CN1405666A - 坐标输入装置及电子器械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可以舒适地进行坐标输入动作、操作感优异的坐标输入装置和具有这一装置的电子器械。本发明的坐标输入装置是具有操作面上滑动操作体进行坐标输入机构的坐标输入装置，上述操作面为凸曲面形状或凹曲面形状或多面体形状形成为特征。更具体地，具备上基板14、具备夹持该上基板14叠层并带状延伸的多个电极16a、17b的两个电极层16、17的静电电容式传感器基板12、具有用于滑动上述操作体进行坐标输入的凸曲面形状(或凹曲面形状)形成的操作面(凸曲面部11A)。

Description

坐标输入装置及电子器械
技术领域
本发明涉及利用于计算机、游戏机的显示桌面上光标、字符的移动或功能选择的坐标输入装置和具备这种装置的电子器械。
背景技术
图14是在键盘跟前具有被称作触模板的坐标输入装置的笔记本式小型电子计算机的立体结构图。这一计算机200大体上包括主机201、通过设在这一主机201的里侧端部的经铰链折叶连接的显示部203，主机201的上表面设有键盘装置204、安装在其跟前的四角形平面形状的触模板(坐标输入装置)205、设在触模板205跟前的操作按钮206。触模板205是在其上表面滑动手指等的操作体可以操作显示在显示部203的光标等。
根据上述触模板205，从键盘装置204的原位不用大移动手而可以进行光标移动等的坐标输入，因其形状为平面状可以实现计算机的薄型化、小型化(省空间化)。
但是，上述平面状触模板205中，因在其上表面移动手指进行坐标输入，比利用鼠标等输入装置使用者不易感觉光标的移动，有缺乏操作感的问题。
还有，替代图14所示的触模板205，有内部安装转动球装置(轨迹球装置)的笔记本式小型电子计算机。在这样的计算机中，因利用转动转动球装置移动光标，使用者可以容易知道传到手指的由于球转动的光标移动感觉，可以舒适进行坐标输入。但是，为了内部安装转动球装置，有必要在计算机主体上设相当于球直径的空间，所以有计算机的薄型化变得困难的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，其目的在于提供一种可以舒适进行坐标输入、操作感优异的坐标输入装置和具备这个装置的电子器械。
为了达到上述目的本发明采用以下结构。
本发明的坐标输入装置是包括在操作面上滑动操作体的方法检测出操作体在操作面上的位置，进行坐标输入的坐标输入机构，其特征在于上述操作面具有凸曲面形状或凹曲面形状或多面体形状。
本发明的坐标输入装置，由于操作面是凸曲面形状或凹曲面形状或多面体形状，使用者通过操作面上滑动手指，可以把握手指的移动方向和移动量，所以更容易进行更详细的坐标输入，可以获得优异使用感的坐标输入装置。
本发明的坐标输入装置，其特征在于：作为坐标输入机构包括绝缘体层、夹持该绝缘体层叠层而排列形成的具有多个电极的两层电极层的凸曲面形状或凹曲面形状或多面体形状的静电电容式传感器基板。
即，本结构的坐标输入装置，把静电电容式坐标输入装置的操作面形成凸曲面形状或凹曲面形状或多面体形状，在其上表面滑动手指等的操作体进行坐标输入的。由此，使用者通过在操作面滑动的手指可以把握手指的移动方向和移动量，所以可以容易进行更详细的坐标输入，可以获得很好的使用感。即，换句话说，有关本发明的坐标输入装置是兼有转动球装置同样的使用感和静电电容式坐标输入装置的省空间特点的坐标输入装置。
另外，本发明的坐标输入装置中，上述坐标输入机构可以是夹持隔片叠层的接触式传感器基板具有内面侧形成电极层的一对基板的结构。这样的结构也可以获得和上述坐标输入装置同样的效果。
本发明的坐标输入装置是具有通过操作面上的操作体的滑动，探测由操作体的压紧力和其滑动方向进行坐标输入的坐标输入机构，其特征在于：上述坐标输入机构具备探测传感器部、排列在该探测传感器部的操作部，该操作部的上部形成凸曲面形状或凹曲面形状或多面体形状，由上述探测传感器探测上述操作部的压紧力，输出上述压紧力相应的探测信号的坐标输入机构。
本结构的坐标输入装置，作为坐标输入机构采用了由探测传感器部探测操作部的压紧力的方式。在这样的结构中，也可以和上述的静电电容式坐标输入装置同样，可以获得和转动球装置同等的使用感，而不利用转动球装置的重量大的球，可以期待获得所安装的电子器械的轻量化。
另外，在上述坐标输入装置中，从上述控制杆操作部的中心以等角度辐射状排列的多个应变量规设置在上述探测传感器部的上述控制杆操作部的底面相面对的部分。本结构是作为探测输入坐标的探测传感器部的坐标探测机构，利用应变量规的。
还有，本发明的电子器械是具备上述任何一种坐标输入装置为特征的。根据有关结构，作为进行坐标输入的操作部，使用者可以舒适进行坐标输入，具备使用感很好的本发明的坐标输入，可以提供操作性优异的电子器械。
附图说明
图1是本发明实施例1的坐标输入装置结构剖面图。
图2是分解表示图1所示的传感器基板的结构立体结构图。
图3是表示本发明实施例1的其他例子的结构剖面图。
图4是本发明实施例2的坐标输入装置结构剖面图。
图5是表示本发明实施例2的其他例子的结构剖面图。
图6是表示图4所示的坐标输入装置的结构立体结构图。
图7是表示本发明实施例2的其他例子的结构剖面图。
图8是表示本发明实施例2的其他例子的结构剖面图。
图9是表示本发明的电子器械例子的游戏机用控制器的图。
图10是表示本发明的电子器械例子的笔记本型电子计算机的图。
图11是表示本发明的电子器械例子的携带信息终端的图。
图12是表示本发明的电子器械例子的笔记本型电子计算机的图。
图13是表示本发明的电子器械例子的远程控制器的图。
图14是表示以往的具有坐标输入装置一例的触模板的笔记本型电子计算机的结构立体结构图。
图中，
10        基部
11、21：  罩部件
12、22：  传感器基板
14        上基板(绝缘层)
15    ：  下基板
16、17：  电极层
16a、17a：电极
30、40：  基部
32、42：  探测传感器部
33        操作部
33a   ：  基座
33b   ：  操作部件
43        操作部
34        应变量规
具体实施方式
发明的实施例
以下，结合附图说明本发明实施例，但本发明不限于以下实施例。
实施例1
图1是表示本发明的实施例1坐标输入装置的结构剖面图，该图所示的坐标输入装置，包括设在基部10上的具有凸曲面部11A的罩部件11、设在该罩部件11凸曲面形状凸曲面部11A的里面一侧(基部10的一侧)，具有沿着上述凸曲面部11A形状的传感器基板12。
传感器基板12，如图2所示，上基板14和下基板15叠层而形成，上基板14的上表面一侧(下基板15的相反一侧)设有多个线状的电极16a在平面视图上互相平行的带状形成的电极层16，下基板15的上表面一侧设有与上述电极16a交叉方向延长的多个电极17a在平面视图上互相平行的带状形成的电极层17。还有，上基板14至少由绝缘体材料组成，使上述电极层16和电极层17绝缘。
还有，从下基板17的一边端部延长设置的基板上方设有驱动和控制电极层16、17的控制电路18，虽然图中省略，但这一控制电路18与电极16a和电极17a配线相互电连接。
上述上基板14和下基板15的中央部位，分别形成向图示上方弯曲的凸曲面部14A和凸曲面部15A，上基板14和下基板15叠层而形成传感器基板12时，与图1所示的罩部件11凸曲面部11A的里面一侧接触的形状。这一传感器基板12的凸曲面形状，可以和上述一样，分别形成在基板14和15，也可以把平面形状的上基板和下基板叠层以后，用加压成型的方法形成凸曲面部。另外，这一实施例中把凸曲面部14A、15A做成凸曲面，但不限于凸曲面，可以是切取正20面体的上半部分的多面体。
上述结构的坐标输入装置，把罩部件11的凸曲面部11A的图示上表面成为操作面，利用手指等操作体A滑动在这一操作面而引起的电极层16、17之间的静电电容变化，作为探测信号而输出。
本发明的坐标输入装置中，作为操作面的凸曲面部11A的表面上滑动手指进行坐标输入，因此，比图14所示的以往的平面状触模板205，滑动时对使用者手指的滑动阻力变大。即，可以同时知觉由手指平面移动产生的平面方向移动感觉和由手指沿着凸曲面移动所产生的曲面高度方向变位感觉相加的感觉。因此，比使用者使用以往的平面形状触模板，通过手可以更敏感地感到坐标输入操作的感觉。
更详细地，例如，把上述坐标输入装置用于电子计算机的光标的移动情况下，以往的触模板205中，只是平面上移动手指，光标移动相应的感触几乎传不到手指，即使是传到了，也只是平面方向移动感觉，手指的感觉为基础进行详细的光标移动方向或移动量的控制是极为困难，但根据本发明的坐标输入装置，在凸曲面形状的操作面上滑动手指，因此，光标移动量或光标移动方向可以从平面方向和高度方向上感觉到，可以容易把握接触于操作面的手指的位置。从而，使用者容易使手指的移动方向和移动量与光标的移动方向和移动量之间的对应关系一致，更详细的光标的控制成为可能，由此，可以大大提高坐标输入装置的使用感，其结果也可以提高电子计算机的使用感。
另外，本实施例的坐标输入装置中，例如用光标移动进行光标位置的微调等进行非常小的移动距离的坐标输入时，更容易进行操作。这是因为操作面形成为凸曲面形状，即使是进行微小距离的移动，使用者的手指沿着操作面的形状移动，由此，使用者利用手指的感觉容易感知操作面上手指移动距离，手指的感觉为基础可以进行微小的位置调整的缘故。
在本实施例的坐标输入装置中，由于操作面为凸曲面形状，在其上表面滑动手指进行坐标输入，可以获得接近转动球装置(轨迹球装置)的使用感，但根据本实施例的坐标输入装置，不象转动球装置那样利用比较大型、有重量的球，并且，可以比球的半径或其(半径)小的高度，所以可以实现被安装器械的薄型化和小型化。
图1和图2中表示具备凸曲面形状操作面的坐标输入装置，但本发明的坐标输入装置，也可以具备凹曲面形状操作面的结构。图3是具备凹曲面形状形成的操作面的本发明的坐标输入装置的结构剖面图，这个图所示的坐标输入装置中，罩部件21形成凹部21A，沿着这一凹部21A里面一侧配有传感器基板22，并由基部23支撑。于是，上述凹部21A的上表面一侧作为坐标输入的操作面。这个图所示的罩部件21和传感器基板22构成操作面凹部21A形状以外，其他的和图1所示的罩部件11和传感器基板21同样的结构，其动作或功能也同样，在这里省略其说明。
利用图3所示坐标输入装置时，和图1所示坐标输入装置同样，操作面不是平面形状而凹曲面形状，为了输入坐标在操作面上滑动手指等操作体A时，使用者知觉出平面方向移动感觉和曲面部高度方向的变位感觉，所以容易获得滑动操作体A的感觉。因此，在图3所示的坐标输入装置时，使用者也可以容易地使手指的移动方向和移动量与光标的移动方向和移动量之间对应关系一致，更详细的光标的控制成为可能，因此，可以获得很好的使用感。
这样，本实施例的坐标输入装置，可以获得和转动球装置同样的使用感的同时，可以解决以往转动球装置的薄型化和轻量化问题。
另外，如图2所示，利用周边的平面部19，可以在其领域分配通常的坐标输入功能以外的功能。此时，清楚分辨出曲面和不是曲面的部分，比全部为平面状的操作面时，更容易知道从哪部位是开始特定功能的区域，接受失效触模也不容易出现错误操作。作为特定功能，例如本装置用于有如笔记本电子计算机时，可以利用于滚屏图像用区域。
以上，根据图1～图3说明了关于本发明适用于静电电容量式坐标输入装置时的情形，但本发明当然可以适用于具备滑动用操作面的坐标输入装置；例如，当然适用于：夹持隔片互相面对的一对基板的内面，分别形成电极层，把上述基板用手指等的操作体的压紧，使电极层互相接触，进行坐标的探测的接触式坐标输入装置。还有，有关本发明的操作体不限于手指，只要可以坐标输入装置操作面上滑动的东西就可以适用，例如，可以利用钢笔型操作体等。
实施例2
下面，结合图4～图6说明本发明的实施例2。图4是本发明实施例2的坐标输入装置的结构剖面图，图5是显示本发明实施例2的其他例子的结构剖面图，图6是图4所示的坐标输入装置的立体结构图。
图4和图6所示的坐标输入装置具备设在基部30的探测传感器部32和在这一探测传感器部32竖立设置的控制杆操作部33，控制杆操作部33由基座33a和粘附在这一基座33a上端部的近似半球型的操作部件33b组成。于是，这一坐标输入装置可以安装在筐体35内，上述操作部件33b的上表面通过形成在筐体35的通孔36露出于外部。
另外，如图6所示，探测传感器部32上，以布置基座33a底面中心的位置为中心，四周等间隔排列四个应变量规34，这些应变量规34利用图中未示的配线与输出端37电连接。于是，这些应变量规34上分别布置形成在基座33a四面的脚部33c。
在上述结构的本实施例坐标输入装置中，操作部件33b的上表面成为操作面，利用在该操作面上滑动手指等的操作体，给予操作部件33b的压紧力产生形成在探测传感器部32的应变量规34的变形，相应其变形量的二因次输出信号通过输出端37输出。于是，根据这一输出信号进行坐标输入处理。
本实施例的坐标输入装置也和上述实施例1的坐标输入装置同样，具有操作面的操作部件33b形成向上方凸出的凸曲面形状，使用者滑动手指在操作面上进行坐标输入时，不仅可以知觉到平面方向的移动感觉，还可以知觉到曲面形状高度方向的变位感觉，通过手指可以容易把握操作面上的手指的移动方向和移动量。从而，使用者容易使手指的移动方向和移动量与光标的移动方向和移动量之间的对应关系一致，可以更详细进行光标的控制。
另一方面，图5所示的坐标输入装置包括设在基部40的探测传感器部42和布置在这个探测传感器部42上的半球型操作部43，这一坐标输入装置安装在筐体45内的同时，通过设在筐体45的通孔46，使上述操作部43露出于筐体45的外部。还有，虽然省略图示，探测传感器部42上和图6所示同样等间隔地四方排列有如图6所示探测传感器部32相同的四个应变量规，操作部43的底面布置成覆盖这些应变量规。
图5所示的坐标输入装置和图4所示的(坐标输入装置)不同点是探测传感器部42的应变量规被压紧在半球型的操作部43的底面，其工作原理和使用方法和图4所示的坐标输入装置同样。因此，图5所示的本实施例的坐标输入装置也和图4所示的同样获得优异的使用感的坐标输入装置。
图4～6中表示具有凸曲面形状操作面的坐标输入装置，但是，本发明的坐标输入装置也可以具备凹曲面形状操作面的结构。图7和图8是具备凹曲面形状操作面的本发明的坐标输入装置的结构剖面图。在图7和图8中，符号50、60是基部，52、62是探测传感器部，53、63是操作部，53a是基座，53b是操作部件，55、65是筐体，56、66是形成在筐体55、65的通孔。这些图示的坐标输入装置除了操作部53、63形状以外，和图4、图5所示的坐标输入装置是同样的结构，这里省略其结构的说明。
图7、8所示的坐标输入装置的特征点是操作部件53a和操作部63的图示上表面为凹曲面形状形成，这一面成为操作面。由于形成这样的形状，和图4或图5所示的坐标输入装置同样，为了坐标输入在操作面上滑动手指时，可以同时知觉到平面方向移动感觉和曲面形状高度方向的变位感觉，容易获得滑动手指的感觉。从而，利用图7和图8所示的坐标输入装置时，使用者容易使手指的移动方向和移动量与光标的移动方向和移动量的对应关系一致，更详细的光标控制成为可能，所以获得优异的使用感。
(电子器械)
以下，结合附图说明有关本发明电子器械的实施例，但本发明的坐标输入装置的适用范围不限于以下的电子器械。以下所示的电子器械中安装上述任何一种实施例的坐标输入装置。
《游戏机用控制器》
图9是本发明的坐标输入装置适用于游戏用控制器的例子的立体结构图，这个图中所示的游戏用控制器70是用于进行移动方向等的坐标输入的坐标输入部73和多个按钮开关72布置在筐体74而构成，用于连接筐体74和游戏机(图中未示)的连接软线75与筐体74连接。
图9所示的控制器70是在其坐标输入部73具备本发明的坐标输入装置，这个坐标输入装置上滑动手指进行游戏机的操作。这样的控制器70，由于坐标输入部73具备使用感优异的本发明的坐标输入装置，可以舒适地进行坐标输入。
《携带电话机》
图10是把有关本发明的坐标输入装置适用于携带电话机例子的立体结构图，这个图所示的携带电话机80是由筐体81的一侧具有显示部82、布置在这一显示部82跟前的坐标输入部83和排列坐标输入部83跟前的多个操作按钮84而构成。这一携带电话机80的坐标输入部83具有本发明的坐标输入装置。
根据这样结构的携带电话机80，在坐标输入部上滑动手指可以舒适地进行显示在显示部82的目标选择、功能决定等的动作。
《携带信息终端》
图11是表示有关本发明的坐标输入装置适用于携带信息终端例子的平面结构图，这个图所示的携带信息终端90是由筐体91上的显示部92、设在显示部92跟前的中央部的坐标输入部93和多个操作按钮94而构成。在这一携带信息终端90的坐标输入部93具有本发明的坐标输入装置。
根据这样结构的携带信息终端90，在坐标输入部上滑动手指可以舒适地进行显示在显示部92的目标的选择、决定等的动作。
《笔记本型小型电子计算机》
图12是表示本发明的坐标输入装置适用于笔记本型小型电子计算机的例子的立体结构图，这个图所示的笔记本型小型电子计算机100是由主机101、这一主机101的里侧端部利用铰链折叶连接的显示部102而构成。主机101上具有键盘装置103、设在键盘装置103跟前的坐标输入部105和设在坐标输入部105跟前的多个按钮开关106。并且，上述坐标输入部105具有本发明的坐标输入装置。
根据这样结构的电子计算机100，由于坐标输入部105具有本发明的坐标输入装置，可以舒适地进行显示在显示部102的光标的移动、目标选择等动作，可以获得安装转动球装置的以往的电子计算机相同的操作感的同时，可以实现比安装转动球装置的电子计算机薄型化和轻量化。
《远程控制器》
图13是表示本发明的坐标输入装置适用于远程控制器(摇控器)的例子的立体结构图，这一图所示的远程控制器110是由设在筐体111前端部红外线照射部116、设在筐体111的坐标输入部115和多个操作按钮113构成，在上述坐标输入部具有本发明的坐标输入装置。
这样结构的远程控制器110，例如可作为电视、录象机或汽车驾驶导向系统的远程控制器而舒适地使用，可以舒适地进行显示在这些电子器械显示部的功能选择操作。
如以上详细说明，本发明的坐标输入装置是在静电电容式传感器基板上滑动操作体进行坐标输入的坐标输入装置，为了滑动操作体进行坐标输入，具有形成凸曲面形状或凹曲面形状或多面体形状的操作面，通过在操作面上滑动手指，使用者可以知觉平面方向移动的感觉和曲面形状高度方向的变位感觉，由此，容易把握手指的移动方向、移动量，所以容易地进行更详细的坐标输入成为可能，可以获得优异的使用感。即本发明的坐标输入装置是具有和转动球装置同等的使用感和静电电容式坐标输入装置省空间特性的坐标输入装置。
其次，本发明的电子器械作为进行坐标输入的操作部具有可以舒适地进行坐标输入的使用感优异的本发明的坐标输入装置，可以提供操作性优异的电子器械。

Claims (12)

1、一种坐标输入装置，包括以非转动性操作面上滑动操作体的方法检测操作面上的操作体的位置，进行坐标输入的输入机构，其特征在于：上述操作面为凸曲面形状或凹曲面形状或多面体形状形成。
2、根据权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：上述操作面为向上述操作体滑动的一侧凸出的形状，上述操作面的下方具有支撑上述操作面的平面基部。
3、根据权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：上述操作面为从上述操作体滑动的一侧看时凹的形状，上述操作体滑动的有效区域外具有支撑上述操作面的平面状基部。
4、根据权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：上述坐标输入机构包括绝缘体层、夹持该绝缘体层而叠层，并排列形成并具有多个电极的两层电极层的凸曲面形状或凹曲面形状或多面体形状的静电电容式传感器基板。
5、一种坐标输入装置，包括以操作面上滑动操作体的方法探测由操作体的压紧力和其滑动方向并进行坐标输入的输入机构，其特征在于：上述坐标输入机构包括探测传感器和设在探测传感器上部的操作部，该操作部的上部形成凸曲面形状或凹曲面形状或多面体形状，由上述探测传感器部探测对上述操作部的压紧力，输出上述压紧力相应的探测信号的坐标输入机构。
6、根据权利要求5所述的坐标输入装置，其特征在于：上述操作面为向上述操作体滑动的一侧凸出的形状，上述操作面的下方具有支撑上述操作面的平面状基部。
7、根据权利要求5所述的坐标输入装置，其特征在于：上述操作面为从上述操作体滑动的一侧看时凹的形状，上述操作体滑动的有效区域外具有支撑上述操作面的平面状基部。
8、根据权利要求5所述的坐标输入装置，其特征在于：围绕上述操作部的底面中心排列的多个应变量规形成在上述探测传感器部。
9、根据权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：  上述操作面是其周边部为近似长方形且直线状。
10、根据权利要求9所述的坐标输入装置，其特征在于：上述操作面是其周边部具有平面部。
11、根据权利要求10所述的坐标输入装置，其特征在于：给上述平面部分配输入坐标以外的特定功能。
12、具备权利要求1所述坐标输入装置的电子器械。
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