screen based on the result.
  • the present invention is also directed to a method for controlling a pointing device.
  • the on-screen display by the slider A method of controlling a pointing device to move the upper cursor or pointer to an arbitrary position.
  • the position information of the slider is stored at a predetermined timing, and the latest position information and the previous position information are stored.
  • the feature is that the relative position of the two is detected by comparing and the cursor or pointer is moved.
  • the position control and the speed control of the cursor or pointer are switched according to the moving range of the slider.
  • a vector between these two positions is obtained from the latest position information and the position information at the near side, and the above-described reference is made while the slider is in the speed control area. Correct the angle of the vector by a specified angle.
  • the previous position information is replaced with fixed position information farther forward than the latest position information.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the arrangement of magnetoelectric conversion elements and their outputs in the first embodiment of the present invention.
  • 4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A shows the state of the pointer movement position control
  • FIG. 4B shows the state of the pointer movement speed control.
  • FIG. FIG. 5 is a diagram showing a control result of the first embodiment of the present invention.
  • 6A and 6B are cross-sectional views showing a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view of a part B of A.
  • FIG. 7 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A and 9B are views showing a fourth embodiment of the present invention, FIG. 9A is a sectional view, and FIG. 9B is a perspective view showing a spring member.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a voltage control method according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12A and 12B are diagrams showing a state in which the pointing device of the present invention is incorporated in a portable computer and a state of use.
  • FIGS. 13A, 13B, and 13C show a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A is a front view
  • FIG. 13B is a side view
  • FIG. 13C is a top view. It is.
  • FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 13A.
  • FIGS. 15A, 15B, and 15C are a front view, a side view, and a top view showing a state in which the sixth embodiment of the present invention is actually operated using a finger.
  • FIG. 16 shows another pressing method of the key top according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram showing a state in which the sixth embodiment of the present invention is connected to a portable computer and operated.
  • FIG. 18 shows a seventh embodiment of the present invention together with a portable viewer.
  • FIGS. 19A and 19B are diagrams showing two examples of the support rod according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2OA, 2OB, and 20C are views for explaining each connecting portion of the support rod in the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 20A is a perspective view of the support rod
  • FIG. B is a cross-sectional view showing a connecting portion of the device
  • FIG. 20C is a cross-sectional view of a fixing portion for fixing to a computer.
  • FIG. 21 is a view for explaining a state in which the support bar according to the seventh embodiment of the present invention is fixed to a portable computer.
  • FIG. 22 is a view showing a state in which the seventh embodiment of the present invention is mounted and operated in front of a portable computer.
  • FIGS. 23A and 23B are a front view and a side view showing another usage example of the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a diagram showing a case where the seventh embodiment of the present invention is set at the back of a keyboard of a portable computer.
  • 25A and 25B are an external perspective view and a partial sectional view showing an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a diagram showing a state in which the eighth embodiment of the present invention is actually used.
  • FIG. 27 is a diagram showing another method of using the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is an exploded perspective view showing a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is a view of the ninth embodiment of the present invention as viewed from the bottom.
  • FIG. 30 is a view of the ninth embodiment of the present invention as viewed from the front and above.
  • FIG. 31 is a view of the ninth embodiment of the present invention as viewed from the bottom side.
  • FIG. 32 is a diagram showing the use state of the ninth embodiment of the present invention as viewed from the side of a case.
  • FIG. 33 is a diagram showing the use state of the ninth embodiment of the present invention as viewed from the upper front.
  • FIG. 34 is a view of the ninth embodiment of the present invention placed on a desk and viewed from the rear side.
  • FIG. 35 is a view showing a state where the ninth embodiment of the present invention is mounted on a portable computer.
  • FIG. 36 is a diagram showing a method of attaching the ninth embodiment of the present invention to a portable computer.
  • FIG. 37 is a circuit block diagram of the pointing device of the present invention.
  • FIG. 38 is a flowchart relating to speed control of cursor movement according to the present invention.
  • FIGS. 39A and 39B are diagrams showing the operation relationship between the slider of the pointing device according to the present invention and the cursor on the display.
  • FIGS. 40A and 40B are diagrams showing the relationship between the output voltage of the pressure-sensitive sensor and the moving speed of the cursor with respect to the pressing force of the pressure-sensitive rubber.
  • FIG. 41 is a flowchart according to another embodiment different from FIG. You.
  • FIGS. 42A and 42B are diagrams showing the operation relationship between the slider of the pointing device according to the present invention and the cursor on the display.
  • FIG. 43 is a flowchart relating to the speed control of the force-sol movement of the present invention.
  • FIGS. 44 4 and 44 4 are similar diagrams for explaining another movement different from that of FIGS. 42 2> 42 2.
  • FIGS. 45 5 and 45 5 are similar views for explaining still another movement from FIGS. 44 4 and 44 4.
  • FIG. 46 is a block diagram according to another embodiment different from FIG.
  • FIG. 47 is a flowchart according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 48 is a diagram for explaining a screen on a display when a figure is drawn using the pointing device of the present invention.
  • FIGS. 49 ⁇ and 49 9 are a perspective view and a long sectional view showing an example of a conventional mouse.
  • FIG. 50 is a perspective view of a conventional joystick.
  • Figs. 51 ⁇ and 51 ⁇ ⁇ show the relationship between the conventional joystick and force cursor.
  • FIG. 1 and 2 are views showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a sectional view
  • FIG. 2 is an exploded perspective view.
  • 1 is a slider
  • 2 is a case
  • 3 is a key.
  • 4 is a key ring
  • 5 is a printed circuit board
  • 6 is a magnet holder
  • 7 is a magnet
  • 8 is a press switch
  • 9 is a magneto-electric conversion element such as a circuit pattern or a Hall element
  • 10 Is a screw for attaching the printed circuit board to the case
  • 11 is a housing.
  • the slider 1 has a dome shape, and can be slid in any direction on the housing 11 also having a dome shape and a cut-out upper portion.
  • a small projection 12 is formed on the upper surface of the slider 1 so that its origin position can be easily recognized, and a magnet holder 6 holding a magnet ⁇ is attached to the lower surface thereof with an adhesive or the like.
  • the magnet 7 is a small-capacity magnet having a strong magnetic force, such as a summary-mucobalt magnet.
  • the housing 11 is provided with a plurality of (four in the illustrated embodiment) locking pieces 13 provided at the lower portion thereof in corresponding holes 14 formed in the printed circuit board 5 in a snap-type manner by elastic deformation force. It is detachably attached and fixed to the printed circuit board 5 by the nail 13a. Further, the print board 5 is provided with a pressing switch 8 and a plurality (four in the illustrated embodiment) of magneto-electric conversion elements 9 at positions facing the magnets 7, and further surrounding the housing 11.
  • the key ring 4 has a plurality of (two in the illustrated embodiment) locking pieces 15 that can be detachably attached to the corresponding holes 16 formed in the printed circuit board 5 in a snub manner by elastic deformation force. Inserted and mounted. In the key ring 4, a disk-shaped key top 3 having an opening hole 17 through which the locking piece 13 of the housing 11 is inserted is slidable. It is provided in.
  • the case 2 is provided with a circular window 2 a for operating the slider 1, and the printed board 5 is fixed by screws 10 via the boss 18.
  • a small and large detection output for example, a Hall element or an MR element is suitable, and its arrangement is, for example, as shown in FIG. Are arranged in two at a time. In this case, one control unit may be used. However, considering the output voltage level and linearity, it is easier to control two units for each axis.
  • the slider 1 can be slid in any direction as shown in FIG. 4A.
  • the magnet 7 tilts, the magnetic flux density across the magnetoelectric transducer 9 changes, and the output voltage changes accordingly.
  • the relationship between the inclination angle 0 of the slider 1 and the output voltage from the magnetoelectric conversion element 9 is as shown in FIG.
  • the output from the magnetoelectric conversion element 9 replaces the inclination angle of the slider 1 with a change in voltage. For example, when the slider 1 is tilted by 10 ° in the X-axis direction, the output voltage changes to 1.2 V. By replacing the voltage change at this time with a relative position change, the position of the pointer can be controlled.
  • the pointer on the actual CRT can be controlled as shown in FIG.
  • 19 is a pointer being displayed
  • 20 is a position control area
  • 21 is the entire display of the CRT.
  • ⁇ Pointer 19 is in any direction, and within the position control area 20, Moves according to the slider 1 slider amount.
  • the vector can be stored and moved in that direction, for example, every position control area 20 as indicated by arrow A.
  • the operation of quickly moving the pointer 19 to the target area and then precisely moving it to the target position can be performed.
  • the amount of movement of the slider can be reduced, so that downsizing is possible.
  • FIG. 6 is a view showing a second embodiment of the present invention, in which 6A is a sectional view, and 6B is an enlarged perspective view of a portion B in FIG. 6A.
  • 22 is a rubber switch
  • 23 and 24 are fixed contacts
  • 25 is a movable contact
  • 26 is a rubber member.
  • This embodiment is basically the same as the first embodiment.
  • the second difference is that a rubber switch 22 is provided in place of the push switch 8 of the first embodiment. That is, the press switch 8, the key top 3, and the key ring 4 of the first embodiment are removed, and a ring-shaped rubber switch 22 surrounding the housing 11 is provided instead.
  • this rubber switch 22 is provided with two fixed contacts 23 and 24 on the printed circuit board 5 and one movable contact 25 opposed thereto. It is attached to a rubber member 26 of a shape.
  • the same operation as the first embodiment can be performed by sliding the slider 1 in an arbitrary direction.
  • the rubber member 26 pressed at the peripheral edge of the slider 1 bends, and the movable contact 25 of the rubber switch 22 comes into contact with the fixed contacts 23 and 24 to allow conduction therebetween.
  • the rubber member 26 Since the rubber member 26 is made of an elastic material, it takes a longer time to press down the rubber member 26 and make the fixed contacts 23 and 24 electrically conductive than when the slider 1 slides on the housing 11. During this time, a pressing force is required. Thus, when changing the position control to the speed control, the operator has to change the force applied to the slider 1, so that the switching of the control can be easily recognized.
  • FIG. 7 and 8 are views showing a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a sectional view
  • FIG. 8 is an exploded perspective view.
  • 27 is a pressure-sensitive sensor.
  • the third embodiment is basically the same as the second embodiment, except that a rubber sensor 27 is used in place of the rubber switch 22 of the second embodiment. .
  • the pressure-sensitive sensor 27 has a ring shape having grooves 27a at a plurality of positions as shown in FIG. 8, and can be elastically fixed by being fitted around the locking piece 13 of the housing 11. . Also, two comb-shaped electrodes 28, 28 'are provided in a ring shape at the part of the printed board 5 where the pressure-sensitive sensor 27 is attached. ⁇ Third Embodiment When the slider 1 slides and its peripheral portion presses the pressure-sensitive sensor 27, the electric resistance of the pressure-sensitive sensor 27 decreases, and the electric resistance of the comb-shaped electrode 28 passes from the electrode of the comb-shaped electrode 28 to the pressure-sensitive sensor 27. Conduction current flows through the 8 'electrode, causing a switch action and switching the pointer from position control to speed control. Other operations are the same as in the previous embodiment.
  • FIG. 9 is a view showing a fourth embodiment of the present invention, where 9A is a sectional view and 9B is a perspective view showing a spring member. 7, the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals.
  • Reference numeral 29 denotes a spring member.
  • the fourth embodiment is different from the third embodiment in that a ring-shaped plurality of spring pieces 29 a are provided except for the pressure-sensitive sensor 27 of the previous embodiment and the comb electrodes 28 of the printed circuit board. That is, a ring-shaped spring member 29 is provided.
  • a ring-shaped spring member 29 is provided.
  • the slider 1 can tilt up to 30 °
  • the tilt range a up to ⁇ 25 ° with the center at 0 ° performs position control, and the spring member 29 operates between 25 ° and 30 °.
  • speed control is performed.
  • the rush from 25 ° to 27 ° is set as a non-control area (dead area) so that the pointer on the CRT does not move and the operability is improved. Can be further improved.
  • FIG. 11 shows a fifth embodiment of the present invention.
  • a rotary encoder 30 capable of detecting the movement amount of the X-axis and the Y-axis is provided below the slider 1 instead of the magnetoelectric conversion element, and other configurations are described in the first to fourth embodiments. Similar effects can be obtained by using the same example.
  • FIG. 12A is a view showing a state in which the pointing device 31 of the present invention is mounted on a portable computer 32, and a part of the slider 11 is exposed from the case 2; The pointer can be controlled by sliding the exposed portion with the finger 33 as shown in B.
  • 13A to 13C are a front view, a side view, and a top view showing a sixth embodiment of the present invention.
  • the sixth embodiment focuses particularly on making the case small enough to fit in the palm or to be worn on a finger.
  • 51 is a case
  • 52 is a groove
  • 53 is a dome-shaped slider
  • 54 is a cable
  • 55 is a key top (usually called a mouse switch).
  • the case 51 is large enough to fit inside the palm and has a shape that is easy to grasp.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 13A.
  • reference numeral 81 denotes an upper case
  • 82 denotes a lower case
  • 83 denotes a permanent magnet
  • 84 denotes a magneto-electric transducer
  • 85 denotes a printed circuit board
  • 86 denotes a button switch
  • 55 denotes the button switch.
  • a housing 90 slidably supports the slider 53, and is fixed to the print substrate 85.
  • the magnetoelectric conversion element 84 mounted on the printed board 85 detects a change in magnetic flux density. Then, the signal is converted into the cursor control comb signal of the computer and transmitted to the computer via the cable 54.
  • the button switch 86 mounted on the printed board 85 is pressed, and a signal is output.
  • the switch 55 can be pressed with a finger in any of the directions indicated by arrows 87 and 88 in FIG. This is the key switch 5 5 fulcrum 8 9 It becomes possible by placing it in the position.
  • FIGS. 15A to 15C are a front view, a side view, and a top view showing a state where the operation is actually performed using a finger.
  • 9 1 is the index finger
  • 9 2 is the middle finger
  • 9 3 is the ring finger.
  • the case 51 is shaped so that it can be easily grasped by hand, and the key tops 55 are arranged at positions where the index finger 91, the middle finger 92, and the ring finger 93 can be easily placed, respectively.
  • a groove 52 is provided around the slider of the case 51 so that the slider 53 can be easily inclined in an arbitrary direction with the thumb 94. In this case, the wobble of the finger can be eliminated by applying the base of the thumb to the case 51.
  • the key top 55 has a structure in which the second joint of the finger can be pressed down to a fulcrum as shown in the figure.
  • Figure 16 shows another method of pressing the keytop. This is the operation method when the slider is placed partly up without grasping the device.
  • the key top 55 has a structure in which the button switch 86 can be pressed down securely when pressed from the side of the case or the slanted side of the case. The user can press the key top 55 with 4 and operate the slider 53 with the thumb 94.
  • FIG. 17 is a diagram showing a state in which this embodiment is connected to a portable computer for operation. According to this embodiment, since the device is extremely small, it can be used with a small installation area and without requiring an operation space.
  • 14 1 indicates the equipment
  • 14 2 are the support rods of the device.
  • FIG. 18 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention together with a portable computer.
  • the support rod 1442 has a device connection part 144 at the tip and a computer connection part 144 at the other end.
  • the device body 141 is basically the same as the embodiment shown in FIG. 17 except that a connecting portion to the support rod 142 is provided.
  • the device main body 14 1 can operate the slider by being in contact with the computer even in a state where it is attached to the support rods 14 2. Therefore, when the cursor is controlled, the device can be grasped immediately, so that operability is good, and since it is fixed to the computer, it is convenient for portable use.
  • FIGS. 19A and 19B are diagrams showing two examples of the support rods 142.
  • 15 1 is a wire
  • 15 2 is a coating
  • the wire 15 1 is made of a material that can be easily bent with the force of a finger, and the outside thereof is covered with a coating 15 2 (for example, resin).
  • FIG. 19B is configured by collecting a plurality of cups 161.
  • the cup 16 1 is a sprung form of the large-radius cup 16 3 and the small-radius cup 16 2. 2 is fitted and connected to a large-radius cup 16 3.
  • FIGS. 20A to 20C are explanatory views of a device connecting portion at the tip of the support rod and a computer connecting portion at the other end in the seventh embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 20B is a cross-sectional view showing a connecting portion of the device
  • FIG. 20C is a cross-sectional view of a fixing portion for fixing to a computer.
  • 171 is a device connection pin
  • 172 is a surrounding groove
  • 173 is a stopper
  • 174 is a cable hook
  • a device connection bin 171 is shown.
  • the cable hooks 1 7 4 can be hooked and fixed, and can be moved to any position on the support rods 1 4 2. When the support rods are bent, they are used so that the cables do not interfere with operation. It is possible to stop the cable according to the preference of the user.
  • the computer connection section 144 is composed of a case 17 5 and a screw section 18 1 having a knob 17 6, and a housing 18 of the portable computer. Case 1 75 is hooked on 0 and clamped with screw 18 1. In order to prevent the knob 176 from turning due to malfunction, it is preferable to provide a recess 175 a in the case 175 so that the knob 176 does not come out of the case. .
  • FIG. 21 shows a supporting rod according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the display device is fixed to an operator.
  • the computer connection 144 can be mounted at any position in the housing of the portable computer 140. Depending on individual differences, the operator has different easy-to-use positions on the left side, right side, front side or back side of the computer, but according to the present embodiment, it can be fixed at any of the positions A to E. Therefore, operability is the highest.
  • the operator places each finger on a certain key when inputting a key with the blind touch, so that the pointing operation can be performed with the finger placed on the certain key. It is convenient for people. However, the size and dexterity of the fingers vary greatly from individual to individual, so the position where the pointing device is set differs for each individual.
  • FIG. 22 is a view showing a state in which the device main body 141 of the seventh embodiment of the present invention is mounted on the front of a portable computer 140 and operated.
  • FIGS. 23A and 23B are an external view and a partial side view showing another usage example of the seventh embodiment of the present invention.
  • the device main body 14 1 is set above the keyboard, so that it is possible to use the device with the minimum moving distance of the finger, and the operator can use it without feeling tired. it can.
  • FIG. 24 is a diagram showing a case where the apparatus main body 141 of the seventh embodiment of the present invention is set at the back of the keyboard of the portable computer 140.
  • FIG. 24 is a diagram showing a case where the apparatus main body 141 of the seventh embodiment of the present invention is set at the back of the keyboard of the portable computer 140.
  • 25A and 25B are an external perspective view and a partial cross-sectional view showing an eighth embodiment of the present invention.
  • 24 1 is a slider
  • 24 2 is a key top
  • 24 3 is a case
  • 24 4 is a ring part
  • 24 5 is a finger
  • 24 6 is a strap
  • 24 7 Is a spring.
  • a slider 2 41 is arranged in the center of an oval case 24 3
  • key tops 24 2 are arranged on both sides thereof
  • a ring 244 is provided on the opposite side, and a stopper for fixing the finger 245 when the finger 245 is inserted into the ring 244 as shown in FIG. 25B.
  • a spring 247 is provided to urge the collar to press the collar with a finger.
  • the internal mechanism of the case 243 is the same as that of the seventh embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram showing a state when the eighth embodiment of the present invention is actually used.
  • FIG. 27 is a diagram showing another method of using the eighth embodiment of the present invention.
  • This embodiment can also be used by attaching it to the housing part of a portable computer 140 as shown in FIG.
  • FIGS. 28, 29 and 30 are views showing a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is an exploded perspective view
  • FIGS. 29 and 30 are external perspective views.
  • reference numeral 350 denotes an atvar case
  • reference numeral 365 denotes a lower case
  • a print plate 365 is attached to the lower case 365
  • the print plate 365 is attached to the print case 365.
  • a magnetoelectric conversion element 365, a connector 3666, and an MPU 362 as a control circuit are mounted.
  • a holder 359 is fixedly inserted into the slider 357 so as to sandwich the housing 358, and a permanent magnet 360 is attached to the holder 359.
  • the housing 358 is fitted and fixed in a housing mounting hole 364 formed in the print plate 363, and a pressure-sensitive sensor 361 is mounted on the outer periphery of the housing 355. You.
  • the printed circuit board 35 3 on which the button switch 35 2 is mounted is provided with a key top 35 1, and is connected to the printed circuit board 3 63 with a flat cable 35 4.
  • the cable 356 is used for connection with the computer body.
  • a magnet coil 355 for noise suppression is attached to the cable 356, and the cable 356 is attached to the printed circuit board 363. Mate with mounted connector 3 6 6.
  • FIG. 29 shows the ninth embodiment of the present invention viewed from the bottom. ing.
  • a projection 371 is provided in front of the lower case 376, and when viewed from the bottom, the width on the left side is wider and narrower toward the right side. ing.
  • the side surface 37 5 of the projection 3 71 has a recess 3 72 on the right side, and the projection 3 71 on the right side of the lower case 3 67 and an inclined surface 3 7 3 on the right side. Are formed, and small projections 374 and 377 are provided.
  • FIG. 30 is a view of the ninth embodiment of the present invention as viewed from above from the front. ⁇ As shown in the figure, a slider 35 7 is arranged on the upper case 350 side, and a protrusion 3 71 A key top 35 1 is provided at the corner. Also, a cable 356 is provided on the front side of the device on the side opposite to the side with the key tob.
  • FIGS. 31, 32 and 33 are views showing the use state of the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 31 is a view from the bottom side
  • FIG. 32 is a view from the upper case side
  • Fig. 33 is a view from the upper front.
  • the lower case 367 can be securely held using the ring finger and the little finger as shown in FIG. That is, the finger up to the first joint of the ring finger contacts the side surface 375 of the protrusion 371, the first joint portion contacts the recess 372, and the second joint contacts the mouth case side surface 378.
  • the little finger is lightly gripped and the tip of the second joint comes into contact with the small protrusion 3 7 4 ⁇ And the concave part of the palm contacts the corner 3 7 9 of the device, so that the device can be securely held it can.
  • the slider 3557 when the slider 3557 is operated with the thumb, the index finger and the middle finger naturally touch the key top 351 provided on the projection 3733.
  • the reason why the slider 357 is operated with the thumb is that the thumb can operate the slider more stably than the index finger.
  • the operation of the key top 35 1 may be performed with the index finger and the middle finger, or the two key tops may be operated only with the index finger. This is due to individual differences, and for operators who prefer the index finger, a kit is placed so that it is easy to operate with either finger. It is provided on the front side so that it does not hit.
  • the device can be held using the fingertip portion regardless of the length and width of the finger, and the device can be used in a compact shape without discomfort.
  • Surface 34 is a view of the ninth embodiment of the present invention placed on a desk as viewed from the rear side.
  • the surface on which the slider 357 is arranged is inclined with respect to the desk upper surface. Therefore, the operator can naturally move his / her hand from the keyboard to the device, put his thumb on the slider 357, and grasp the device with his / her finger, thus further improving the operability.
  • FIG. 35 is a diagram showing a state where the ninth embodiment of the present invention is mounted on a portable computer.
  • 421 is a portable computer
  • 422 is a keyboard of the portable computer. It is.
  • the device main body 423 of this embodiment is mounted on the right side of the keyboard 422 of the portable computer 421.
  • the operator rotates the arm 4 2 5 around the elbow 4 2 4 from the position of the home position (the index finger on the J key, the middle finger on the K key, the thumb on the conversion key, etc.) Smooth operation is possible by attaching the thumb so that it is over slider 357.
  • FIG. 36 is a diagram showing a method of attaching the ninth embodiment of the present invention to a portable computer.
  • reference numeral 435 denotes a mounting jig.
  • the mounting jig 435 has a mounting bin 431 and a connector section 434 on an upper surface, and can be bent freely on a lower surface.
  • a support rod 4 32 is provided.
  • a cable for transmitting boiling information is provided inside the support rod 432, and a connector 433 is provided at the other end of the support rod 432.
  • the mounting jig 4 35 is attached to the portable connector 4 21 by inserting the connector 4 3 3 into the connector of the portable connector 4 2 1.
  • the main body 4 2 3 is provided with a hole for fitting to the mounting pin 4 3 1 of the mounting jig 4 3 5 and a latch mechanism (both not shown), and the hole is fitted to the mounting pin 4 3 1. When they are combined, they are fixed by the latch mechanism.
  • the connector section 4 3 4 is connected to the connector of the apparatus main body 4 2 3.
  • the sixth to ninth embodiments of the present invention it is possible to connect to an existing computer without modifying the computer and to provide the user as an optional part. It is. In addition, it does not require much operation space like a mouse or a trackball, is easy to operate, and can be attached to a computer, which is convenient for carrying and carrying. This is a major contribution to the expansion of the use range of resources.
  • the control method of the present invention that performs the above operation will be described with reference to FIGS. 37 to 39A and 39B.
  • the internal configuration will be described by taking the third embodiment shown in FIGS. 7 and 8 as an example, but any of the embodiments can be used.
  • FIG. 37 is a circuit block diagram of the coordinate input device
  • Fig. 38 is a flowchart showing the arithmetic processing performed by the arithmetic unit in Fig. 37
  • Figs. 39A and 39B are sliders of the coordinate input device.
  • FIG. 3 is a top view of the device and a diagram showing a cursor on the display, for explaining respective operations.
  • the magnetoelectric conversion element 9 includes a device 9a for detecting the position of the magnet 7 in the X-axis direction and a device 9b for detecting the position in the Y-axis direction. , Connected to AM P 2.
  • the slider 1 is not inclined at all, the center of the slider 1 is at the position of the center 0 of the circle, and the cursor on the display 21 is positioned at (P 4 ).
  • Fig. 39B In this state, when the slider 1 is operated so as to move to the center A, the magnetoelectric conversion elements 9a and 9b sequentially detect the positions in the respective sensitive directions. Since this detection result is taken out as an analog signal, each signal is input to the analog-to-digital converter AZD and converted into a digital signal. This The signal from the analog Z-digital converter A / D is input to the position information storage unit MRY in the arithmetic unit CPU.
  • the position information storage unit MR ⁇ ⁇ contains a clock pulse from the clock pulse generation unit CLG, and stores the position information from the analog / digital converter AZD according to the timing of this pulse. I will do it. That is, information on each position corresponding to a predetermined timing in the movement of the slider 1 is stored in the position information storage unit MR #. In addition, the number of information stored in the position information storage unit MR # should be set appropriately, and when this number is exceeded, old information is deleted.
  • a plurality of position information signals obtained at a predetermined timing obtained in this way are input to the vector calculation unit VEC, and the signals are subjected to calculation processing corresponding to the cursor position, and the display is connected.
  • Input to the interface converter INF in order to convert it into data that can be input to the computer (not shown).
  • the force sol on the display 21 becomes the position corresponding to the inclination angle of the slider 1 as in the case of the conventional track ball or the like. Moving.
  • the position B is the position where the slider 1 starts to contact the pressure sensor 27.
  • a signal corresponding to the pressing force is input from the pressure sensor 27 to the comparator CMP.
  • the comparator CMP compares the preset detection value (threshold value) with the actual detection result, and outputs a signal when the detection result exceeds the threshold value. This control is intended to prevent a signal output when the light sensitive sensor 27 is accidentally touched lightly.
  • the signal from the comparator CMP is input to the speed calculator SPC in the calculator CPU.
  • the position information from the magnetoelectric conversion elements 9a and 9b is stored in the storage unit MRY at the timing corresponding to the pulse of the clock pulse generator CLG as described above. Assume that the information before the center of slider 1 of A before the state of B is the position of D.
  • the CPU of the mining machine first responds to the clock pulse of the clock pulse generator CLG, and the current X-axis and Y-axis magnetoelectric conversion elements 9a and 9b.
  • the AZD conversion value of is used as the coordinate A, and the data of the X and Y axes stored in A before the current data is input to A is stored as the coordinate B (Steps S101, S103) .
  • step S105 the output of the pressure sensor 27 is detected (step S105), and the AZD converted value is compared with a predetermined reference value (threshold) in the comparator CMP (step S107). If the sensor output is less than the threshold value, the process proceeds to step S109, where the vector ⁇ is obtained by the vector presentation part VEC, and the cursor is moved so as to correspond to the vector AB. (Steps S109, S111). This is the shift of slider A ⁇ B in Fig. 39 A. Relative movement corresponds to moving the cursor (P 5) ⁇ (P 6 ) in FIG. 3 9 B. Then, the data of B is copied to the reference point D (D is the sampling point several times before) (step S113).
  • the vector calculation unit VEC obtains the vector DB, and moves the force force in the direction of the vector DB.
  • the cursor movement amount is moved by the amount calculated by the speed calculation unit SPC by the output of the pressure-sensitive sensor 27 (steps S115, S117). This is D ⁇ B in Fig. 39A. respect of the movement, the cursor (P 6) in FIG. 3 9 B ⁇ (P,) corresponding to the movement of.
  • D becomes the reference point, but the reference point is not updated until the application of the pressure sensor is completed.
  • FIGS. 40A and 40B are diagrams showing the relationship between the pressing force of the pressure-sensitive rubber 27, the output voltages of the electrodes 28 and 28 ′, and the moving speed of the cursor.
  • the output voltage increases in proportion to the pressing force of the pressure-sensitive rubber 27.
  • the force for pressing the pressure-sensitive rubber 27 and the adjustment thereof differ depending on the operator. Therefore, as shown in Fig. 40B, until the predetermined pressing force a is reached Leave the speed V, in a constant velocity V 2 becomes in a gradual acceleration until pressing force b Beyond this, further next velocity V 3 at high acceleration until the pressing force c Beyond this, after the Is set to have a constant speed.
  • a Until the pressure sensor reaches the dead zone, it prevents erroneous operation when the pressure sensor is inadvertently or accidentally pressed.
  • the control according to the present invention is not limited to the present embodiment, but can be applied to a joystick or the like.
  • the cursor can be moved by supplying power only for a short time necessary for the Hall sensor, and the power consumption can be reduced. Therefore, the life of the battery, which is the power source of the portable device, can be extended.
  • FIGS. 41, 2A, and 42B show another control method of the present invention. Basically, the main part is the same as the comb control method shown in FIGS. 38, 39A and 39B.
  • the output values of the A / D converters AZD of the X-axis and Y-axis magnetoelectric transducers 9a and 9b at that time and the previous magnetoelectric transducer 9 The output values of the AZD converters AZD of a and 9b are stored in the storage unit MRY (step S201).
  • step S203 the output of the pressure-sensitive sensor 27 is counted.
  • step S205 the A / D conversion value of the output of the pressure sensor 27 is compared with a predetermined reference value (threshold value), and the output value is determined to be a threshold value.
  • the process proceeds to step S 205, and the output of the current X and Y axes Based on the value (referred to as point A in Fig. 42A) and the previous X and Y axis output values (referred to as point 0 'in Fig. 42A), the vector operation unit VEC sets vector 0 'Me and a determined, base-vector 0 cursor' moves so as to correspond to a (FIG. 4 cursor position with 2 B (P 4) ⁇ ( P 5) equivalent to the movement of).
  • step S205 when the output value of the pressure-sensitive sensor is larger than the threshold value (that is, in the case of 0N), the process proceeds to step S211 to determine whether or not 0N is continuous. Check.
  • step S211 if the previous detection is not in the 0N state, but is in the ON state in the current detection, the output value of the current X, Y light is changed to point B in Fig. 4B, the previous X, Y Let the output value of the axis be point D.
  • cursor position at 4 2 B corresponds to movement of the (P 6) ⁇ (P 8 )).
  • step S211 If the state is continuously 0 N in step S211, the values of the current X and Y axes in FIG. Assuming that the values of X and Y are point B at the time of movement from B to C while maintaining the 0 N state, the vector 0 is calculated using kcos and ksin obtained in the first time of the 0 N state.
  • FIGS. 43, 44 4, and 44 4 are diagrams showing still another control method of the present invention.
  • This embodiment is an improvement of the embodiment shown in FIGS. 38, 39 ⁇ , and 39 ⁇ .
  • Fig. 39 9 and 39 3 the center of the slider 1 moves from the point ⁇ to the point ⁇ , the pressure sensor 27 is pressed with B, and the pressure sensor 27 is kept pressed in the same direction (point B ').
  • point B ' the same direction
  • Moving the cursor from (P5) to (P6) using the vector of AB (movement amount and direction) from A to B immediately before (before the pressure sensor 27 is pressed) is described above.
  • the direction of movement of the force sol is the direction of the vector DB based on the position D, which is the information immediately before B, and the cursor
  • the amount of movement depends on the pressure sensor pressure value. Can be determined.
  • the position information of D is held as a reference point, and the direction of vector DB' of this reference point and the latest position ( ⁇ ') and the pressure sensor are maintained.
  • cursor by using the depressed value of the down service is you move in ( ⁇ 6) ⁇ ( ⁇ 7 ).
  • the cursor moving direction from (P6) to (P9) may change suddenly, making it difficult to operate the slider.
  • the reason why the cursor movement direction changes suddenly is that the latest position information and the previous position information reference point are close when the slider is moved while pressing the pressure-sensitive sensor.
  • Figs. 43, 44A, and 44B when the latest position information and the reference point (the immediately preceding position information) are close, the reference point is moved away, and the slider is pressed while pressing the pressure-sensitive sensor. This is to alleviate sudden changes in the direction of cursor movement when moved.
  • steps S301 and S303 the outputs of the X-axis and the ⁇ -axis at point ⁇ are detected, and the output of the pressure-sensitive sensor is detected.
  • step S305, S307, S309, S311) when the output of the pressure sensor is smaller than the predetermined threshold value is performed in the above-described embodiment (FIG. 38). Therefore, the description is omitted.
  • step S313 it is checked whether or not the current position ⁇ and the immediately preceding position D are closer than a certain distance.
  • step S315 and S317 are apart from each other by a certain distance (threshold)
  • the same processing is performed when the distance between ⁇ and D is smaller than a predetermined threshold. That is, in step S313, if the distance between ⁇ ⁇ ⁇ and D is within a certain threshold, step S3
  • Step S 3 calculate the cursor movement direction based on the vector D' ⁇ direction, and calculate the cursor movement amount from the pressure-sensitive sensor detection value, respectively (step S3211).
  • the point D ' is appropriately determined by design. For example, the midpoint D'-(D-0) no 2 between D and the dome center 0 is set. (If the distance between ⁇ and D is above a certain threshold, the reference point remains at D.) As a result, the cursor is moved in the direction of the vector D ' ⁇ ⁇ by the amount determined by the pressing force of the pressure sensor ( Step S 3 2 3) ⁇
  • FIGS. 46 and 47 show still another embodiment of the present invention.
  • position control is performed until the slider 1 comes into contact with the pressure-sensitive sensor. Then, when the slider further depresses the pressure sensor (however, the dead zone is not taken into account here), the control shifts to speed control.
  • the operator stops pressing the slider at the position where the target position has been reached, but at this time, the slider moves slightly in the opposite direction, and the position control area It is possible that the force moves in the opposite direction. Therefore, it is convenient to keep the cursor from moving even if you accidentally return to the position control area after completing speed control.
  • FIG. 48 when drawing a figure on the display screen 21 at any time, it is convenient if the entire screen can be moved with the cursor by position control. That is, when drawing a figure as shown in FIG. 48, generally, the screen is divided into a plurality of areas A, B, C, D, and E (reduced), and a picture is completed sequentially in each of the areas. To go. This is because, in the case of figures, it is generally necessary to draw fine lines unlike text, so for example, the area where the cursor moves relatively large (position control area) even with a slight movement of the mouse is reduced. That's why.
  • steps S401, S403,... Correspond to the respective steps S101, S103,... Of the flowchart of FIG. Is omitted. That is, steps represented by the same number except for the digit of the 100th digit represent the same operation in FIG. 47 and FIG.
  • the unique steps are S408, S418, S421, and S423. If a figure is drawn in the position control area A, for example, and the figure inadvertently enters the speed control area, the output of the pressure-sensitive sensor is considered to be equal to or less than the above-mentioned threshold value. If the output value of the pressure-sensitive sensor is equal to or greater than a certain threshold value in step S407, the processing steps S415 and S417, which are exactly the same as in the conventional case (FIG. 38), are performed. In 18 set the L flag.
  • step S408 detects whether or not the L flag is set.
  • the L flag program is started, it is in the reset state, and when it is set, the cursor is held in the stopped state. In other words, the cursor position is canceled when the L flag is set. If the L flag is not set in step S408, normal cursor movement (position control) is possible, and the flow advances to step S409.
  • step S408 the cursor does not move, so the position control is performed again from the speed control area.
  • the cursor does not move when returning to the control area unless the L flag is reset.
  • the L flag is reset only when the slider stops.
  • the cursor does not move even if the speed control ends and the user inadvertently returns to the position control area.
  • the L flag may be reset when a certain period of time has passed since returning from speed control to position control using a timer, for example.
  • the block diagram shown in Fig. 46 differs from the block diagram shown in Fig. 37 except that the canceling unit CAC for canceling the above-mentioned force-sol movement is provided in the arithmetic unit CPU. Identical.
  • the canceling operation unit CAC cancels the movement amount corresponding to the return amount of the X and Y axes, so that it can be stopped at the target position without fail. Wear. Industrial applicability
  • the present invention relates to a pointing device (an XY coordinate input device) for moving a cursor or a pointer on a display.
  • the present invention can be applied to all kinds of pointing devices such as a mouse and a joystick which are easy to carry and have good operability.
  • the invention is particularly useful in the 0A field, such as computers, personal computers, word processors, and the like.

Description

明 細 書 ボイ ンテイ ングデバイ ス及びその制御方法 技術分野
本発明はポイ ンティ ングデバイ スに関する。 詳し く はコ ン ビュータのディ スプレイ上のボイ ンターまたはカーソル等の 位置指示部材をデイ スプレイ上の任意の位置へ移動させるた めのボイ ンティ ングデバイ ス及びその制御方法に関する。 背景技術
従来よりデータ処理におけるデータの入力手段と して、 コ ンピュータの C R T等のディ スプレイ の画面上に文字や図形 によるデータを表示しつつキーボー ドの他にデジタイザ、 マ ウス、 ライ トペン、 ト ラ ッ クボール、 ジョ イ スティ ッ ク等の 入力手段を介して、 対話的な操作を行ないつつデータを作成 する方法が用いられている。 例えば図形によるデータ処理を 行う C A Dゃシュ ミ レ一ショ ン分野等に多 く用いられている, 近年、 データ処理、 O A分野においても、 データの入出力 装置として、 キーボー ドの他にボイ ンティ ングデバイ スの使 用を必須と した対話的な操作によって処理する 0 S , アプリ ケ一ショ ンソフ トが操作性の良さから増加しつつある。 例え ばウィ ン ドウ操作、 アイ コ ン操作などがあげられる。
ボイ ンティ ングデバイ スにおいては、 使用環境が拡大され 従来の机上設置による操作だけでな く 、 携帯用と して、 コ ン ピュータを膝の上、 あるいは掌にのせた状態でボイ ンティ ン グデバイスが使用できることが要求されている。 このため、 従来のマウス、 デジタイザなどのボイ ンティ ングデバイスで は、 設置面積が大き く携帯用コ ンビュー夕には不適当である という問題がある。
また携帯可能なコ ンピュータは軽量、 小形、 低消費電力で あることが必要であるところからボイ ンティ ングデバイスも 軽量、 小形、 低消費電力であることが必要である。
従来、 コ ンピュータとは分離され、 ケーブルで電気的に接 続したポイ ンティ ングデバイスとしては、 マウス、 トラ ック ボール等がある。 図 4 9 A, 4 9 Bにその代表的なマウスの 外観図、 断面図を示す。
同図において、 1 0 0 1 はマウス形のケースであり、 該ケ ース 1 0 0 1 の内部下面には何れの方向にも回転自在なボー ル 1 0 0 2が設けられている。 また 1 0 0 3 はプリ ン ト板で あり、 該プリ ン ト板 1 0 0 3の上には、 前記ボール 1 0 0 2 の回転を 2方向に分けて検出する 2組の検出器 1 0 0 4 , 1 0 0 5 と、 I C 1 0 0 6、 スィ ッチ 1 0 0 7等が搭載されて いる。 またケース 1 0 0 1 の上部にはスィ ツチ 1 0 0 7を押 下するキー ト ップ 1 0 0 8が設けられている。
そして、 使用するときは、 机上をすべらせることにより、 ボール 1 0 0 2を回転させ、 その面転を 2組の検出器 1 0 0 4 , 1 0 0 5で検出し、 このポイ ンティ ング情報を I C 1 0 0 6、 ケーブル 1 0 0 9を介してコ ンピュータに送り、 ディ スプレイ上のポイ ンター又はカーソルを移動させることがで きる。
上記従来のマウスでは、 その操作が平面上をすべらせるた め、 上述の如く広いスペースを要し、 且つ操作性も良く ない という問題があった。
また、 従来のジョ イスティ ックを図 5 0を参照しながら説 明する。
同図は、 従来のジョ イ スティ ッ クの斜視図であり、 実際は レバーのみ突出してキーボー ド等のケースに収納されている, 図 5 0 において、 操作体であるレバー 1 0 2 1を所定の方向 へ傾斜させると、 X方向と Y方向の伝達板 1 0 2 2 , 1 0 2 3により、 それぞれの方向のエンコーダ 1 0 2 4 , 1 0 2 5 が動作してレバー 1 0 2 1 の傾斜角度及び方向を検出する。 この検出結果に基づき画面上のカーソル等の移動を制御する, このようなジョ イスティ ックでは、 レバー 1 0 2 1 の傾斜角 度に応じてカーソルの移動速度が変わるような速度制御を行 つており、 傾斜しない原点にもどせばカーソルは停止するよ うになつている。 尚、 レバーを放せば復帰ばね 1 0 2 6によ り原点にもどる機構になっている。
図 5 1 A , 5 1 Bは図 5 0 の上面図、 及びジョ イステイ ツ クの操作に対応する画面上のカーソルの動きを示す図である, 図 5 1 Aにおいて、 レバ一 1 0 2 1 を原点 0から A点へ移 動した場合、 図 5 1 Bのように画面 1 0 2 7上ではカーソル 1 0 2 8 は 「 P , 」 の位置へ移動する。 この後 「 P 3 」 の位 置へカーソル 1 0 2 8を移動させよう とする場合には、 一旦 レバー 1 0 2 1 を原点 0にもどして、 それから左方の B点に 傾斜させなくてはならない。 ところが画面を見ている操作者 は感覚的にレバー 1 0 2 1を A点からそのまま C点に移動さ せることがよく ある。 しかしながら原点 0にもどさないと、 方向及び傾斜角度により常にカーソル 1 0 2 8 は移動するた め実際カーソル 1 0 2 8 は 「 P 2 」 の位置へ移動してしまう < 従って 「 P 3 j の位置にカーソル 1 0 2 8を移動させるには 更にレバー操作が必要となる。 このように不慣れであると不 要な操作を生じ易く、 慣れて原点 0にもどす場合においても その操作は面倒なものである。
また、 トラ ックボールにおいても、 通常はボールの絶対位 置に対応した位置にカーソルが移動して停止するが、 ボール の周囲に設けられるスィ ツチ、 例えば感圧素子を押下するこ とでその圧力に応じてカーソルが移動し続けるような制御を 行う ものもあり、 上記ジョ ィスティ ックと同様な問題を有し ている。
発明の開示
本発明の目的は、 小形、 低消費電力で、 携帯用コ ンビユ ー タに搭載可能で、 且つ操作性の良いボイ ンティ ングデバイス を実現することにある。
本発明の第 1 の観点に係るボイ ンティ ングデバイスは、 ポ ィ ンターまたはカーソル等の位置指示部材のディスプレイ上 での位置を制御する位置制御手段と、 位置指示部材の移動速 度を制櫛する速度制御手段と、 位置指示部材が所定領域外に 移動した時に位置制御から速度制御に切り換える切換手段と を有する。
本発明の別の観点によればポイ ンティ ングデバイ スは、 任 意の方向へ移動可能なスライダーと、 該ス ラ イ ダーの移動方 向及び移動量を検出し、 ポイ ンター移動位置信号を出力する ボイ ンター移動位置信号出力手段と、 前記スラィダ一が一定 領域を越えて移動したときに、 ボイ ンター制御を位置制御か ら速度制御に切り替えてボイ ンター移動速度信号を出力する ボイ ンター移動速度信号出力手段とを具備して成る。
スライダーを任意の方向に移動させることによりボイ ンタ 一移動位置信号出力手段からボイ ンター移動位置信号が出力 され、 ポイ ンターを所望の位置に移動させることができる。 またス ラ イ ダーを一定領域を越えて移動させることにより、 ボイ ンター位置制御が速度制御に切り替えられ、 ポイ ンター 移動速度信号出力手段からボイ ンター移動速度信号が出力さ れてポイ ンターをす早く 目的の位置へ移動させることができ る。 これによりス ラ イ ダーの移動範囲を小さ く できるため小 型化が可能となる。
またスライダ一が移動する領域に、 ボイ ンタ一移動位置信 号を出力する領域と、 ポイ ンター移動速度信号を出力する領 域との中間にボイ ンターが移動しない不感帯域を設けると、 または両者間の移動感覚に相違を設けると操作性が向上する < 本発明の別の特徴によれば、 ポイ ンテ ィ ングデバイ スは任 意の方向へ摺動可能なス ラ イ ダーと、 該ス ラ イ ダーの移動量 を検出するための検出手段と、 1 つ以上のボタ ンスィ ツチと. 該ボタ ンス ィ ッ チを押下するキー ト ップと、 これらを収容す るケースとを具備して成り、 前記キー ト ップをケースの上面 方向又は側面方向より押下したとき、 前記ボタンスィ ツチが 動作する。
2のケースは任意の位置で任意の方向へ曲げることが可能 な支持棒によって支持することができる。 更に別の本発明の 特徴によれば、 ボイ ンティ ングデバイスは任意の方向へ摺動 可能なスライダーと、 前記スライダーの移動量を検出するた めの検出手段と、 1つ以上のボタンスィ ッチと、 これらを収 容するケースとを具備し、 該ケースは略長方形の箱形で且つ その底面の一端に突起部を有し、 その反対面に前記スライダ 一が配置される。
本発明の好ましい実施例によれば、 コ ンピュータのデイ ス プレイ上のカーソルまたはボイ ンターを任意の位置へ移動さ せるためのボイ ンティ ングデバイスは少なく とも X方向及び Y方向に移動可能なスライダーと、 移動に伴う該スライダー の X方向及び Y方向の位置を検出する検出器と、
該検出器にて得た位置情報を所定タィ ミ ングで逐次記憶し ていく位置情報記憶部と、 該位置情報記憶部で記憶した最新 の位置情報と手前の位置情報とを比較することで両者の相対 的な位置関係を演算するベク トル演箕部とを有し、 この結果 をもとに画面上のカーソルまたはボイ ンタを移動させるため の信号を出力する演算器とを具える。
本発明はポィ ンティ ングデバイスの制御方法にも向けられ る。
—実施例によれば、 スライダーにより画面上デイスプレイ 上のカーソルまたはボイ ンターを任意の位置へ移動させるた めのボイ ンティ ングデバイスの制御方法であり、 所定タイ ミ ングでスライダーの位置情報を記憶していき最新の位置情報 と手前の位置情報とを比較することで両者の相対位置を検出 してカーソルまたはポイ ンタ一を移動させることを特徴とす る。
スライダーの移動範囲に応じてカーソルまたはポイ ンタの 位置制御と速度制御とが切換えられる。
好ま し く は、 位置制御から速度制御に移行する際に、 最新 の位置情報と手前の位置情報とにより これら両位置間のべク トルを求め、 スライダ一が速度制御領域にある間は上記べク トルを所定角度だけ角度補正する。
また、 好ましく は、 最新の位置情報と手前の位置情報が所 定値以上接近している時手前の位置情報はそれより最新の位 置情報に対し遠方の手前の固定位置情報に置き替えられる。
また、 スライダ一を初期位置から所望の位置に移動させた 後初期位置に向かってもどす際にカーソルまたはボイ ンタの 移動信号の出力をキ ャ ンセルしてカーソル又はボイ ンターが 移動しないようにすることも可能である。 図面の簡単な説明
図 1 は本発明の第 1 の実施例を示す断面図である。
図 2 は本発明の第 1 の実施例を示す分解斜視図である。 図 3 A , 3 Bは本発明の第 1 の実施例における磁電変換素 子の配置及びその出力を示す図である。 図 4 A, 4 Bは本発明の第 1 の実施例の作用を説明するた めの図で、 図 4 Aはボイ ンター移動位置制御の状態、 図 4 B はボイ ンター移動速度制御の状態をそれぞれ示す図である。 図 5 は本発明の第 1 の実施例の制御結果を示す図である。 図 6 A, 6 Bは本発明の第 2の実施例を示す断面図、 図 6
Aの B部拡大斜視図である。
図 7は本発明の第 3の実施例を示す断面図である。
図 8 は本発明の第 3の実施例の分解斜視図である。
図 9 A, 9 Bは本発明の第 4の実施例を示す図で、 図 9 A は断面図、 図 9 Bはばね部材を示す斜視図である。
図 1 0は本発明の第 4の実施例の電圧制御方法を説明する ための図である。
図 1 1 は本発明の第 5の実施例を示す図である。
図 1 2 A , 1 2 Bは本発明のボイ ンティ ングデバイスを携 帯型コンビュータに組込んだ状態及び使用状態を示す図であ る。
図 1 3 A, 1 3 B , 1 3 Cは本発明の第 6の実施例を示す 図で、 図 1 3 Aは正面図、 図 1 3 Bは側面図、 図 1 3 Cは上 面図である。
図 1 4は図 1 3 Aの XIV— X IV線における拡大断面図であ る。
図 1 5 A, 1 5 B , 1 5 Cは本発明の第 6の実施例を実際 に指を用いて操作している様子を示す正面図、 側面図、 上面 図である。
図 1 6は本発明の第 6の実施例のキー ト ップの他の押下方 法を示す図である。
図 1 7 は本発明の第 6 の実施例を携帯型コ ンピュータに接 続して操作している様子を示す図である。
図 1 8 は本発明の第 7 の実施例を携帯型コ ンビュー夕と共 に示す図である。
図 1 9 A, 1 9 Bは本発明の第 7の実施例における支持棒 の 2例を示す図である。
図 2 O A, 2 O B , 2 0 Cは本発明の第 7 の実施例におけ る支持棒の各接続部を説明するための図で、 図 2 0 Aは支持 棒の斜視図、 図 2 0 Bは装置の接続部を示す断面図、 図 2 0 Cはコ ンピュータへ固定する固定部の断面図である。
図 2 1 は本発明の第 7 の実施例における支持棒を携帯型コ ンピュータに固定した状態を説明する図である。
図 2 2 は本発明の第 7 の実施例を携帯型コ ンビュ一夕の手 前に取付けて操作する様子を示す図である。
図 2 3 A, 2 3 Bは本発明の第 7 の実施例の他の使用例を 示す正面図、 側面図である。
図 2 4 は本発明の第 7の実施例を携帯型コ ンビュータのキ 一ボー ドの奥に設定した場合を示す図である。
図 2 5 A, 2 5 Bは本発明の第 8の実施例を示す外観斜視 図、 一部断面図である。
図 2 6 は本発明の第 8の実施例を実際に使用している様子 を示す図である。
図 2 7 は本発明の第 8 の実施例の他の使用方法を示す図で ある。 図 2 8は本発明の第 9の実施例を示す分解斜視図である。 図 2 9 は本発明の第 9の実施例を底部より見た図である。 図 3 0 は本発明の第 9の実施例を前方上から見た図である 図 3 1 は本発明の第 9の実施例の使用状態を底部側から見 た図である。
図 3 2 は本発明の第 9の実施例の使用状態をァツバーケー ス側より見た図である。
図 3 3 は本発明の第 9 の実施例の使用状態を前方上から見 た図である。
図 3 4は本発明の第 9の実施例を机上に置いて後方側面よ り見た図である。
図 3 5 は本発明の第 9の実施例を携帯型コンビュータへ取 付けた扰態を示す図である。
図 3 6は本発明の第 9の実施例を携带型コ ンビュータへ取 付ける方法を示す図である。
図 3 7は本発明のポイ ンティ ングデバイスの回路ブロ ック 図である。
図 3 8 は本発明のカーソル移動の速度制御にかかるフロー チヤ一トである。
図 3 9 A , 3 9 Bは本発明にかかるボイ ンティ ングデバイ スのスライダーとディスプレイ上のカーソルの動作関係を示 す図である。
図 4 0 A , 4 0 Bは感圧ゴムの押下力に対する感圧センサ の出力電圧とカーソルの移動速度との関係を示す図である。 図 4 1 は図 3 8 とは別の実施例に係るフローチヤ一トであ る。
図 4 2 A , 4 2 Βは本発明にかかるボイ ンティ ングデバイ スのスライダーとディ スプレイ上のカーソルの動作関係を示 す図である。
図 4 3 は本発明の力一ソル移動の速度制御にかかるフロー チャー トである。
図 4 4 Α, 4 4 Βは図 4 2 Α> 4 2 Βとは別の動きを説明 する同様の図である。
図 4 5 Α, 4 5 Βは図 4 4 Α, 4 4 Β とは更に別の動きを 説明する同様の図である。
図 4 6 は図 3 7 とは別の実施例に係るブ口 ック図である。 図 4 7 は本発明の更に別の実施例に係るフローチヤ一トで ある。
図 4 8 は本発明のボイ ンティ ングデバイ スを用いて図形を 画く場合のディ スプレイ上の画面を説明する図である。
図 4 9 Α, 4 9 Βは従来のマウスの一例を示す斜視図、 長 手断面図である。
図 5 0 は従来のジョ イスティ ックの斜視図である。
図 5 1 Α, 5 1 Βは従来におけるジョ イスティ ックと力一 ソルの動作関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1及び図 2 は本発明の第 1 の実施例を示す図であり、 図 1 は断面図、 図 2 は分解斜視図である。
両図において、 1 はスライダー、 2 はケース、 3 はキー ト ップ、 4 はキーリ ング、 5 はブリ ン ト基板、 6 はマグネッ ト ホルダ、 7 はマグネッ ト、 8 は押下スィ ッチ、 9 は回路バタ —ンあるいはホール素子等の磁電変換素子、 1 0 はケースに プリ ン ト基板を取り付けるためのねじ、 1 1 はハウジングで ある。
スライダー 1 はドーム状をなしており、 同じく ドーム状で 上部が切欠かれたハウジング 1 1 の上を任意の方向にスライ ドできるようになつている。 また該スライダー 1 の上面には- その原点位置を認識し易い様に小突起 1 2が形成され、 下面 にはマグネッ ト Ίを保持したマグネッ トホルダ 6が接着剤等 により取付けられている。 なおマグネッ ト 7は小形容量でも 強力な磁力のある例えばサマリ ゥムーコバルト磁石などを用 いることが好ましい。
ハウジング 1 1 は、 下部に設けられた複数 （図示実施例で は 4偭） の係止片 1 3をプリ ン ト基板 5に穿設された対応の 孔 1 4に弾性変形力によりスナツプ式に着脱自在に揷着し、 爪 1 3 aによってブリ ン ト基板 5に固定されている。 また該 プリ ン ト基板 5には、 マグネッ ト 7に対向した位置に押下ス イ ッチ 8 と複数 （図示実施例では 4個） の磁電変換素子 9が 設けられ、 さらにハウジング 1 1 を取り巻いてキーリ ング 4 が、 その複数 （図示実施例では 2個） の係止片 1 5をプリ ン ト基板 5に穿設された対応の孔 1 6に弾性変形力によりスナ ッブ式に着脱自在に挿入して取付けられている。 また該キー リ ング 4の中には、 円板状で、 ハウジング 1 1 の係止片 1 3 が挿通する開口孔 1 7が形成されたキー ト ップ 3が摺動可能 に設けられている。
ケース 2 には、 スライダー 1 を操作する円形の窓 2 aが設 けられており、 またボス 1 8を介してプリ ン ト基板 5がねじ 1 0により固定されている。
なお磁電変換素子 9 としては、 小形で検出出力の大きい、 例えばホール素子又は M R素子が好適であり、 その配置は図 3 Aに示すように、 例えば X軸方向及び Y軸方向にそれぞれ 中心を挟んで 2個ずつ配置されている。 この場合 1個ずつで も良いが、 出力電圧のレベル、 リ ニア リ ティーを考慮すると 各軸 2個ずつの方が制御が容易となる。
このように構成された本実施例は図 4 Aに示すようにスラ イダー 1を任意の方向にスライ ドさせることができる。 スラ ィダー 1 をスライ ドさせると、 マグネッ ト 7が傾斜し、 磁電 変換素子 9を横切る磁束密度が変化し、 それに伴って出力電 圧が変化する。 この時のスライダー 1 の傾斜角 0 と磁電変換 素子 9からの出力電圧の関係は、 1例を示すと図 3 Bの如く になる。 磁電変換素子 9からの出力はスライダー 1 の傾斜角 度を電圧の変化に置換する。 例えばスライダー 1 を X軸方向 で 1 0 ° 傾斜させると出力電圧は 1 . 2 Vに変化する。 この 時の電圧変化を相対位置変化に置換してボィ ンターの位置を 制御することができる。
さらに図 4 Aの状態から図 4 Bの状態にスライダー 1 をス ライ ドさせて行く と、 スライダー 1 の周緣部がキー ト ップ 3 に押圧する。 押圧されたキー ト ツプ 3 はキ一リ ング 4をガイ ドとして降下し、 押下スィ ツチ 8を押下し接点を閉成させる < 押下スィ ツチ 8が作動するとボイ ンターの制御は相対位置制 御から速度制御に切り替えられ、 ある速度でポィ ンターが移 動し、 さらにスライダー 1 をスライ ドさせるとポイ ンタ一は 速い速度で移動するようにする。
以上の方法により実際の C R T上のボイ ンタ一は図 5に示 すように制御できる。 同図において、 1 9 は表示中のポイ ン ター、 2 0 は位置制御領域、 2 1 は C R Tの全表示部である < ポイ ンター 1 9 は任意の方向に、 位置制御領域 2 0内を、 スライダー 1 のスライ ド量に対応して移動する。 ポイ ンター 1 9が位置制御領域 2 0を越える時点でスライダー 1 の周縁 部がキー ト ップ 3を介して押下スィ ッチ 8を押下すると、 速 度制御に切り替り、 ボイ ンター 1 9は直前のべク トルを記憶 して、 その方向へ、 例えば矢印 Aの如く位置制御領域 2 0 ご と移動することができる。
本実施例によれば、 上述のように、 ポイ ンター 1 9を目標 の領域へすばやく移動させて、 次に目標の位置へ精密に移動 させる動作が可能となる。 このように位置制御と速度制御を 併用することによりスライダ一の移動量を少なくすることが できるため小形化が可能となる。
図 6は本発明の第 2の実施例を示す図で 6 Aは断面図、 6 Bは 6 A図の B部拡大斜視図である。 同図において、 図 1 と 同一部分は同一符号を付して示した。 なお、 2 2 ばラバース イ ッチ、 2 3 , 2 4は固定接点、 2 5 は可動接点、 2 6はゴ ム部材である。
本実施例は基本的には第 1実施例と同様であり、 異なるとこ ろは、 第 1実施例の押下スィ ツチ 8の代りにラバ一スィ ツチ 2 2を設けたことである。 即ち、 第 1実施例の押下スィ ッチ 8、 キー ト ップ 3、 キーリ ング 4を除去し、 代りにハウジン グ 1 1 を取り巻いたリ ング状のラバースィ ツチ 2 2を設けて いる。
このラバースィ ツチ 2 2 は 6 B図に示すように、 ブリ ン ト 基板 5に 2条の固定接点 2 3 , 2 4が設けられ、 それに対向 して 1個の可動接点 2 5が弾性ある リ ング状のゴム部材 2 6 に取り付けられている。
このように構成された第 2実施例は、 スライダー 1 を任意 の方向にスライ ドさせることにより、 第 1実施例と同様な作 用をさせることができる。 スライダー 1 の周縁部で押圧され たゴム部材 2 6が撓み、 ラバースィ ッチ 2 2 の可動接点 2 5 が固定接点 2 3 , 2 4に接触してその間を導通させることが できる。
ゴム部材 2 6 は弾性材で構成されているため、 スライダー 1がハウジング 1 1上をスライ ドする時に比べて、 ゴム部材 2 6を押下して固定接点 2 3 , 2 4間を導通させるまでの間 は押下力が必要となる。 これにより操作者は、 位置制御から 速度制御に変化させる時、 スライダー 1 にかける力を変化さ せねばならないため、 容易に制御の切換えを認識することが できる。
図 7及び図 8 は本発明の第 3 の実施例を示す図であり、 図 7 は断面図、 図 8 は分解斜視図である。 両図において、 図 6 と同一部分は同一符号を付して示した。 なお 2 7 は感圧セン サ、 2 8 , 2 8 ' は櫛形電極である。
第 3実施例は基本的には第 2実施例と同様であり、 異なる ところは第 2実施例のラバースィ ツチ 2 2の代りに感圧セン サ （感圧ゴム） 2 7を用いたことである。
この感圧センサ 2 7 は図 8に示すように複数個所に溝 2 7 aを有する リ ング状をなしており、 ハウジング 1 1 の係止片 1 3の周囲にはめ込むことで弾性的に固定できる。 またプリ ン ト基板 5の感圧センサ 2 7が取り付く部分には 2つの櫛形 電極 2 8 , 2 8 ' が組み合わせてリ ング状に設けられている < このように構成された第 3実施例は、 スライダー 1をスラ ィ ドさせ、 その周縁部が感圧センサ 2 7を押圧すると、 感圧 センサ 2 7 の電気抵抗が滅少し、 櫛形電極 2 8 の電極から感 圧センサ 2 7を通って 2 8 ' の電極に導通して電流が流れ、 スィ ツチ作用をなしボイ ンターを位置制御から速度制御に切 り替える。 その他の作用は前実施例と同様である。
図 9 は本発明の第 4の実施例を示す図であり、 9 Aは断面 図、 9 Bはばね部材を示す斜視図である。 同図において図 7 と同一部分は同一符号を付して示した。 なお 2 9 はばね部材 である。
第 4実施例が第 3実施例と異なるところは、 前実施例の感 圧センサ 2 7及びプリ ン ト基板の櫛目電極 2 8を除まし、 リ ング状で複数のばね片 2 9 aを有するリ ング状のばね部材 2 9を設けたことである。 このように構成された本実施例は、 スライダー 1をスライ ドさせたとき、 スライダー 1がばね部 材 2 9に接触した位置から、 ばねの弾性力がスライダー 1 に 伝わり、 操作力の変化からスライ ドが重く感じるようになる 図 1 0に、 この時の電圧制御の方法を示す。
例えばスライダー 1 が 3 0 ° まで傾斜可能な場合、 0 ° を 中心として、 ± 2 5 ° までの傾斜範囲 a は位置制御を行い、 ばね部材 2 9が作用する 2 5 ° から 3 0 ° の間 bにおいては 速度制御を行う。 この時、 スライダー操作時の誤動作を防止 するために、 2 5 ° から 2 7 ° までの藺を無制御領域 （不感 領域） として C R T上のボイ ンターが移動しない様にするこ とにより、 操作性をさらに向上させることができる。
図 1 1 に本発明の第 5の実施例を示す。
本実施例は磁電変換素子の代りに X軸、 Y軸の移動量を検 出可能なロータ リーエンコーダ 3 0をスライダー 1 の下部に 設けたもので、 他の構成を第 1乃至第 4の実施例と同様にす れば、 それらと同様な効果を得ることができる。
図 1 2 Aは本発明のボイ ンティ ングデバイ ス 3 1 を携帯型 コ ンピュータ 3 2に実装した状態を示す図であり、 スライダ 一 1 の一部がケース 2から露出していて、 同図 1 2 Bのよう に露出部を指 3 3を用いてスライ ドさせることによりポイ ン ターを制御することができる。
本発明に依れば、 ボイ ンターを位置制御信号と速度制御信 号により制御するようにしたことにより、 スライダーの移動 量を小さ くできるため、 外形は小形で軽量となり、 またスラ ィダ一の移動量検出に磁電変換素子を用いたことにより低消 費電力化ができ、 携帯型コ ンピュータへの実装に適したボイ ンティ ングデバイスを提供することができる。 図 1 3 A〜 1 3 Cは本発明の第 6の実施例を示す正面図、 側 面図、 上面図である。 第 6実施例は特にケースを掌の中に入 る程度の大きさ、 又は指に装着できる大きさとすることに主 眼をおいたものである。
同図において、 5 1 はケース、 5 2 は溝、 5 3 はドーム状 のスライダー、 5 4はケーブル、 5 5 はキー ト ップ （通常マ ウススィ ッチと称される） である。 そしてケース 5 1 は掌の 中に入る程度の大きさで握り易い形状となっている。
図 1 4 は図 1 3 Aの X I V— X I V線における断面図である。 同図において、 8 1 はアッパーケース、 8 2 はロアケース、 8 3 は永久磁石、 8 4 は磁電変換素子、 8 5 はプリ ン ト基板、 8 6 はボタンスィ ッチ、 5 5 は該ボタンスィ ッチを押下する キート ップであり、 ロアケース 8 3の端部に支点 8 9を有し ている。 また 9 0 はスライダー 5 3を摺動可能に支持するハ ウジングであり、 プリ ン ト基板 8 5に固定されている。
このように構成された本実施例は、 永久磁石 8 5を取り付 けたスライダー 5 3を指で傾斜させると、 プリ ン ト基板 8 5 に実装した磁電変換素子 8 4が磁束密度変化を検出し、 コ ン ビュータのカーソル制櫛信号に変換してケーブル 5 4を伝つ てコ ンピュータへ出力する。 またキー ト ップ 5 5を押圧する と、 プリ ン ト基板 8 5に実装したボタンスィ ッチ 8 6が押下 され、 信号が出力する。
この時指でキ一 ト ップ 5 5を押圧する方向は、 図中矢印 8 7の方向及び 8 8の方向のどちらでも、 スィ ツチが押下でき る構造になっている。 これはキースィ ッチ 5 5の支点が 8 9 の位置に置く ことによつて可能となる。
図 1 5 A〜 1 5 Cは実際に指を用いて操作している様子を 示す正面図、 側面図、 上面図である。
同図において、 9 1 は人差し指、 9 2は中指、 9 3 は薬指
9 4 は親指である。 ケース 5 1 は手で握り易い形状にしてあ り、 キー ト ツプ 5 5 は、 それぞれ人差し指 9 1、 中指 9 2 、 薬指 9 3で置き易い位置に配置されている。 また親指 9 4で スライダー 5 3を任意の方向へ傾斜しやすくするため、 ケー ス 5 1 のスライダー周囲には溝 5 2が設けてある。 これは親 指のつけ根部をケース 5 1 に当てることにより指のふらつき を無くすことができるものである。
キー ト ップ 5 5 は、 図示の如く指の第 2関節部を支点に押 下できる構造である。
図 1 6にキー ト ップの他の押下方法を示す。 これは装置を 握らずに、 スライダ一部を上にして置いた場合の操作方法で ある。
キー ト ップ 5 5 は、 ケースの側面方向又は側面方向のなな め方向から押圧した時、 ボタ ンスィ ッ チ 8 6を確実に押下で きる構造となっているため、 例えば図の如く親指 9 4でキー ト ップ 5 5を押圧したり、 親指 9 4でスライダー 5 3を操作 したりすることが可能となる。
図 1 7 は本実施例を携帯型コ ンピュータに接続して操作し ている様子を示した図である。 本実施例によればきわめて小 さな装置のため、 小さな設置面積で、 操作スペースを必要と せずに用いることができる。 同図において、 1 4 1 は装置本 体であり、 1 4 2 は装置の支持棒である。
図 1 8は本発明の第 7の実施例を携帯型コ ンビュータと共 に示す図である。
支持棒 1 4 2 は、 先端に装置接続部 1 4 3、 他端にコ ンピ ユータ接続部 1 4 4が設けられている。 装置本体 1 4 1 は基 本的には図 1 7に示す実施例と同様であり、 異なるところは 支持棒 1 4 2への接続部が設けられていることである。 そし て装置本体 1 4 1 は支持棒 1 4 2に取り付けた祅態でも コ ン ピュータに接繞してスライダーを操作可能である。 このため カーソルを制御する際、 装置をすぐに握ることができるため、 操作性が良く、 また、 コ ンピュータに固定されているため携 帯に便利である。
図 1 9 A , 1 9 Bは支持棒 1 4 2の 2つの例を示す図であ る。
図 1 9 Aにおいて、 1 5 1 はワイヤ、 1 5 2 は被膜である。 ワイヤ 1 5 1 は、 指の力で容易に曲げることができる材質の ものであり、 その外側は被膜 1 5 2 (例えば樹脂） で覆われ ている。
また、 図 1 9 Bに示すものは、 カ ップ 1 6 1が複数集まつ て構成されたものである。 カ ップ 1 6 1 は、 半径の大きい力 ップ 1 6 3 と半径の小さいカ ップ 1 6 2がひょ うたん形に形 成されたものであり、 半径の小さい力 ップ 1 6 2が半径の大 きいカ ップ 1 6 3にばめ込まれて接続されている。 これによ り任意の位置で任意の方向へ自在に曲げることができ （フ レ キシブル） 、 また回転することも可能である。 図 2 0 A〜 2 0 Cは本発明の第 7 の実施例における支持棒 の先端にある装置接続部と、 他端にあるコ ンピュータ接続部 に関する説明図であり、 図 2 0 Aは支持棒の斜視図、 図 2 0 Bは装置の接続部を示す断面図、 図 2 0 Cはコ ンピュータへ 固定する固定部の断面図である。
図 2 O Aにおいて、 1 7 1 は装置接続ピン、 1 7 2 は接繞 溝、 1 7 3 はス ト ッパ、 1 7 4 はケーブルフ ックであり、 装 置接続ビン 1 7 1 を図 2 0 Bに示す装置本体 1 4 1 の穴部 1 4 5へ挿入させると、 接続溝 1 7 2 に装置本体 1 4 1 に設け たラチヱ ッ ト爪 1 4 6が係合して固定される。 装置 1 4 1を 取り外す時はラチュ ッ ト爪 1 4 6 のボタ ン 1 4 6 aを押圧し てラチュ ッ ト爪 1 4 6の係合を解く ことにより取り外すこと ができ、 その着脱は容易である。
ケーブルフ ック 1 7 4 はケーブルをひっかけて固定でき、 且つ支持棒 1 4 2の任意の位置へ移動することができるため. 支持棒を曲げた時、 ケーブルが操作のじゃまにならないよう に使用者の好みでケーブルを止めておく ことが可能である。 コ ンピュータ接続部 1 4 4 は、 図 2 0 Cの断面図に示すよ うに、 ケース 1 7 5 と、 ッマミ 1 7 6を有するねじ部 1 8 1 とよりなり、 携帯型コ ンピュータのハウジング 1 8 0にケー ス 1 7 5を引っかけ、 ねじ部 1 8 1 でク ラ ンプできるように なっている。 なおツマミ 1 7 6 は誤動作で回らないようにす るためケース 1 7 5に く ぼみ 1 7 5 aを設けて、 ッマ ミ 1 7 6がケース外部に出ない様にすることが好ま しい。
図 2 1 は本発明の第 7 の実施例における支持棒を携帯型コ ンビュータに固定した状態を説明する図である。
コ ンピュータ接続部 1 4 4 は携帯型コ ンピュータ 1 4 0 の ハゥジングの任意の位置に取付けることができる。 操作者は 個人差により、 コ ンピュータの左側、 右側、 手前あるいは奥 側と使い易い位置が異なるが本実施例によれば、 任意の位置 A〜E等に固定することができる。 このため操作性は最高と なる。
また、 操作者はブライ ンドタ ツチでキー入力する際には、 一定のキー上に各指をのせておく ため、 一定のキーの上に指 をのせた扰態で、 ポイ ンティ ング操作できることは操作者に とって好都合である。 しかし指の大きさ、 器用さは個人差が 大きいため、 ボイ ンティ ング装置を設定する位置はそれぞれ 個人によって異なる。
図 2 2は本発明の第 7の実施例の装置本体 1 4 1を携帯型 コ ンピュータ 1 4 0の手前に取付けて操作する様子を示す図 である。
同図に示す場合、 きき手である右手を使い、 人差し指をホ ームポジショ ンの 「 J」 キーの上に置いたままで、 スライダ 一を親指を使って操作することが可能である。 キー ト ップも 右手親指で操作することも可能である。
図 2 3 A , 2 3 Bは本発明の第 7 の実施例の他の使用例を 示す外観図、 一部側面図である。
同図に示す場合は、 装置本体 1 4 1をキーボードの上方に 設定した場合であり、 指の移動距離を最少にして使いわける ことが可能となり、 操作者は疲労を感じずに使用することが でき る。
図 2 4 は本発明の第 7 の実施例の装置本体 1 4 1 を携帯型 コ ンピュータ 1 4 0 のキーボードの奥に設定した場合を示す 図である。
例えば、 ホームポジシ ョ ンキー （ J , K , Lキー等） の奥 上方に設定すると、 微妙な動きのできる人差し指や中指を用 いてスライダーを操作することができる。
図 2 5 A , 2 5 Bは本発明の第 8 の実施例を示す外観斜視 図、 一部断面図である。
同図において、 2 4 1 はスライダー、 2 4 2 はキー ト ップ 2 4 3 はケース、 2 4 4 はリ ング部、 2 4 5 は指、 2 4 6 は ス ト 'ンパ、 2 4 7 はばねである。
本実施例は、 図 2 5 Aに示すように卵形のケース 2 4 3の 中央にスライダー 2 4 1 を配置し、 その両側にキー ト ップ 2 4 2を配置し、 さらにスライダー 2 1 と反対側にリ ング部 2 4 4を設けるとともに、 図 2 5 Bに示すように、 リ ング部 2 4 4に指 2 4 5を揷入したとき該指 2 4 5を固定するス ト ッパ 2 4 6 と該ス ト ツバを指に押圧するように付勢するばね 2 4 7を設けている。 なお、 ケース 2 4 3の内部機構は第 7 の実施例と同様である。
図 2 6 は本発明の第 8の実施例を実際に使用している時の 様子を示す図である。
本実施例は同図の如く、 装置本体 2 4 0を人差し指 2 4 5 に装着し、 親指を用いてスライダー 2 4 1やキー ト ップ 2 4 2を操作することができる。 図 2 7 は本発明の第 8 の実施例の他の使用方法を示す図で ある。
本実施例は同図に示すように携帯型コ ンビュータ 1 4 0の ハウジング部に取り付けて使用することもできる。
図 2 8、 図 2 9、 図 3 0 は本発明の第 9の実施例を示す図 であり、 図 2 8は分解斜視図、 図 2 9、 図 3 0 は外観斜視図 である。
図 2 8において、 3 5 0 はアツバーケース、 3 6 7 はロア ケースであり、 該ロアケース 3 6 7にはプリ ン ト板 3 6 3が 取付けられ、 該プリ ン ト板 3 6 3 には磁電変換素子 3 6 5 と コネクタ 3 6 6 と、 制御回路である M P U 3 6 2 とが実装さ れている。 スライダー 3 5 7はハウジング 3 5 8を挟むよう にしてホルダ 3 5 9が揷入固定され、 該ホルダ 3 5 9には永 久磁石 3 6 0が取付けられる。
そして、 ハウジング 3 5 8 はプリ ン ト板 3 6 3 に形成され ているハウジング取付穴部 3 6 4にはめ込んで固定され、 該 ハウジング 3 5 δの外周には感圧センサ 3 6 1が取付けられ る。
一方ボタ ンスィ ツチ 3 5 2を実装したプリ ン ト板 3 5 3 は キー ト ップ 3 5 1を取り付けて、 フラ ッ トケ一ブル 3 5 4 に てプリ ン ト板 3 6 3 と接続する。 ケーブル 3 5 6 はコ ンビュ ータ本体との接用であり、 該ケーブル 3 5 6にはノ ィズ対策 のためのマグネッ トコ イ ル 3 5 5が取り付けられ、 ブリ ン ト 板 3 6 3 に実装したコネクタ 3 6 6 に嵌合する。
図 2 9 は本発明の第 9 の実施例を底部より見た様子を示し ている。
同図に示すように、 ロアケース 3 7 6 の前方に、 突起部 3 7 1が設けられていて、 該突起部 3 7 1 は底から見ると、 左 側の幅は広く右側へ行く ほど狭く なつている。 また突起部 3 7 1 の側面 3 7 5 は、 右側にく ぼみ 3 7 2が形成されている , またロアケース 3 6 7 の右側面には突起部 3 7 1及び右辺に 傾斜面 3 7 3が形成されており、 また小突起 3 7 4 , 3 7 7 が設けてある。
図 3 0 は本発明の第 9の実施例を前方上から見た図である < 同図の如く、 アッパーケース 3 5 0側にスライダー 3 5 7 が配置されており、 突起部 3 7 1 の角部にキー ト ップ 3 5 1 が設けられている。 また装置の前方側面のキー ト ッブのある 側と反対側にケーブル 3 5 6が設けられている。
図 3 1、 図 3 2、 及び図 3 3 は本発明の第 9の実施例の使 用状態を示す図であり、 図 3 1 は底部側から見た図、 図 3 2 はア ッパーケース側から見た図、 図 3 3 は前方上から見た図 である。
本実施例を右手で操作するには、 図 3 1 に示すように薬指 と小指を用いてロアケース 3 6 7 を確実に保持できるように なっている。 即ち、 薬指の第 1関節までの指が突起部 3 7 1 の側面 3 7 5に接し、 第 1関節部がく ぼみ 3 7 2に接し、 口 ァケース側面 3 7 8に第 2関節が接する。 小指は軽く にぎつ て第 2関節から先が小突起 3 7 4 に接するようになつている < そして手のひらの凹部が装置の角部 3 7 9 に接することで装 置を確実に保持することができる。 また、 図 3 2、 図 3 3に示すように、 スライダー 3 5 7を 親指で操作した時、 自然に人差し指と中指が突起部 3 7 3に 設けたキー ト ップ 3 5 1 に触れるようになつている。 なおス ライダー 3 5 7を親指で操作するのは、 親指が人差し指より 安定してスライダーを操作することができるためである。 ま たキー ト ップ 3 5 1 の操作は人差し指と中指で操作しても、 人差し指だけで 2つのキー ト ップを操作してもかまわない。 これは個人差によって、 人差し指の方が良い操作者のために、 どちらの指でも操作し易いようにキ一 ト ツプを配置している またケーブル 3 5 6はスライダー 3 5 7操作時に、 指があた らないように前方側面に設けられている。
このように構成された本実施例は、 指の長短、 太細に閬係 なく、 指先部を用いて装置を保持することができ、 小型形状 のままで異和感無く用いることができる。
面 3 4は本発明の第 9の実施例を机上に置いて後方側面よ り見た図である。
本実施例は突起部 3 7 1及び側面に形成した傾斜面 3 7 3 を下にして机上等に置いた時、 スライダー 3 5 7を配置した 面が机上面に対して傾斜する。 このため操作者は、 キーボー ドから手を自然に本装置へ移動して親指をスライダー 3 5 7 にのせて、 各指で本装置をつつみ込むようにして握ることが できるため操作性が一層向上する。
図 3 5 は本発明の第 9の実施例を携帯型コ ンビュータへ取 付けた犾態を示す図である。 同図において、 4 2 1 は携帯型 コ ンピュータ、 4 2 2 は携帯型コ ンピュータのキーボード部 である。 本実施例の装置本体 4 2 3 は携帯型コ ンピュータ 4 2 1 のキーボー ド部 4 2 2の右側面に取り付けられている。 操作者はホームポジシヨ ン （ Jキーの上に人差し指、 Kキー の上に中指、 変換キーの上に親指等） の位置から肘 4 2 4を 中心にして腕 4 2 5を回転して、 ちょ うど親指がスライダー 3 5 7の上にく るような位置に取り付げることによってスム ースに操作することができる。
図 3 6 は本発明の第 9の実施例を携帯型コ ンビュータへ取 り付ける方法を示す図である。
同図において、 4 3 5 は取付け治具であり、 該取付治具 4 3 5には取付ビン 4 3 1 と、 コネクタ部 4 3 4が上面に設け られており、 下面には自在に曲げることが可能な支持棒 4 3 2が設けられている。 該支持棒 4 3 2の内部にはボイ ンティ ング情報を伝達するためのケーブルが設けられ、 支持棒 4 3 2の他端にはコネクタ 4 3 3が設けられている。 そして該コ ネクタ 4 3 3を携帯型コ ンビュータ 4 2 1 のコネクタに挿入 するこ とにより取付治具 4 3 5 は携帯型コ ンビュータ 4 2 1 に取付けられる。 また装置本体 4 2 3 は、 取付治具 4 3 5の 取付ピン 4 3 1 に嵌合する穴及びラ ツチ機構 （共に図示なし） が設けられており、 該穴を取付ピン 4 3 1 に嵌合させること により ラ ツチ機構により固定される。 それと同時にコネクタ 部 4 3 4が装置本体 4 2 3 のコネクタと接続される。
本発明の第 6 〜 9実施例に依れば、 コ ンピュータを改造す ることな く、 既存のコ ンピュータへも接続することが可能で あり、 オプショ ンパーツとして使用者へ提供することが可能 である。 また、 マウス、 ト ラ ックボールのように操作スぺ一 スをとらず、 操作も容易であり、 さらにコ ンピュータへ取付 け可能なため、 携帯して運搬する際に便利であり、 ボイ ンテ イ ングデバイ スの利用範囲の拡大に寄与するところ大である。 図 3 7〜3 9 A, 3 9 Bにより、 上記動作を舍む本発明の 制御方法を説明する。 尚、 内部構成は図 7 , 8に示す第 3実 施例を例にとって説明するが、 いずれの実施例にも摘要でき る。
図 3 7は座標入力装置における回路プロ ック図、 図 3 8は 図 3 7中の演算器が行う演算処理を示すフローチヤ一ト、 図 3 9 A, 3 9 Bは座標入力装置のスラィダ一の上面図及びデ イ スプレイ上のカーソルを示すものでそれぞれの動作を説明 するための図である。
磁電変換素子 9は、 図 3 7の如くマグネッ ト 7の X蚰方向 の位置を検出するもの 9 aと、 Y軸方向の位置を検出するも の 9 bとを備えており、 それぞれ増幅器 AM P I , AM P 2 に接続されている。
今、 例えば図 3 9 Aに示される如くスライダー 1が全く傾 斜しておらずスライダー 1の中心が円の中心 0の位置にあり、 ディスプレイ 2 1上のカーソルが （ P 4 ) に位置していると する （図 3 9 B ) 。 この状態からスライダー 1の中心を Aに 移動するように操作すると、 磁電変換素子 9 a , 9 bはそれ ぞれの敏方向の位置を逐次検出する。 この検出結果はアナ口 グ信号として取り出されるため、 それぞれの信号をアナログ デジタル変換器 AZDへ入力してデジタル信号とする。 こ のアナログ Zデジタル変換器 A / Dからの信号は演算器 C P Uにおける位置情報記憶部 M R Yへ入力される。 位置情報記 憶部 M R Υには、 ク ロ ックパルス発生部 C L Gからのクロ ッ クパルスが入れられており、 このパルスのタイ ミ ングに応じ てアナ口グ /デジタル変換器 A Z Dからの位置情報を記憶し てい く。 即ち、 スライダー 1 の移動における所定タイ ミ ング に応じた各位置の情報を位置情報記憶部 M R Υに記憶する。 尚、 位置情報記憶部 M R Υに記憶する情報数は適宜設定して おき、 この数を超えた場合には古い情報を消去していく。
このようにして得られる所定タイ ミ ングにおける複数の位 置情報の信号をベク トル演算部 V E Cに入力していき、 この 信号をカーソル位置に対応させるベく演算処理して、 デイ ス プレイが接続されるコ ンピュータ本体 （図示せず） 側へ入力 可能なデータに変換するためにィ ンターフヱース変換器 I N Fに入力する。
その結果、 図 3 9 Bに示される如く、 カーソルが （ P 5 ) の位置に移動する。
このように、 スライダー 1が感圧センサ 2 7に接触しない 範囲での動作においては、 従来の トラ ックボール等と同様に ディ スプレイ 2 1 上の力一ソルがスライダー 1 の傾斜角度に 応じた位置に移動する。
次にスライダー 1 の中心を Aから Bへ移動させる場合につ いて説明する。 尚、 Bの位置はスライダー 1が感圧センサ 2 7 に接触し始める位置とする。
スライダー 1 の中心が Bの位置に移動した場合、 図 3 7 に おける感圧センサ 2 7から押下力に応じた信号が比較器 CM Pに入力される。 比較器 C M Pは予め設定される押下値 （し きい値） と実際の検出結果を比較して、 検出結果がしきい値 を超えた場合に信号を出力する。 この制御は偶発的に感圧セ ンサ 2 7に軽く触れたような場合の信号出力を防ぐためであ る。
比較器 CM Pからの信号は演算器 C P Uにおける速度演算 部 S P Cに入力される。 一方、 磁電変換素子 9 a , 9 bから の位置情報は、 前にも述べたようにクロ ックパルス発生器 C L Gのパルスに応じたタイ ミ ングで記憶部 M R Yに記憶され ているが、 図 3 9 Aのスライダー 1 の中心が Bの状態の手前 の情報は Dの位置であるとする。
従って、 演箕器 C P Uとしては、 図 3 8のフローチャー ト に示す如く、 まずクロ ックバルス発生器 C L Gのクロ ックバ ルスに応じて、 今回の X軸及び Y軸の磁電変換素子 9 a , 9 bの AZD変換値を座標 Aとして、 今回のデータを Aに入力 する前の Aに記憶されていた X, Y軸のデータを座標 Bとし て記憶する （ステップ S 1 0 1 , S 1 0 3 ) 。
次いで、 感圧センサ 2 7 の出力を検出し （ステップ S 1 0 5 ) 、 その AZD変換値を比較器 CM Pにおいて所定の基準 値 （しきい値） と比較する （ステップ S 1 0 7 ) 。 セ ンサ出 力がしきい値未満の場合には、 ステップ S 1 0 9に進み、 ベ ク トル演箕部 V E Cでべク トル ¾を求め、 カーソルをべク トル A Bに対応するように移動させる （ステップ S 1 0 9 , S 1 1 1 ) 。 これは図 3 9 Aにおけるスライダー A→Bの移 動に対して、 図 3 9 Bでのカーソル （ P 5 ) → ( P 6 ) の移 動に対応する。 そして、 Bのデータを基準点 D ( Dは数回前 のサンプリ ング点） にコ ピーする （ステ ップ S 1 1 3 ) 。
感圧セ ンサ 2 7 の A/D変換値があるしきい値以上である 場合、 べク トル演算部 V E Cでべク トル D Bを求め、 力一ソ ル移動方向をべク トル D Bの方向に、 カーソル移動量を感圧 セ ンサ 2 7 の出力によって速度演算部 S P Cで算出された量 によってカーソル移動させる （ステップ S 1 1 5 , S 1 1 7 ) これは図 3 9 Aでの D→Bの移動に対して、 図 3 9 Bでの カーソル （ P 6 ) → ( P , ) の移動に対応する。 尚、 B点で 感圧センサを印加した時に Dは基準点になるが、 感圧セ ンサ の印加が終了するまで基準点は更新されない。
上記の操作はク口 ックバルス発生部 C L Gから所定のタィ ミ ングでク ロ ックパルスが出される度に操り返される （ステ ップ S 1 1 9 ) 。
以上の如き制御により、 速度制御時におけるスライダ 1 の 操作とディ スプレイ 2 1上でのカーソルの動作の方向が一致 することになり、 操作性が良く なる。
図 4 0 A, 4 0 Bは、 感圧ゴム 2 7 の押下力に対する電極 2 8 , 2 8 ' の出力電圧、 及びカーソルの移動速度の関係を 示す図である。
図 4 O Aに示すように、 感圧ゴム 2 7 の押下力に比例して 出力電圧は上昇する。 しかしながら、 感圧ゴム 2 7 を押下す る力及びその調整は操作者によつて異なるものと思われる。 そこで図 4 0 Bに示すように、 所定の押下力 a に達するまで は速度 V , で一定としておき、 これを越えて押下力 b となる までは緩やかな加速度で速度 V2 となり、 更にこれを越えて 押下力 cに達するまで大きな加速度で速度 V3 となり、 その 後は一定の速度になるように設定する。 尚、 a。 に達するま では不感帯領域とし、 不注意であるいは偶発的に感圧センサ が押下された場合の誤動作を防止する。
以上のような速度制御を行う ことにより、 各操作者が違和 感なく操作を行う ことができる。
本発明に係る上記制御は本実施 に限定されることはなく、 ジョ イスティ ック等にも適用することができる。
斯く して本発明によれば、 ホールセンサに対して必要な短 ぃ時簡のみ、 電源を供給すればカーソル移動が可能となり、 その消費電力は少なくて済む。 従って、 携帯用装置の電源で ある電池の寿命を長くすることができる。
図 4 1 , 2 A, 4 2 Bに本発明の別の制御方法を示す。 基本的には図 3 8 , 3 9 A, 3 9 Bに示す制櫛方法と要部は 同一である。
ク口 ックパルス発生器 C L Gからのク口 ックバルスに応じ て、 その時の X軸及び Y軸の磁電変換素子 9 a , 9 bの Aノ D変換器 AZDのそれぞれの出力値と前回の磁電変換素子 9 a , 9 bの AZD変換器 AZDのそれぞれの出力値が記憶部 M R Yに記憶される （ステップ S 2 0 1 ) 。 次いでステップ S 2 0 3において感圧センサ 2 7の出力をカウン トする。 次 にステップ S 2 0 5で、 感圧センサ 2 7 の出力の A/D変換 値と所定の基準値 （しきい値） とを比較し、 出力値がしきい 値以上でない場合 （以下、 出力値がしきい値以上のときを 0 N、 しきい値以下の場合を 0 F Fと呼ぶ） 、 ステップ S 2 0 5に進み、 そこで今回の X, Y軸の出力値 （図 4 2 Aの点 A とする） と前回の X , Y軸の出力値 （図 4 2 Aの点 0 ' とす る） によって、 べク ト ル演算部 V E Cでべク ト ル 0 ' Aを求 め、 カーソルをべク トル 0 ' Aに対応するように移動させる (図 4 2 Bでのカーソル位置 （ P 4 ) → ( P 5 ) の移動に相 当） 。
次にステップ S 2 0 5で、 感圧セ ンサの出力値がしきい値 より大きい場合 （即ち、 0 Nの場合） にはステップ S 2 1 1 に進み、 0 Nが連続的か否かをチヱ ックする。
ステップ S 2 1 1で、 前回の検出では 0 N状態ではなく、 今回の検出で O N状態である場合、 今回の X, Y蚰の出力値 を図 4 2 Bの B点、 前回の X, Y軸の出力値を D点とすると. べク トル O B = ( X , y ) のべク トル成分 （ 0はスライダー 1 の移動可能範囲の中心、 即ち図 4 2 Aにおける円の中心） とべク トル D B = ( X ' , Y ' ) のべク ト ル成分を用いて k c 0 s ^ = X X ' + y Y ' 及び k s i n = x Y ' - y X ' を 求め （ステップ S 2 1 3 ) 、 カーソル移動方向をべク トル D Bの方向に、 またカーソル移動量を感圧センサ 2 7 の出力 によって速度演算部 S P Cで算出された量により、 カーソル を移動させる （ステ ッ プ S 2 1 5 ) (図 4 2 Bでのカーソル 位置 （P 6 ) → ( P 8 ) の移動に相当） 。
ステップ S 2 1 1 で連続的に 0 N状態になっている場合、 図 4 2 Aにおける今回の X , Y軸の値を図 4 2 Aの C点、 前 回の X , Yの値を B点とし、 B→ Cの移動の際 0 N状態を保 ちながら移動したとすると、 0 N状態第一回目で求めた k c o s 、 k s i n を用いて、 ベク トル 0 C = ( x " , y " ) をべク トル変換させる （ X = x * k c 0 s Θ - y * k s i n Θ、 Y = x * k s i n ^ + y * k c o s ^ ) と、 変換後のベ ク トル （ X , Y ) の方向はべク トル D Bの方向を Z B 0 C = α分だけ回転させたものとなり、 カーソル移動方向をべク ト ル （ X , Υ ) の方向に、 カーソル移動量を感圧センサ 2 7 の 出力によつて速度演箕部 S P Cで算出された量によってカー ソル移動させる （ステップ S 2 1 7 , S 2 1 9 ) 。 これは図 4 2 Βでの力一ソル位置 （ Ρ 8 ) → ( Ρ 7 ) の移動に相当す る。
以上の操作はクロ ックパルス発生部 C L Gからクロ ックノ、 · ルスが発生される度に操り返される （ステップ S 2 2 1 ) 。
図 4 3 , 4 4 Α, 4 4 Βは本発明の更に別の制御方法を示 す図である。 この実施例は図 3 8 , 3 9 Α, 3 9 Βに示す実 施例を改良したものである。 図 3 9 Α, 3 9 Βにおいてスラ ィダ 1 の中心が点 Αから点 Βに移動し、 Bで感圧センサ 2 7 を押下し、 同方向に押下しつづけた場合 （点 B ' ) を想定す る。 Aから Bの直前 （感圧センサ 2 7が押下される前） まで は A Bのべク トル （移動量及び方向） を用いてカーソルを ( P 5 ) → ( P 6 ) に移動させることは前述した通りである が、 感圧センサ 2 7が B点で押下された時力一ソルの移動方 向は Bの直前の情報である Dの位置にもとづく べク トル D B の方向であり、 またカーソル移動量は感圧センサの押下値に より決められる。 B ' 点に向って感圧センサが押下しつづけ られると、 Dの位置情報は基準点として保持され、 この基準 点と最新の位置 （ Β ' ) のべク トル D B ' の方向と感圧セ ン サの押下値を用いてカーソルは （ Ρ 6 ) → ( Ρ 7 ) に移動す る。
次に、 図 4 5 Α, 4 5 Βに示す如く 、 ス ラ イ ダー 1 を Αか ら Bに移動させ B (スライダー 1が感圧センサに接触し始め る位置） から感圧セ ンサを押下しながら B " に移動させた場 合 （即ち感圧セ ンサを押下しながら B " 点に向けて回転させ た場合） を想定すると、 カーソルは （ P 5 ) → ( P 6 ) →
( P 8 ) のように移動する。 ここで、 （ P 8 ) での力一ソル 移動方向はべク トル D B " となっていることに留意する。 し かるにもし、 Dが D ' で示す如く Bにより接近した位置であ るとすると、 A— B— B " の如く スライダーを移動させても. カーソルは （ P 5 ) → ( P 6 ) → ( P 9 ) のよう に特に
( P 6 ) → ( P 9 ) のカーソル移動方向が急変してしまい、 スライダーの操作がやりにく く なることが考えられる。
このようにカーソル移動方向が急変するのは感圧センサを 押下しながらスライダーを移動させた場合において最新の位 置情報と手前の位置情報基準点が接近しているためである。
そこで図 4 3 , 4 4 A , 4 4 Bに示す実施例では、 最新の 位置情報と基準点 （直前の位置情報） が近い場合、 基準点を 遠ざけることによって感圧センサを押下しながらスライダー を移動させた時のカーソル移動方向の急変を緩和するもので ある。 図 4 3において、 ステップ S 3 0 1 , S 3 0 3において夫 々、 点 Βでの X軸、 Υ軸の出力を検出し、 感圧センサの出力 を検出する。
尚、 感圧センサの出力が所定のしきい値より小さい場合の 操作 （ステップ S 3 0 5 , S 3 0 7 , S 3 0 9 , S 3 1 1 ) は前述の実施例 （図 3 8 ) と同じであるので説明を省略する《 ステップ S 3 1 3において、 今回の位置 Βと直前の位置 D とが一定距離以上に接近しているか否かをチヱ ックする。
ここで Βと Dとが一定距離 （しきい値） より離れていれば、 従来 （図 3 8 ) と全く同様の処理 （ステップ S 3 1 5 , S 3 1 7 ) を行う。 本実施例は Βと Dの距離が所定のしきい値よ り小さい場合の処理にある。 即ち、 ステップ S 3 1 3におい て、 Β と Dの距離があるしきい値以内の場合、 ステップ S 3
1 9に進み、 基準点を Dから D ' に変更し、 ベク トル D ' Β 方向に基づきカーソル移動方向を、 そして感圧センサ検出値 からカーソル移動量を夫々演算する （ステップ S 3 2 1 ) 。 尚、 点 D ' は設計により適宜決められるが、 例えば、 Dと ド —ム中心 0の中間点 D ' - ( D— 0 ) ノ 2 とする。 （ Βと D の距離がある しきい値以上なら基準点は Dのままである。 ） その結果、 カーソルをベク トル D ' Β方向へ、 感圧センサ の押圧力により決まる移動量だけ移動する （ステップ S 3 2 3 ) ο
斯く して、 感圧センサを押下しながら Βから Β " に移動さ せた場合、 最新位置と基準点 Dの距離が、 あるしきい値以下 の場合は基準点を Dから D ' に変更することによりカーソル 移動方向が （ P 6 ) → ( P 9 ) へ急変せず、 （ P 6 ) →
( P ,。） へなめらかに変化する （図 4 4 B ) 。
図 4 6 , 4 7 は本発明の更に別の実施例を示すものである, 上述の如く本発明の一実施例によればスライダ一が感圧セ ンサに接触するまでは位置制御を行い、 その後スライダーが 更に感圧センサを押下すると （但し、 不感帯領域はここでは 考慮せず） 、 速度制御に移行する。 この場合、 オペレータは 速度制御域でカーソルを移動している際、 目標位置に達した 位置でスライダーの押下をやめるが、 この時、 スライダーを わずかに逆の方向へ移動してしまい、 位置制御領域に入って. 力一ソルが逆方向へ移動してしまう ことがあり得る。 そこで. 速度制御を終えた時に誤って位置制御領域にもどってしまつ ても、 カーソルが移動しないようにすると、 都合が良い。
また、 図 4 8のように、 ディスプレイ画面 2 1 いつばいに 図形を描く場合、 画面全体が位置制御でカーソル移動できれ ば都合が良い。 即ち、 図 4 8に示す如き図形を描く場合には 一般に、 画面を複数個の領域 A , B , C , D , Eに分け （縮 小し） 、 その各々の領域内で順次絵を完成していく。 これは. 図形の場合には文章と違って一般に細かい線を描いたりする 必要があるので例えばマウスのわずかな動きに対してもカー ソルが比較的大き く動く領域 （位置制御領域） を縮小するた めである。 このとき、 例えば Aの領域を描いている時に、 A の境界 （周縁） を越えると速度領域になってしまい、 この領 域では力の加減が必要なため実際の作画上操作がやりにく く なる。 以上を解決するための実施例が図 4 6 , 4 7に示す実施例 である。
図 4 7のフローチャー トにおいて、 ステップ S 4 0 1 , S 4 0 3 ···は夫々図 3 8のフローチヤ一 卜の各ステップ S 1 0 1 , S 1 0 3…に対応し、 その説明を省略する。 つまり、 1 0 0の位の数字を除き同一番号の数字で表わされるステッブ は図 4 7 と図 3 8において同一の操作を表わす。
図 4 7において固有のステップは S 4 0 8 , S 4 1 8 , S 4 2 1 , S 4 2 3である。 図形を例えば位置制御領域 Aで描 いていて、 不本意に速度制御領域へ入ってしまつた場合には、 感圧センサの出力は上記のしきい値以下であると考えても差 しっかえない。 ステップ S 4 0 7において感圧センサの出力 値があるしきい値以上の場合、 従来 （図 3 8 ) と全く同様の 処理ステップ S 4 1 5 , S 4 1 7を行った後、 ステップ S 4 1 8において Lフラグをセッ トする。 一方、 ステップ S 4 0 7において感圧センサの出力がしきい値以下の場合に、 ステ ップ S 4 0 8に進み、 Lフラグがセッ トされているか否かを 検出する。 尚、 Lフラグプログラムスター ト時はリ セッ ト状 態にあり、 セッ トされるとカーソルを停止状態に保持する。 つまり、 Lフラグのセッ ト時にはカーソルの勖きをキャ ンセ ルする。 ステップ S 4 0 8で Lフラグがセッ トされていない 場合には、 通常のカーソル移動 （位置制御） が可能であり、 ステップ S 4 0 9 に進む。
ステップ S 4 0 8で Lフラグがセ ッ トされている場合には、 カーソルは移動しないので、 たとへ、 速度制御域から位置制 御域に戻っても Lフラグがリセ ッ トされない限りカーソルは 動かない。
Lフラグがリ セ ッ トされるのはスライダーが停止した場合 のみとする。 スライダーの停止は連続して 2回検出した X , Y軸出力値、 即ち、 ステップ S 4 0 1 , S 4 0 3でのデータ A , Bの値が等しいときに相当する。 従って、 ステップ S 4 2 1 で A = Bのときのみ Lフラグをリセ ッ ト し （ステップ S 4 2 3 ) 、 カーソルの移動を再度可能ならしめる。
斯く して、 速度制御を終え不注意で位置制御領域にもどつ てしまっても、 カーソルは移動しない。
尚、 上記ては別の Lフラグリ ッセ ト要因として例えばタイ マを用いて速度制御から位置制御にもどった時点から一定時 間経った時に Lフラグをリセ ッ トするようにしてもよい。
図 4 6に示すブロ ック図では演算装置 C P U内に上述の力 ―ソルの移動をキヤ ンセルするためのキ ャ ンセル演算器 C A Cが付設されている点を除き、 図 3 7 に示すものと同一であ る。
また、 ジ ョ イ スティ ッ ク においてもキ ャ ンセル演算器 C A Cにより、 X及び Y軸のもどり量に相当する移動量をキ ャ ン セルすることにより、 目的位置にて確実に停止することがで きる。 産業上の利用可能性
本発明はディ スブレイ上のカーソルあるいはボイ ンタ一等 を移動させるポイ ンティ ングデバイス （ X— Y座標入力装置） に適用でき、 特に携帯に便利な操作性の良好なマウス、 ジョ イスティ ック等のボイ ンティ ング装置全般に適用できる。 本発明はコ ンピュータ、 パーソナルコ ンピュータ、 ワード プロセッサなどの 0 A分野において特に有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ディ スプレイ上の位置指示部材をディ スプレイ上の任 意の位置に移動させるボイ ンティ ングデバイ スであって、 位 置指示部材の位置を制御する位置制御手段と、 位置指示部材 の移動速度を制御する速度制御手段と、 位置指示部材が所定 領域を越えて移動した時に位置制御から速度制御に切り換え る切換手段とを有するボイ ンティ ングデバイス。
2 . コ ンピュータのディ スプレイ上のボイ ンターまたは力 —ソルをディ スブレイ上の任意の位置へ移動させるためのボ ィ ンティ ングデバイ スであって、
任意の方向へ移動可能なスライダーと、 該スライダーの移 動方向及び移動量を検出し、 ポイ ンター移動位置信号を出力 するボイ ンター移動位置信号出力手段と、 前記スライダーが 一定領域を越えて移動したときに、 ボイ ンター制御を位置制 御から速度制御に切り替えてポィ ンター移動速度信号を出力 するボイ ンター移動速度信号出力手段とを具備して成ること を特徴とするボイ ンティ ングデバイ ス。
3 . 上記ポイ ンター移動速度信号出力手段がスライ ダーの 移動によって押下される押下スィ ツチを有することを特徴と する請求項 2 のボイ ンティ ングデバイ ス。
4 . 上記ポイ ンター移動速度信号出力手段がスライ ダーの 移動によって押下される感圧セ ンサを有することを特徴とす る請求項 2のボイ ンティ ングデバイ ス。
5 . 上記ポイ ンター移動速度信号出力手段がスライ ダーの 移動によつて押下されるラバースィ ツチを有することを特徴 とする請求項 2 のボイ ンティ ングデバイ ス。
6 . 上記スライダーが移動する領域に、 ポイ ンター移動位 置信号を出力する領域と、 ポイ ンター移動速度信号を出力す る領域との中間に、 ボイ ンターが移動しない不感帯域を設け たことを特徴とする請求項 2のポイ ンティ ングデバイス。
7 . 上記スライダーが移動する領域の、 ポイ ンター移動位 置信号を出力する領域と、 ポイ ンター移動速度信号を出力す る領域のスライダ一操作力に変化を与える手段を設けたこと を特徴とする請求項 2のボイ ンティ ングデバイス。
8 . 上記ポイ ンター移動位置信号出力手段は複数個の磁電 変換素子を舍むことを特徴とする請求項 2のポイ ンティ ング デバイス。
9 . 上記ポイ ンター移動位置信号出力手段はロータ リエン コーダを含むことを特徴とする請求項 2のボイ ンティ ングデ バイス。
1 0 . 任意の方向へ摺勖可能なスライダーと、 該スライダ 一の移動量を検出するための検出手段と、 1つ以上のボタン スィ ッチと、 該ボタンスィ ッチを押下するキー ト ツプと、 こ れらを収容するケースとを具備して成り、 前記キー ト ツプを ケースの上面方向又は側面方向より押下したとき、 前記ボタ ンスイ ツチが動作することを特徴とする請求項 2のボイ ンテ ィ ングデバイ ス。
1 1 . 上記ケースは任意の位置で任意の方向へ曲げること が可能な支持棒によって支持されることを特徴とする請求項 1 0 のボイ ンティ ングデバイ ス。
1 2 . 前記支持棒に接続溝を設ける と共に、 前記ケースに 前記接続溝に係脱自在なラチュ ッ ト爪を設け、 該ケースを支 持棒に対し着脱自在と したこ とを特徴とする請求項 1 1 のボ イ ンティ ングデバイ ス。
1 3 . 任意の方向へ移動可能なスラ イダーと、 該スライダ 一の移動量を検出するための検出手段と、 1 つ以上のボタ ン スィ ツチと、 該ボタ ンスィ ツ 4チを押下するためのキ一 ト ップ
3
と、 指に装着できる リ ング部とを具備し、 人差し指に装着し て親指で前記スライダー及びキー ト ップを操作可能としたこ とを特徴とする請求項 2 のボイ ンティ ングデバイ ス。
1 4 . 前記リ ング部に指をとめるためのス ト ツバと、 該ス ト ツバを押圧付勢するスプリ ングを設けたこ とを特徴とする 請求項 1 3 のボイ ンティ ングデバイ ス。
1 5 . 任意の方向へ摺動可能なスライダーと、 前記スライ ダ一の移動量を検出するための検出手段と、 1 つ以上のボタ ンスィ ッチと、 これらを収容するケースとを具備し、 該ケー スは略長方形の箱形で且つその底面の一端に突起部を有し、 その反対面に前記スライダーを配置したこ とを特徴とする請 求項 2 のボイ ンティ ングデバイ ス。
1 6 . 前記ケースの前記突起部を設けたコーナー部に前記 ボタ ンスィ ツチを押下するキー ト ップを配置し、 ケースを手 で支持したとき、 前記キー ト ップが指先に当たるよう にした こ とを特徴とする請求項 1 5 のボイ ンティ ングデバイ ス。
1 7 . 前記突起部の端部とケースの長辺に沿った一部に同 —面となる傾斜面を設け、 該傾斜面を下にして水平面上に置 いたとき、 前記スラィダ一が設けられた面が上方に向く斜面 となるように保持され、 且つ前記スライダーを親指で操作で き、 前記キー ト ッブを人差し指及び中指で操作可能としたこ とを特徴とする請求項 1 5 のポイ ンティ ングデバイス。
1 8 . 装置からコ ンビュータ本体へ、 ボイ ンティ ング情報 を伝達するためのケーブルは、 ケースの突起部がある側面の 前記キー ト ッブと反対側に設けられ、 ポイ ンティ ング操作時 に指に触れない位置にあることを特徴とする請求項 1 5のポ イ ンティ ングデバイ ス。
1 9 . 上記ケースが任意の位置で任意の方向へ曲げること が可能な支持棒によって支持されることを特徴とする請求項 1 5 のボイ ンティ ングデバイ ス。
2 0 . コ ンピュータのディ スプレイ上のカーソルまたはポ ィ ンターを任意の位置へ移動させるためのボイ ンティ ングデ バイ スであって、
少なく とも X方向及び Y方向に移動可能なスライダーと、 移動に伴う該スライダーの X方向及び Y方向の位置を検出 する検出器と、
該検出器にて得た位置情報を所定タイ ミ ングで逐次記憶し ていく位置情報記憶部と、 該位置情報記憶部で記憶した最新 の位置情報と手前の位置情報とを比較することで両者の相対 的な位置関係を演算するベク トル演算部とを有し、 この結果 をもとに画面上のカーソルまたはボイ ンターを移動させるた めの信号を出力する演算器とを具えることを特徴としたボイ ンティ ングデバイ ス。
2 1 . スライ ダーにより、 画面上ディ スプレイ上のカーソ ルまたはボイ ンターを任意の位置へ移動させるためのボイ ン ティ ングデバイ スの制御方法であり、 所定タイ ミ ングでスラ ィダ一の位置情報を記憶していき最新の位置情報と手前の位 置情報とを比較することで両者の相対位置を検出してカーソ ルまたはボイ ンターを移動させることを特徴とするボイ ンテ ィ ングデバイ スの制御方法。
2 2 . 上記スライダーの移動範囲に応じてカーソルまたは ボイ ンターの位置制御と速度制御を切換えることを特徴とす る請求項 2 1 の制御方法。
2 3 . 上記スライダーの移動範囲はスライダーにより作動 せしめられる感圧センサの出力値によって制御することを特 徴とする請求項 2 2 の制御方法。
2 4 . 上記感圧センサの出力値が所定のしきい値以下のと きには位置制御を実行しかつ所定のしきい値以上のときには 速度制御を実行することを特徴とする請求項 2 3の制御方法,
2 5 . 位置制御から速度制御に移行する際に、 最新の位置 情報と手前の位置情報とにより これら両位置間のべク トルを 求め、 スライダーが速度制御領域にある間は上記べク トルを 所定角度だけ角度補正することを特徴とする請求項 2 3の制 御方法。
2 6 . 上記所定角度は位置制御領域の中心と、 位置制御か ら速度制御に切り替る点と、 スライダ一の移動方向とにより 決定されることを特徴とする請求項 2 5の制御方法。
2 7 . 最新の位置情報と手前の位置情報が所定値以上接近 している時手前の位置情報をそれより最新の位置情報に対し 遠方の手前の固定位置情報に置き替えることを特徴とする請 求項 2 3の制御方法。
2 8 . 上記固定情報位置は位置制御領域の中心と位置制御 領域から速度制御領域への切り替り点との中間点であること を特徴とする請求項 2 7の制御方法。
2 9 . スライダーを初期位置から所望の位置に移動させた 後初期位置に向つてもどす際にカーソルまたはボイ ンターの 移動信号の出力をキヤ ンセルしてカーソル又はボイ ンターが 移動しないようにすることを特徴とする請求項 2 0の制御方 法。
3 0 . 速度制御頷域内の初期位置から位置制御領域へもど る際、 スライダーの移動が停止するまでの間、 移動信号をキ ヤ ンセルすることを特徴とする請求項 2 9の制御方法。
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