JP2010257198A - 入力処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 キーボード装置の手前側の領域を各種入力領域として効率よく使用できるようにした入力処理装置を提供する。
【解決手段】 キーボード装置4の手前側に、幅寸法の広い平面型入力部材30が設けられている。平面型入力部材30が設けられた検知領域31に、座標入力領域32や釦入力領域33ならびにスライド入力領域34を、その大きさや形状を変更して設定することができる。また、これら入力領域の位置を変えることもできる。さらに、平面型入力部材30の下に操作表示装置が設けられており、座標入力領域32や釦入力領域33ならびにスライド入力領域34を表示することができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、キーボード装置と平面型入力部材とを備えた入力処理装置に係り、特に、平面型入力部材による入力領域の設定と変更とを可能とした入力処理装置に関する。
ノートブック型のパーソナルコンピュータなどに装備されている入力処理装置は、複数のキーを備えたキーボード装置と、キーボード装置よりも手前側に配置された平面型入力部材と、この平面型入力部材の手前側に隣接して配置された少なくとも2つの押釦スイッチを備えている。
平面型入力部材は、四角形状または丸形状などの入力パッドを備えている。平面型入力部材は複数のX電極と複数のY電極を備えている。接地電位とほぼ同電位である人体の指が入力パッドに接近しまたは接触すると、指と前記X電極との間および指と前記Y電極との間に静電容量が形成されるために、電極にパルス状の電圧を与えたときの電極間の電圧や電流が変化し、これにより入力パッド上のどの位置に指が触れたかを認識できる。
パーソナルコンピュータにインストールされているドライバーソフトでは、入力パッドの上を指が動いたことを検知したときに、その移動方向と移動速度などに応じて、マウスが操作されたのと同等の信号が生成されて、オペレーティングシステムに与えられる。この信号により、表示画面に表示されたカーソルの移動や、表示されたメニューリストからのメニューの選択などが行われる。
特開2001−195164号公報82号公報
従来のパーソナルコンピュータの入力処理装置は、決められた形状の入力パッドが、キーボード装置の手前側で且つ中央部の決められた位置に固定されている。しかし、操作する人によっては、入力パッドが必ずしも操作しやすい場所に設置されているとは限られず、また、従来の平面型入力部材は、マウスと代替する入力ツールとしてのみ使用されているために、マウスを優先的に使用するユーザにとっては、入力パッドが邪魔に感じることも有りえる。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、キーボード装置と併用される平面型入力部材での入力項目などを自由に設定でき、さらには平面型入力部材で設定される入力パッドの位置の変更も可能とされた入力処理装置を提供することを目的としている。
本発明は、複数の入力キーが配列するキーボード装置と、前記キーボード装置よりも手前側に設けられた平面型入力部材とが設けられた入力処理装置において、
前記平面型入力部材は、その一部が指で操作して座標データを入力する座標入力領域として使用され、他の部分が前記座標データ以外の入力を行う他の入力領域として使用されることを特徴とするものである。
本発明の入力処理装置では、前記平面型入力部材の幅寸法が、前記キーボード装置の幅寸法以上である。
例えば、前記他の入力領域は、指の接触でON−OFFを入力するスイッチ入力領域である。または、前記他の入力領域は、指の接触時間に対応した信号を継続して入力する入力領域である。あるいは、前記他の入力領域は、指の移動を検知して、指の移動に対応する信号を入力するスライド入力領域である。
本発明は、前記他の入力領域の形状と大きさならびに位置の設定の変更が可能である。さらに、前記他の入力領域で入力する操作信号の種別の設定と変更とが可能である。
本発明の入力処理装置は、キーボード装置の手前側の幅広い領域に平面型入力部材が設けられている。そのために、その一部のみを座標データを入力する座標入力領域として使用し、他の入力領域を、座標データ以外の入力を行うための入力領域として使用できる。また、座標入力領域と他の入力領域の位置や形状を自由に変更でき、またそれぞれの他の入力領域に割り当てる入力項目の変更も可能である。さらには、座標入力領域の形状や大きさを変えたり、座標入力領域そのものを一時的に無くすことも可能である。
さらに本発明は、複数の入力キーが配列するキーボード装置と、前記キーボード装置よりも手前側に設けられた平面型入力部材とが設けられた入力処理装置において、
前記平面型入力部材は、その一部が指で操作して座標データを入力する座標入力領域として使用され、前記平面型入力部材の検知領域内で、前記座標入力領域の位置を変えることが可能であることを特徴とするものである。
例えば、前記平面型入力部材は、1本の指が触れたか複数本の指が触れたかの識別が可能であり、前記座標入力領域に1本の指が触れていると判定したときは、その指の移動に応じた座標データが生成され、前記座標入力領域の内部またはその近傍に複数本の指が触れていると判定したときは、その指の動く方向へ前記座標入力領域が移動させられる。
上記のように、従来の入力パッドと同様に使用される領域である座標入力領域の位置を自由に変えることで、座標入力領域を、それぞれのユーザが使用しやすい場所に移動させることが可能である。また、1本の指を触れているときに通常の座標入力操作と判定し、複数の指が触れたときに座標入力領域の移動操作と判定することで、1本の指で通常の座標入力を行っているときに、誤って座標入力領域が移動してしまうのを防止できる。
本発明では、座標入力領域を自由に移動させときに、移動した位置で座標入力が可能となる。この場合、1本の指が触れたと判断していないときは座標入力領域での座標検出を行わないように構成することが好ましい。これにより、座標入力領域に手のひらが触れたときの誤操作を防止できる。また、座標入力領域を一時的に無効にすることも可能である。
本発明は、前記平面型入力部材は透光性であり、その下側に入力領域を示す表示装置が設けられているものが好ましい。
前記表示装置が設けられていると、どの位置に座標入力領域が設定されているか、またはどの位置にどのような形状の他の入力領域が設定されているかを表示内容によって目視で理解しやすくなる。
本発明は、キーボード装置の手前側に設けられた平面型入力部材によって、座標入力領域や他の入力領域の形状や位置や機能を自由に設定でき、または座標入力領域の設置場所を自由に変更できるため、ユーザが使いやすい入力処理装置を自分で設定することができる。
本発明の実施の形態の入力処理装置を備えたパーソナルコンピュータの斜視図、 図1に示した入力処理装置の部分平面図、 図1に示した入力処理装置の断面図、 入力処理装置の回路ブロック図、 画面に表示される入力設定パネルを示す説明図、 入力処理装置の他の使用状態を示す平面図、
図1に示すノートブック型のパーソナルコンピュータ1は、本体部2と蓋体部3とが折り畳み可能に連結されている。本体部2に入力処理装置10が搭載されており、蓋体部3に、液晶表示装置6が設けられている。
図1と図2に示すように、本体部2に搭載された入力処理装置10は、蓋体部3に接近した位置に、複数の入力キーを有するキーボード装置4が配置されている。
キーボード装置4よりも手前側に、平面型入力部材30が設けられている。図1と図2に示すように、平面型入力部材30は、本体部2の前縁部2aとキーボード装置4との間の領域のほぼ全域を占めており、平面型入力部材30の幅寸法は、キーボード装置4の幅寸法とほぼ同等かまたはそれよりも大きい。なお、本明細書では、平面型入力部材30の幅寸法が、キーボード装置4の幅寸法の80%以上であれば、平面型入力部材30の幅寸法が、キーボード装置4の幅寸法とほぼ同等であると解釈する。
図3は、平面型入力部材30が設けられている部分での本体部2の部分断面図である。本体部2の表面に現れている表面パネル2bは、少なくとも前記平面型入力部材30を覆う部分が透光性である。平面型入力部材30は、表面パネル2bの下面に密着して設けられており、透光性の樹脂フィルムを主体として構成されている。そして、平面型入力部材30の下側に操作表示装置7が設けられている。
前記表面パネル2bと平面型入力部材30の透光性は、全光線透過率が90%以上のようないわゆる透明な状態のみではなく、操作表示装置7から発光される光を表面パネル2bの外部から目視できる程度の半透明であってもよい。例えば、平面型入力部材30を覆っている表面パネル2bは、本体部2の他の部分や蓋体部3と同色で且つ光を透過できる半透明の合成樹脂材料で形成される。
操作表示装置7は、平面型入力部材30に設定される座標入力領域32や他の入力領域33,34の形状と位置を示すものであり、複数の発光ダイオードを有して、予め複数の場所に設定されている前記座標入力領域や他の入力領域のいずれかを選択して照光するもの、またはエレクトロルミネッセンス素子を有して、予め複数の場所に設定されている前記座標入力領域や他の入力領域のいずれかを選択して照光するもの、あるいは、液晶表示パネルとその下側に設けられたバックライト機構を有するものなどである。
平面型入力部材30は、透光性の樹脂フィルムの表面に、複数のX電極と複数のY電極とが、絶縁層を挟んで対向しており、また、隣り合うX電極の間にそれぞれ検出電極が設けられている。これら電極の表面に薄い絶縁層が設けられており、その絶縁シートの表面が表面パネル2bの下面に密着している。前記各電極とそれぞれの絶縁層も透光性である。
図4に示す駆動回路11により、X電極に順番にパルス状の電圧が印加され、これとは異なるタイミングでY電極に順番にパルス状の電圧が印加される。表面パネル2bの表面にほぼ接地電位の導電体である指が触れると、指と電極との間に静電容量が形成される。そのため、X電極やY電極にパルス状の電圧が与えられたときに、表面パネル2bに指が触れていると、X電極と検出電極との間の電圧または電流が変化し、Y電極と検出電極との間の電圧または電流が変化する。この電圧の変化または電流の変化は、検出電極を介して図4に示すパッド検知部12で検知される。パッド検知部12で、検出電極から前記電圧の変化または電流の変化を検出したときに、そのときにどのX電極やY電極に電圧を印加しているかのタイミング情報を得ることで、表面パネル2bのどの位置に指が触れているかをX−Y座標上で検出できる。
また、平面型入力部材30が設けられている領域において、表面パネル2bに複数本の指を同時に触れると、そのときの検出電極の電圧の変化や電流の変化と、X電極に電圧を印加するタイミング情報とY電極に電圧を印加するタイミング情報により、パッド検知部12で、複数箇所に指が触れていることを座標データとして認識することができる。さらに、手のひらを平面型入力部材30に触れさせたときのように、平面型入力部材30に広い面積の導電体が接近したと検知されたときにも、パッド検知部12からその接触面積に応じた検知信号が出力される。
図4は、入力処理装置10の主な構成を示すものであり、平面型入力部材30およびこれに付随するIC5に設けられた機能部、ならびにパーソナルコンピュータ1の本体部の制御処理部20に格納された機能部を示すブロック図である。
入力処理装置10に付随するIC5には、前述のように平面型入力部材30のX電極とY電極に順番にパルス状の電圧を与える駆動回路11と、検出電極の電圧の立ち上がりの変化または電流の変化を検出するパッド検知部12を有している。パッド検知部12で、表面パネル2bの表面に触れた指の接触位置をX−Y座標上で特定できる。
IC5には、パッド入力信号生成部13が設けられている。パッド入力信号生成部13では、パッド検知部12で検出された平面型入力部材30の操作信号が、所定のバイト数のフォーマットデータとされて、出力インターフェース14から出力される。また、キーボード装置4のキー操作信号は、図示しないキーボード入力信号生成部で所定のフォーマットのデータとされて、前記出力インターフェース14から出力される。
出力インターフェース14から出力される操作信号は、パーソナルコンピュータの制御処理部20に設けられた入力インターフェース21に与えられる。出力インターフェース14と入力インターフェース21はUSBインターフェースなどである。
制御処理部20には、各種ソフトウエアが格納されている。制御処理部20にはオペレーティングシステム(OS)22が格納されている。このオペレーティングシステム22で表示ドライバー23が制御されて、蓋体部3に設けられた液晶表示装置6に各種情報が表示される。また、図3に示すように、平面型入力部材30の下側に設けられた操作表示装置7も、オペレーティングシステム22によって制御される。
制御処理部20には、パッド用ドライバーソフト24がインストールされており、前記入力インターフェース21で受信した操作信号は、パッド用ドライバーソフト24に与えられる。パッド用ドライバーソフト24では、パッド入力信号生成部13から送られた所定のフォーマットの操作信号に基づいて、外部機器であるマウスの操作信号と同等の座標データ信号が生成されて、オペレーティングシステム22に通知される。また、キーボード装置4から与えられた操作信号は、パッド用ドライバーソフト24を経て、または他のドライバーソフトを経てオペレーティングシステム22に通知される。
パッド用ドライバーソフト24では、表面パネル2bに1本の指が触れて入力動作が行われているか、複数の指が同時に触れて入力動作が行われているか、または手のひらが触れて入力動作が行われているかを判定することができる。パッド用ドライバーソフト24において、平面型入力部材30に接近している導電体の面積が所定値以下でその接触部が1箇所であると認識したときに、1本の指による入力動作と判定し、接近している導電体の面積が所定値以下でその接触部が複数箇所であると認識したときに、複数本の指による入力動作であると判定する。さらに、接近している導電体の面積が所定以上であると認識したときに、手のひらが触れた入力動作であると判定する。
さらに、パッド用ドライバーソフト24では、接近している導電体の面積が所定値以下で、且つ接近していると検知した時間が所定値以下であったらタッピング操作であると判定する。このタッピング操作は、1本の指で行うことと、複数本の指で行うことの双方が可能である。また、1回のタッピング操作が所定時間以内に2回行われたときは、ダブルタッピング操作と判定する。
図4に示すように、制御処理部20には、各種アプリケーションソフト25がインストールされている。アプリケーションソフト25は、ワードプロセッサ、各種計算ソフト、ゲームソフト、通信ソフトなどである。
制御処理部20には、入力部設定アプリケーションソフト26が設けられている。入力部設定アプリケーションソフト26は、キーボード装置4からの操作信号や平面型入力部材30から与えられた操作信号によって、平面型入力部材30に各種入力領域を設定し、さらに操作表示装置7が前記入力領域に対応する照光を行うように制御する。
次に、入力処理装置10の操作方法を説明する。
入力処理装置10は、平面型入力部材30が設けられている領域の全域が検知領域31であり、この検知領域31において、指などの低電位の導電体が表面パネル2bに接触して接近したことを検知することができる。ただし、入力部設定アプリケーションソフト26によって、図2に示すように検知領域31の一部が入力領域32,33,34として設定されると、パッド用ドライバーソフト24では、前記入力領域32,33,34のいずれかの上に指が接近したと検知されたときにのみ操作入力であると判定し、検知領域31のうちの設定されている入力領域32,33,34以外の部分に指が接近したと検知されたときは、その検知信号が無視される。
図2に示す例では、検知領域31の左右のほぼ中央部に座標入力領域32が設定されており、左側の3箇所に釦入力領域33が設定され、右側にスライド入力領域34が設定されている。前記釦入力領域33とスライド入力領域34は、座標入力領域32とは異なる入力を行う他の入力領域である。
座標入力領域32と釦入力領域33とスライド入力領域34は、キーボード装置4を操作し、または平面型入力部材30のいずれかの領域を操作し、入力部設定アプリケーションソフト26にアクセスすることで行われる。入力設定アプリケーションソフト26にアクセスすると、オペレーティングシステム22によって表示ドライバー23が駆動されて、図5に示すように、液晶表示装置6の表示画面に入力設定パネル35,36が表示される。
入力設定パネル35,36が表示されているときは、それまでに設定されていた座標入力領域32が入力設定パネル35,36に入力するための操作領域として使用される。あるいは、入力設定パネル35,36が表示されているときは、検知領域31の全域が操作領域として使用されて、検知領域31のいずれかの箇所を指で操作することで、入力設定パネル35,36への入力が行われてもよい。
入力設定パネル35,36で指示されている操作を行うことで、例えば、釦入力領域33に割り当てる操作機能を変更して設定し、スライド入力領域34に割り当てる操作機能を変更して設定することができる。または、座標入力領域32の大きさや形状を変更したり、位置を変更することができ、同様に、釦入力領域33とスライド入力領域34の大きさや形状を変更したり、位置を変更することができる。さらには、釦入力領域33とスライド入力領域34のいずれかを無くしたり、両方の領域を無くしたり、釦入力領域33とスライド入力領域34以外の領域を増やすこともできる。または、座標入力領域32そのものを無くすこともできる。
上記設定は、入力設定パネル35,36の指示にしたがって、検知領域31のうちの入力領域を設定しようとする場所を1本の指または複数本の指でタッピングして位置を確定し、入力設定パネル35,36において予め用意されている四角や丸のパターンを選び出し、1本の指の移動や2本の指の移動で前記パターンの大きさを決めて入力領域を設定する。さらに、入力設定パネル35,36の指示にしたがって、それぞれの入力領域にどの種別の入力を行う領域であるのかその機能を割り付ける。
さらに、入力設定パネル35,36に入力することで、それぞれの入力領域を操作表示装置7で照光させるか否かの選択や、それぞれの入力領域をどのような色相で照光させるかの設定も行われる。
図2に示す入力領域の設定例では、検知領域31の中央に位置する四角形の座標入力領域32に1本の指を触れて動かすと、その座標データがパッド検知部12で検知されパッド入力信号生成部13で所定のフォーマットのデータとして出力される。パッド用ドライバーソフト24では、前記座標データに基づいてマウスを操作したときと同等の入力信号が生成されてオペレーティングシステム22に与えられる。そして、そのときに起動しているアプリケーションに応じて、例えば、液晶表示装置6の画面に表示されているカーソルを動かしたり、メニューの選択を行ったり、文字を手書きしたり、あるいはゲームをコントロールするなどの動作を行わせることができる。また、座標入力領域32に2本の指を触れて、アプリケーションに入力信号を与えることも可能である。
釦入力領域33は、1本の指を触れることでON−OFFの入力ができるスイッチ入力領域として使用される。あるいは、釦入力領域33に1本の指が触れている時間に対応した信号が継続して入力される。これにより、例えば、いずれかの釦入力領域33に指が触れている時間に応じて音量が増加し、他の釦入力領域33に指が触れている時間に応じて音量が低下する操作ができる。音量の代わりに液晶表示装置6の画面の輝度の調整であってもよいし、指が触れている間に画面が上方向に動き続けまたは下方向へ動き続けてもよい。
右側のスライド入力領域34に1本の指を触れて前後に移動させると、その座標データがパッド用ドライバーソフト24で解読されて、例えば、液晶表示装置6の画面に表示されている図形や文字列などを上下に移動させるストローク入力操作を行うことができる。
なお、ユーザがキーボード装置4を両手で操作するときに、手のひらが平面型入力部材30の検知領域31の表面に乗せられることが多い。この場合、釦入力領域33やスライド入力領域34に手のひらが触れると、入力動作が行われていると誤判断されるおそれがある。そこで、手のひらが乗っていると判断したときには、パッド用ドライバーソフト24において、釦入力領域33やスライド入力領域34を操作した信号を無視することが好ましい。
検知領域31に手のひらが触れたか否かの判定は次のいずれかである。まず、釦入力領域33とスライド入力領域34の所定の割合以上の面積、例えば80%以上の面積に手が触れていると検知したときに手のひらが乗っていると判断する。または、検知領域31のうちの座標入力領域32と釦入力領域33およびスライド入力領域34を除いた領域で、指が1本または2本触れたと検知されたときに、パッド用ドライバーソフト24においてその検知信号を無視し、ただし所定面積以上の手が触れたことを検知したときに、手のひらが乗ったと判断することができる。または、キーボード装置4のいずれかのキーが操作されているときに、釦入力領域33とスライド入力領域34からの検知信号を無視してもよい。
次に、前記入力部設定アプリケーションソフト26の動作によって、既に設定されている座標入力領域32をその大きさや形状を変えることなく、設定位置を移動させる操作を行うことができる。
その操作は、図5に示す入力設定パネル35,36を表示させ、所定の項目を入力して行ってもよい。ただし、図6に示すように、指の操作で座標入力領域32を簡単に移動させることが可能である。座標入力領域32に1本の指が触れているときには、その指の動きに応じて、パッド用ドライバーソフト24ではマウスを操作しているときと同等の信号が生成される。ただし、座標入力領域32の内部に2本の指が触れたとき、または座標入力領域32の近くに2本の指が触れ、その直後に2本の指が一緒に動いたときは、パッド用ドライバーソフト24で、座標入力領域32を移動させる操作であると認識する。このとき、入力部設定アプリケーションソフト26にアクセスされて、2本の指の移動した方向へ座標入力領域32を移動させる処理が行われ、新たな場所に座標入力領域32が設定される。
または、2本以下の指が座標入力領域32に触れたときは、座標データを生成し、3本以上の指が触れて移動したと判断したときに、座標入力領域32が移動してもよい。
また、複数本以上の指で座標入力領域32の内部またはその近傍でタッピングし、またはダブルタッピングし、その直後に複数本の指を動かすと座標入力領域32が移動し、さらにタッピングし、またはダブルタッピングすることで座標入力領域32の移動を決定してもよい。同様にして複数本の指の操作で、釦入力領域33やスライド入力領域34などの他の入力領域を移動させてもよい。
また、座標入力領域32が移動した結果、キーボード装置4を操作する手が座標入力領域32に触れる可能性があるときには、前述のように座標入力領域32またはその他の検知領域31に手のひらが触れたと判断したときに、座標入力領域32からの入力信号を無視することが好ましい。
図2および図6に示すように、座標入力領域32や他の入力領域33,34の位置や形状や表示状態を自由に変えることで、ユーザが使いやすい入力処理装置10を構成することが可能である。また、座標入力領域32を使用しないユーザはこれを削除することも可能である。
1 パーソナルコンピュータ
2 本体部
2b 表面パネル
4 キーボード装置
5 IC
6 液晶表示装置
7 操作表示装置
12 パッド検知部
13 パッド入力信号生成部
22 オペレーティングシステム
24 パッド用ドライバーソフト
26 入力部設定アプリケーションソフト
30 平面型入力部材
31 検知領域
32 座標入力領域
33 釦入力領域
34 スライド入力領域

Claims (10)

  1. 複数の入力キーが配列するキーボード装置と、前記キーボード装置よりも手前側に設けられた平面型入力部材とが設けられた入力処理装置において、
    前記平面型入力部材は、その一部が指で操作して座標データを入力する座標入力領域として使用され、他の部分が前記座標データ以外の入力を行う他の入力領域として使用されることを特徴とする入力処理装置。
  2. 前記平面型入力部材の幅寸法は、前記キーボード装置の幅寸法以上である請求項1記載の入力処理装置。
  3. 前記他の入力領域は、指の接触でON−OFFを入力するスイッチ入力領域である請求項1または2記載の入力処理装置。
  4. 前記他の入力領域は、指の接触時間に対応した信号を継続して入力する入力領域である請求項1または2記載の入力処理装置。
  5. 前記他の入力領域は、指の移動を検知して、指の移動に対応する信号を入力するスライド入力領域である請求項1または2記載の入力処理装置。
  6. 前記他の入力領域の形状と大きさならびに位置の設定の変更が可能である請求項1ないし5のいずれかに記載の入力処理装置。
  7. 前記他の入力領域で入力する操作信号の種別の設定と変更とが可能である請求項1ないし6のいずれかに記載の入力処理装置。
  8. 複数の入力キーが配列するキーボード装置と、前記キーボード装置よりも手前側に設けられた平面型入力部材とが設けられた入力処理装置において、
    前記平面型入力部材は、その一部が指で操作して座標データを入力する座標入力領域として使用され、前記平面型入力部材の検知領域内で、前記座標入力領域の位置を変えることが可能であることを特徴とする入力処理装置。
  9. 前記平面型入力部材は、1本の指が触れたか複数本の指が触れたかの識別が可能であり、前記座標入力領域に1本の指が触れていると判定したときは、その指の移動に応じた座標データが生成され、前記座標入力領域の内部またはその近傍に複数本の指が触れていると判定したときは、その指の動く方向へ前記座標入力領域が移動させられる請求項8記載の入力処理装置。
  10. 前記平面型入力部材は透光性であり、その下側に入力領域を示す操作表示装置が設けられている請求項1ないし9のいずれかに記載の入力処理装置。
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