专利名称：输入装置及接触状态检测方法
技术领域：
本发明涉及输入装置及接触状态检测方法。
背景技术：
例如，如日本特开平11-39087号公报所记载的那样，以往，例如已知有利用作为触笔(stylus pen)的接触装置在触摸面板或纸面等被接触体的表面上进行描画而能够将其轨迹输出给显示装置的输入装置。作为触笔已知有如下的触笔在笔前端部搭载有全方向压敏传感器，基于该压敏传感器检测到的压カ变动，来检测笔记录时被接触体对笔头直、接施加的摩擦力等阻力的方向。然而，如果是上述的触笔，摩擦力等阻力的強度会根据笔头及被接触体的材质而变化，因此，要正确地检测出笔头对被接触体施加的笔压之中的在该被接触体表面的法线方向上的成分是很困难的。
发明内容
本发明的课题在于，能够正确地检测出触笔等接触装置对触摸面板等被接触体施加的笔压之中的沿该被接触体表面的法线方向的成分，进而能够检测接触装置与被接触体的接触状态。本发明的输入装置具备接触装置，该接触装置具有轴构件；第一传感器，检测第一力，该第一力对应于所述轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在相对于所述轴构件的轴向正交的平面方向上的成分；以及第ニ传感器，检测第二力，该第二力对应于所述施加的力的在所述轴构件的所述轴向上的成分。此外，本发明的接触状态检测方法中，检测第一力，该第一力对应于在轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在相对于所述轴构件的轴向正交的平面方向上的成分；基于该检测结果，计算所述轴构件绕着该轴构件的轴进行旋转的旋转角。此外，本发明另外的接触状态检测方法中，检测第一力和第二力，该第一力对应于在轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在相对于所述轴构件的轴向正交的平面方向上的成分，该第二力对应于在轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在所述轴构件的所述轴向上的成分；基于该检测結果，计算所述轴构件的所述前端部对所述被接触体的所述表面施加的力的大小。此外，本发明又一其他的接触状态检测方法中，检测第一力和第二力，该第一力对应于在轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在相对于所述轴构件的轴向正交的平面方向上的成分，该第二力对应于在轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在所述轴构件的所述轴向上的成分；基于该检测結果，计算从所述被接触体的所述表面和所述轴构件相接触的接触点经过且与所述被接触体的所述表面相切的平面、与所述轴构件所成的角度。本发明的优点将在随后的说明中阐述，并且本发明的部分优点通过说明是明显的或可由本发明的实施而被了解。本发明的优点能够借助下文特别指出的手段及组合来认识和获得。
被并入本说明书且构成本说明书的一部分的附图阐释了本发明的实施方式，并且与上述的一般说明和下述的实施方式详述一同起到解释本发明原则的作用。图I是表示本实施方式所涉及的输入装置的概略结构的说明图。图2是表示图I的输入装置所配设的接触装置的整体结构的立体图。图3是表示图2的接触装置的前端部的内部结构的立体图。图4是表示图2的接触装置所配设的第一传感器的图3的IV-IV截断线に沿つた截面图。图5是表示本实施方式的输入装置的主控制结构的框图。图6是表示图2的接触装置对被接触体施加的力的成分的说明图。图7是用于说明基于第一传感器检测到的力来求出转矩的方法的示意图。图8是用于说明求出轴构件绕着该轴构件的轴进行旋转的旋转角的方法的示意图。图9是通过图2的接触装置进行的处理的流程图。图10是表示图2的接触装置的操作状态的ー个例子的立体图。图11是表示图2的接触装置的操作状态的ー个例子的立体图。图12是通过图5的控制装置进行的处理的流程图。图13是表示将没有描绘效果的描绘线显示于显示装置的一个例子的立体图。图14是表示将被实施了描绘效果之中的线宽变更效果的描绘线显示于显示装置的一个例子的立体图。图15是表示将被实施了描绘效果之中的线种变更效果的描绘线显示于显示装置的一个例子的立体图。
具体实施例方式本发明的各个实施方式将基于附图进行说明。以下，使用附图来说明用于实施本发明的优选方式。其中，虽然在以下叙述的实施方式中，为了实施本发明进行了技术方面的优选的各种限定，但是发明的范围不限于以下的实施方式及图示例。图I是表示本实施方式所涉及的输入装置的概略结构的说明图。如图I所示，输入装置I具备接触装置2、被接触装置3、显示装置4和控制装置5。
接触装置2例如是触笔等，与控制装置5连接成能够通过有线或无线的方式进行通信。图2是表示接触装置2的整体结构的立体图，仅就前端部示出了内部构造。图3是表示接触装置2的前端部的内部结构的立体图。如图2及图3所示，接触装置2具有笔形形状的主体部21、以及在主体部21的前端部设置的笔头部22。主体部21具备形成为四棱柱状而供用户握持的握持部211、以及从握持部211的前端起以前端变细的方式形成为大致四角锥状的前端部212。握持部211的内部为中空，在该部分内藏有各种电路部件(省略图示)。此外，在握持部211的前端部，形成有隔开规定间隔配置的三个隔壁213、214、21 5。在3个隔壁213、214、215之中，前端侧的隔壁213及中间的隔壁214形成有用于保持笔头部22的孔部216、217。前端侧的隔壁213的孔部216形成为四棱柱状，该孔部216的各内表面与握持部211的各外侧面相互平行。中间的隔壁214的孔部217形成为圆柱状。另ー方面，在前端部212的前端部形成有供笔头部22突出的开ロ 218。笔头部22具备轴构件221、第一传感器222和第二传感器223。轴构件221整体上为大致圆柱状，前端部形成为朝向前方突出的曲面。轴构件221以从位于最里侧的隔壁215延伸至开ロ 218的方式配置于孔部216、217的内部。轴构件221不限于大致圆柱状，只要是轴构件221的整体形状为沿着直线状的轴延伸的形状即可。图4是第一传感器222的沿着图3的IV-IV截断线的截面图。如图3及图4所示，第一传感器222包含有与握持部211的各个外侧面分别对应地设置的4个第一传感器222a、222b、222c、222d。这些第一传感器222a、222b、222c、222d是检测作用于轴构件221的转矩的平面方向传感器。这4个第一传感器222a、222b、222c、222d的沿着轴构件221的轴L观察时相对于轴L的相对位置，配置在相互错开90°、180°、270°的位置。第一传感器222a、222b、222c、222d的与轴构件221对置的面配置成与轴构件221的侧面之中的相互不同的4个区域分别接触，该面成为第一传感器222a、222b、222c、222d的各压敏部。由此，能够通过各第一传感器222a、222b、222c、222d来检测对轴构件221的前端部施加的力之中的在与轴构件221的轴L的方向正交的平面方向上的成分。第二传感器223包含有检测对轴构件221施加的力的在轴构件221的轴L的方向上的成分的轴向传感器。第二传感器223在轴构件221的基端部与最里侧的隔壁215之间以与轴构件221的基端部接触的方式配置。由此，能够通过第二传感器223来检测对轴构件221的前端部施加的力之中的沿轴构件221的轴L的成分。图5是表示本实施方式的输入装置的主控制结构的框图。如图5所示，接触装置2具备作为发送单元的I/F25、控制部26、第一传感器222、第二传感器223以及电源27。控制部26上电连接有第一传感器222、第二传感器223、电源27及I/F25。如上所述，第一传感器 222 包含有 4 个第一传感器 222a、222b、222c、222d，各第一传感器 222a、222b、222c、222d与控制部26分别独立地连接。控制部26基于各第一传感器222a、222b、222c、222d的第一检测结果及第ニ传感器223的第二检测结果来计算各种值，通过I/F25将包含有该计算结果的第一信息向外部发送。此外，控制装置5具备作为接收部的I/F51、以及控制I/F51的控制部52，被接触装置3具备作为发送部的I/F32 ;作为被接触体的触摸面板部31，具有允许接触的输入面，发送与该输入面上的由接触装置接触的接触位置对应的信号；以及控制部，控制I/F32及触摸面板部31。进而，输入装置I具备电源53，电源53对被接触装置3、显示装置4和控制装置5提供电源。图6是表示接触装置2对被接触体施加的力的成分的说明图。基于该图6，首先说明4个第一传感器222a、222b、222c、222d之中只有I个第一传感器222a检测到力而其他第一传感器222b、222c、222d没有检测到力的情况下的接触状态检测方法。如图6所示，若在使轴构件221的前端部212接触到触摸面板部31的表面时，轴构件221的前端部212被施加力A，则将该被施加的力A的在与轴构件221的轴L的方向正交的平面方向上的成分设为カX，将在轴L的方向上的成分设为カI。第二传感器223检测到力y的反作用力(_y)，作为与力y对应的第二力。另ー方面，第一传感器222a检测到对カX的反作用力(-X)积算从轴构件221的前端部起至第一传感器222a为止的距离D而得的转矩(_Tx)，作为与力X对应的第一力。也就是说，力X通过式⑴来求出，力A通过式⑵来求出。此外，从被接触体的表面和轴构件221相接触的接触点经过且与所述被接触体的所述表面相切的平面S、与轴构件221的轴L所成的角度0，通过式(3)来求出。X = Tx/D…(I)、A = V (x2+y2)... (2)9 = cosベ(x/A)…(3)接着，基于图7来说明通过多个第一传感器222检测到力的情况下的接触状态检测方法。图7是用于说明基于2个第一传感器222a、222b检测到的力来求出转矩(-Tx)的方法的示意图，示出了利用与轴构件221的轴L正交且从4个第一传感器222a、222b、222c、222d经过的平面进行截断时的各第一传感器222a、222b、222c、222d及轴构件221的截面。本实施方式的笔头部22具备沿着轴构件221的轴L观察时相对于轴L的相对位置配置在错开90°、180°、270°的位置的4个第一传感器222a、222b、222c、222d，在这样配置4个第一传感器222a、222b、222c、222d时，不存在由相邻接的3个以上第一传感器222检测到力的情況。在考虑到该情况的基础上，若将4个第一传感器222a、222b、222c、222d检测的力的大小分别设为Ta、Tb、Tc及Td，则转矩(-Tx)由以下的式(4)表示。Tx = V (Ta2+Tb2+Tc2+Td2)…(4)将利用该式⑷求出的转矩(-Tx)代入所述式⑴中，由此求出力X。将在此得到的力X和所述カy代入式⑵及(3)中，由此求出力A及角度0。图8是用于说明求出轴构件221绕着该轴构件221的轴L进行旋转的旋转角Cp的方法的示意图，示出了利用与轴构件221的轴L正交且从4个第一传感器222a、222b、222c、222d经过的平面进行截断时的各第一传感器222a、222b、222c、222d及轴构件221的截面。在此，所谓旋转角9是指轴构件221绕着该轴构件221的轴L进行旋转的旋转角。具体地说，在将相对于轴构件221的轴L正交的平面与轴L之间的交点设为点O、将利用经过点0且与轴L正交的平面截断轴构件221时的截面形状的周缘上的一点设为点P时，将以点0为起点且沿着在轴构件221的前端部212接触到被接触体的表面时作用于轴构件221的转矩的朝向延伸的射线、与线段OP所成的角度的大小，作为旋转角(P。另外，在图8中，图示了上述的射线与截面形状的周缘之间的交点，作为点Q。如上所述，不存在从相邻接的3个以上第一传感器222检测到力的情況。在2个第一传感器222a、222b中检测到转矩Ta及Tb的カ时，旋转角(P由以下的式(5)表示。cp—tan 1 (Tb / Ta). ■-(5)另外，在从轴L的前端侧观察而沿逆时针相邻接的2个第一传感器中检测到转矩的成分时，将由各第一传感器检测到的成分按照逆时针顺序设为Ta、Tb。此外，在2个第一传感器222a、222b中检测到转矩的成分时，将利用以上的式(5)求出的值直接作为旋转角Cp，在2个第一传感器222b、222c中检测到转矩的成分时，将在利用以上的式(5)求出的值中加上90°后的角度作为旋转角( P。同样，在2个第一传感器222c、222d中检测到转矩的成分时，将在利用以上的式(5)求出的值中加上180°后的角度作为旋转角(P，在2个第一传感器222d、222a中检测到转矩的成分时，将在利用以上的式(5)求出的值中加上270°后的角度作为旋转角9。由此，控制部26基于第一检测结果及第ニ检测結果，计算轴构件221对被接触体施加的力(カム)的大小、以及从被接触体的表面和轴构件221相接触的接触点经过的与该被接触体有关的平面S与轴构件221所成的角度0。该控制部26是第二计算单元、第三计算单元。此外，控制部26基于第一检测结果，计算轴构件221的旋转角(P。该控制部26是第
一计算单元。而且，控制部26若求出这些计算结果，则将该计算结果从I/F25朝向控制装置5发送。该控制部26及I/F25是发送単元。触摸面板部31是表面被轴构件221的前端部接触的被接触体。触摸面板部31若其表面被轴构件221的前端部接触，则向控制部33输出与其接触位置对应的电信号。控制部33基于来自触摸面板部31的电信号，检测由轴构件221的前端部接触的接触位置，通过I/F32向外部发送包含有与该接触位置对应的电信号的第二信息。显示装置4例如是监视器，与控制装置5的I/F51电连接。显示装置4基于控制装置5的控制进行显示。如图I所示，显示装置4配置在被接触装置3的背面侧，其显示内容经由被接触装置3被显示。如图5所示，控制装置5具备I/F51和控制部52，该I/F51和控制部52被电连接。控制部52基于从被接触装置3送出的第二信息计算接触位置，控制显示装置4，使得在与该接触位置对应的位置显示例如描绘线等。此外，控制部52从接触装置2所送出的第一信息中读出力A、旋转角Cp及角度e，对描绘线实施按照每个读出结果而不同的描绘效果。也就是说，控制部52是描绘效果赋予单元。作为描绘效果，例如能够列举出变更描绘线的粗细的线宽变更效果、变更描绘线的颜色的线色变更效果、变更线的种类的线种变更效果、将曾经描画过的描绘线擦除的擦除效果(erasing effect)等。具体地说,力A与线宽变更效果建立了对应,力A越大则描绘线越粗。此外，角度9与线宽变更效果及线色变更效果建立了对应，角度9越接近90度则描绘线越细且浓，角度e越从90度偏离则描绘线越是慢慢变粗且变淡。此外，旋转角CP与线种变更效果建立了对应。根据旋转角Cp能够检测出接触装置2的4个侧面之中的、最朝上的侧面，因此如果各侧面分别与不同线种建立了对应，那么成为与最朝上的侧面建立了对应的线种。例如，在4个侧面之中，预先对第一侧面分配“实线”，对第二侧面分配“虚线”，对第三侧面分配“单点划线”、对第四侧面分配“擦除”。接着，说明本实施方式的作用。首先，说明接触装置2的作用。图9是通过接触装置2进行的处理的流程图。如图9所示，接触装置2的控制部26检测来自第一传感器222及第ニ传感器223的输出(步骤SI)。在来自第一传感器222及第ニ传感器223中的某个的输出不是O的情况下，移至步骤S2,在第一传感器222及第ニ传感器的输出全部为O的情况下成为原样待机状态。在步骤S2中，接触装置2的控制部26基于4个第一传感器222各自的第一检测结果、第二传感器223的第二检测結果，计算图10所示的力A。在步骤S3中，接触装置2的控制部26基于4个第一传感器222各自的第一检测结果、第二传感器223的第二检测結果，计算图11所示的角度9。在步骤S4中，接触装置2的控制部26基于4个第一传感器222各自的第一检测结果，计算旋转角9。在步骤S5中，接触装置2的控制部26将包含有各计算结果的第一信息从I/F25朝向控制装置5发送。
接着，说明控制装置5的作用。图12是控制装置5所进行的处理的流程图。如图12所示，控制装置5的控制部52判断是否从被接触装置3发送了第二信息(步骤Sll)，在发送了的情况下移至步骤S12，在没有发送的情况下成为原样待机状态。在步骤S12中，控制装置5的控制部52判断是否从接触装置2发送了第一信息，在发送了的情况下移至步骤S14，在没有发送的情况下移至步骤S13。在步骤S13中，控制装置5的控制部52基于第二信息计算接触位置，控制显示装置4，使得在显示装置4的显示面上在与接触位置对应的位置显示没有描绘效果的描绘线。在步骤S14中，控制装置5的控制部52从第一信息中读出力A，决定与该カA对应的描绘效果的赋予。在步骤S15中，控制装置5的控制部52从第一信息中读出角度0，决定与该角度0对应的描绘效果的赋予。在步骤S16中，控制装置5的控制部52从第一信息中读出旋转角(P，决定与该旋转角9对应的描绘效果的赋予。在步骤S17中，控制装置5的控制部52基于第二信息计算接触位置，控制显示装置4，使得在显示装置4的显示面上的与接触位置对应的位置显示被赋予了如上述那样决定的描绘效果的描绘线。例如，在图13中示出了将没有描绘效果的描绘线K显示于显示装置4的ー个例子。此外，在图14中示出了将被实施了描绘效果之中的线宽变更效果的描绘线Kl显示于显示装置4的ー个例子。此外，在图15中示出了将被实施了描绘效果之中的线种变更效果的描绘线K2显示于显示装置4的ー个例子。如上所示，根据本实施方式，通过第一传感器222检测施加于轴构件221前端部的力之中的在相对于轴构件的轴L的方向正交的平面方向上的成分，通过第二传感器223检测所述力之中的在轴L的方向上的成分，因此，根据第一传感器222的第一检测结果和第二传感器223的第二检测結果，能够计算力A。因此，能够正确地检测接触装置2对被接触装置3施加的力A。此外，如果有第一传感器222的第一检测结果和第二传感器223的第二检测結果，那么也能够计算被接触体上的与轴构件221的平面S与轴构件221所成的角度0。而且，如果有第一传感器222的第一检测结果，那么也能够求出轴构件221的旋转角(P。而且，在与从被接触装置3送来的第二信息对应的位置进行描绘时，实施与力A、角度0及旋转角9等的计算结果建立了对应的描绘效果，因此，仅通过变更描绘时的接触装置2的状态就能够将不同的描绘效果反映到显示装置4的显示内容中。另外，本发明不限于上述实施方式，能够适当地变更。例如，在上述实施方式中，示例说明了接触装置2的控制部26具有第一计算单元、第二计算单元及第三计算单元的全部功能的情况，但是，也可以使控制装置5的控制部52作为第一计算单元、第二计算单元及第三计算单元之中的ー个以上的计算单元发挥功能。此外，在上述实施方式中，控制装置2的控制部26朝向外部发送的第一信息中不包括第一传感器222的第一检测结果及第ニ传感器223的第二检测结果，但是也可以使得在第一信息中包括这些第一、第二检测結果。将在下面列举具体的变形例。<变形例1>在接触装置2的控制部26具有第一计算单元、第二计算单元及第三计算单元的全部功能的情况下，也可以是控制装置2的控制部26将第一至第三计算单元的全部计算结果、与第一传感器222的第一检测结果及第ニ传感器223的第二检测结果一起,作为第一信息朝向外部发送。在该情况下，控制装置5的控制部52可以不仅至少基于第一至第三计算单元的全部计算結果，还基于第一及第ニ检测結果，将被实施了描绘效果的图形描绘于显示单元。<变形例2>在接触装置2的控制部26仅具有第二计算单元及第三计算单元的功能的情况下，控制装置2的控制部26将第二及第三计算单元的2个计算结果与第一传感器222的第一检测结果一起，作为第一信息向外部发送。在该情况下，控制装置2的控制部26可以将第ニ传感器223的第二检测结果作为第一信息向外部发送，也可以不将第二传感器223的第ニ检测结果作为第一信息向外部发送。此外，控制装置5的控制部52具有基于第一检测结果计算轴构件221的旋转角Cp的第一计算单元的功能。进而，控制装置5的控制部52可以是不仅至少基于第二及第三计算单元的全部计算結果，还基于第一检测結果，将被实施了描绘效果的图形描绘于显示単元。控制装置5的控制部52在从接触装置2的控制部26接收到第二检测结果的情况下，可以是基于第一检测结果或第二检测结果，将被描绘了描绘效果的图形描绘于显示単元。<变形例3>在接触装置2的控制部26不具有第二计算单元及第三计算单元中的任意ー个计算单元的功能的情况下，可以是将控制装置2的控制部26所具有的计算单元的全部计算结果与第一传感器222的第一检测结果及第ニ传感器223的第二检测结果一起，作为第一信息向外部发送。在该情况下，控制装置5的控制部52最好至少具有上述一个计算単元的功能。即，在接触装置2的控制部26也不具有第一计算单元的功能的情况下，控制装置5的控制部52需要具有第一计算单元的功能。在该情况下，可以是，控制装置5的控制部52不仅基于第二计算单元及第三计算单元中的任意另ー个计算单元的计算結果，还基于第一及第二检测結果，将被实施了描绘效果的图形描绘于显示単元。控制装置5的控制部52在接触装置2的控制部26具有第一计算单元的功能的情况下，可以是不仅基于上述的另ー个计算单元的计算結果，还基于第一计算单元的计算結果，将被实施了描绘效果的图形描绘于显示单元。
此外，在上述实施方式中，示例说明了在接触装置2中搭载了 4个第一传感器222的情况，但是，第一传感器222只要至少设有3个即可。此外，在上述实施方式中，示例说明了根据计算结果(力A、角度0及旋转角Cp)对显示内容实施不同描绘效果的情况，但是也可以对计算结果分配除描绘以外的其他应用软件的操作。由此，能够提高接触装置2的通用性。此外，在上述实施方式中，将旋转角Cp根 据该旋转角9的大小分割为4个区域，使接触装置2的4个侧面中个任一个侧面与各区域建立了对应，但是也可以是，将旋转角Cp根据该旋转角(P的大小而分割成3个以下或5个以上区域，对各区域分配用于赋予任意效果的功能。即，旋转角9的分割个数与接触装置2的侧面个数不一定要一致。因此，握持部211例如也可以是圆柱状。此外，在上述实施方式中，在步骤Sll中，在没有从接触装置2发送第一信息的情况下，移至步骤S13，但是也可以是，在第一信息所包含的值为规定值以下的情况下移至步骤 S13。此外，在上述实施方式中，控制装置5的控制部52基于第一至第三计算结果(力A、角度e及旋转角(P)的全部，将被实施了描绘效果的图形描绘于显示单元，但是，当然也可以是，仅基于第一至第三的计算结果中的某一个或两个计算结果，将被实施了描绘效果的图形描绘于显示单元。说明了本发明的几个实施方式，但是本发明的技术范围包含权利要求书所记载的发明及其等同范围。
权利要求
1.一种输入装置，其中， 具备接触装置，该接触装置具有 轴构件； 第一传感器，检测第一力，该第一力对应于在所述轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在相对于所述轴构件的轴向正交的平面方向上的成分；以及 第二传感器，检测第二力，该第二力对应于所述被施加的力的在所述轴构件的所述轴向上的成分。
2.如权利要求I所述的输入装置，其中， 所述接触装置的所述第一传感器包含有3个平面方向传感器，该3个平面方向传感器检测作用于所述轴构件的转矩； 所述3个平面方向传感器配置成与所述轴构件的侧面之中的3个区域接触。
3.如权利要求I所述的输入装置，其中， 所述接触装置的所述第二传感器包含有轴向传感器，该轴向传感器检测所述轴构件被施加的力的在所述轴构件的所述轴向上的成分； 所述轴向传感器配置成与所述轴构件的基端部接触。
4.如权利要求I所述的输入装置，其中， 还具备第一计算单元，该第一计算单元基于所述接触装置的所述第一传感器的第一检测結果，计算所述轴构件绕着该轴构件的轴进行旋转的旋转角。
5.如权利要求4所述的输入装置，其中， 在将相对于所述轴构件的所述轴正交的平面和轴的交点设为点O、将利用从所述点O经过且相对于所述轴正交的平面来截断所述轴构件时的截面形状的周缘上的一点设为点P时，所述第一计算单元计算以所述点O为起点且沿着所述轴构件的前端部接触到所述被接触体的表面时作用于所述轴构件的转矩的朝向延伸的射线、与线段OP所成的角度的大小，作为所述轴构件的所述旋转角。
6.如权利要求I所述的输入装置，其中， 还具备第二计算单元，该第二计算单元基于所述接触装置的所述第一传感器的第一检测结果及所述接触装置的所述第二传感器的第二检测结果，计算所述轴构件的所述前端部对所述被接触体的所述表面施加的力的大小。
7.如权利要求I所述的输入装置，其中， 还具备第三计算单元，该第三计算单元基于所述接触装置的所述第一传感器的第一检测结果及所述接触装置的所述第二传感器的第二检测結果，计算从所述被接触体的所述表面和所述轴构件相接触的接触点经过且与所述被接触体的所述表面相切的平面、与所述轴构件所成的角度。
8.如权利要求I所述的输入装置，其中， 所述接触装置还具有发送单元，该发送单元将包含有所述接触装置的所述第一传感器的第一检测结果及所述接触装置的所述第二传感器的第二检测结果的第一信息向外部发送。
9.如权利要求I所述的输入装置，其中，还具备第一计算单元，基于所述接触装置的所述第一传感器的第一检测结果，计算所述轴构件绕着该轴构件的轴进行旋转的旋转角； 第二计算单元，基于所述接触装置的所述第一传感器的第一检测结果及所述接触装置的所述第二传感器的第二检测结果，计算所述轴构件的所述前端部对所述被接触体的所述表面施加的力的大小；以及 第三计算单元，基于所述接触装置的所述第一传感器的第一检测结果及所述接触装置的所述第二传感器的第二检测結果，计算从所述被接触体的所述表面和所述轴构件相接触的接触点经过且与所述被接触体的所述表面相切的平面、与所述轴构件所成的角度。
10.如权利要求9所述的输入装置，其中， 所述接触装置还具有发送单元，该发送单元将包含有所述接触装置的所述第一传感器 的第一检测结果及所述接触装置的所述第二传感器的第二检测结果的一方或双方的检测结果的第一信息向外部发送。
11.如权利要求9所述的输入装置，其中， 还具备描绘效果赋予单元，该描绘效果赋予单元对图形实施基于由所述第一计算单元、所述第二计算单元及所述第三计算单元之中的任一个计算单元计算出的结果的描绘效果而将图形描绘于显示装置的显示画面。
12.如权利要求10所述的输入装置，其中， 所述第一计算单元、所述第二计算单元及所述第三计算单元之中的任意一个计算単元被配设于所述接触装置， 所述接触装置的所述发送单元将由所述ー个计算单元计算出的计算结果向外部发送。
13.如权利要求12所述的输入装置，其中， 还具备描绘效果赋予单元，该描绘效果赋予单元对图形实施基于由所述第一计算单元、所述第二计算单元或所述第三计算单元计算出的结果的描绘效果而将图形描绘于显示装置的显示画面。
14.如权利要求9所述的输入装置，其中， 还具备被接触装置，该被接触装置具有所述被接触体，将与该被接触体的所述表面上的被所述轴构件的所述前端部接触的接触位置对应的信号向外部发送。
15.如权利要求11所述的输入装置，其中， 还具备被接触装置，该被接触装置具有所述被接触体，将与该被接触体的所述表面上的被所述轴构件的所述前端部接触的接触位置对应的信号向外部发送； 所述描绘效果赋予单元对图形实施基于由所述ー个计算单元计算出的结果的描绘效果，在显示装置的显示画面上的与对应于所述接触位置的信号相对应的位置描绘图形。
16.如权利要求13所述的输入装置，其中， 还具备被接触装置，该被接触装置具有所述被接触体，将与该被接触体的所述表面上的被所述轴构件的所述前端部接触的接触位置对应的信号向外部发送； 所述描绘效果赋予单元对图形实施基于由所述ー个计算单元计算出的结果的描绘效果，在显示装置的显示画面上的与对应于所述接触位置的信号相对应的位置描绘图形。
17.ー种接触状态检测方法，其特征在于， 检测第一力，该第一力对应于在轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在相对于所述轴构件的轴向正交的平面方向上的成分； 基于该检测结果，计算所述轴构件绕着该轴构件的轴进行旋转的旋转角。
18.ー种接触状态检测方法，其特征在于， 检测第一力和第二力，该第一力对应于在轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在相对于所述轴构件的轴向正交的平面方向上的成分，该第二力对应于在轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在所述轴构件的所述轴向上的成分； 基于该检测结果，计算所述轴构件的所述前端部对所述被接触体的所述表面施加的力的大小。
19.ー种接触状态检测方法，其特征在于， 检测第一力和第二力，该第一力对应于在轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在相对于所述轴构件的轴向正交的平面方向上的成分，该第二力对应于在轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在所述轴构件的所述轴向上的成分； 基于该检测结果，计算从所述被接触体的所述表面和所述轴构件相接触的接触点经过且与所述被接触体的所述表面相切的平面、与所述轴构件所成的角度。
全文摘要
本发明涉及一种输入装置以及接触状态检测方法。该输入装置具备接触装置，该接触装置具有轴构件；第一传感器，检测第一力，该第一力对应于所述轴构件的前端部接触到被接触体的表面时所述轴构件的所述前端部被施加的力的、在相对于所述轴构件的轴向正交的平面方向上的成分；以及第二传感器，检测第二力，该第二力对应于所述施加的力的在所述轴构件的所述轴向上的成分。
文档编号G06F3/033GK102736747SQ20121008645
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月28日 优先权日2011年3月29日
发明者久野俊也 申请人:卡西欧计算机株式会社