JPH0449716Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、いわゆるパーソナルコンピユータな
どの座標入力装置として好適に用いられる入力装
置に関する。

従来技術 いわゆるパーソナルコンピユータなどにおける
座標入力装置として、いわゆるマウスまたはトラ
ツクボールと称される入力装置が用いられてい
る。マウスはハウジング内に球状の回転体を収納
し、この回転体をハウジングがたとえば床と摺接
する底部から外方に臨ませ、前記ハウジングを床
上で移動することにより回転体を回転させ、この
回転量をたとえばエンコーダなどによつて読取る
ものである。このように読取られた回転量は、相
互に直交する２方向の成分に区分され、この区分
された成分が、前記パーソナルコンピユータにお
いて、たとえば陰極線管（CRT）における縦方
向および横方向の入力座標値となる。

また前記トラツクボールとは、マウスにおいて
たとえば床と摺接するハウジングの底部から外方
に臨んでいた回転体を、ハウジングの床と反対側
表面から上方に臨ませ、すなわちハウジングの上
方に突出した回転体を、たとえば手などによつて
任意方向に回転し、この回転量を前記エンコーダ
などによつて読取り、上述したようなマウスと同
様にパーソナルコンピユータなどへの座標入力を
得るようにしたものである。

このようなマウスおよびトラツクボールによる
座標入力は、たとえばキー入力手段やいわゆるジ
ヨイステイツクなどを用いて座標値を入力する場
合、CRT上で上下左右の４方向やまたは８方向
にその方向が限定されるのに比べ、前記マウスお
よびトラツクボールは任意の全方向の座標指定を
行なうことができ、また入力速度も格段に高速と
なつている。

考案が解決しようとする問題点 上述したようなマウスを用いて座標入力を行な
おうとする場合、マウスに備えられる回転体を回
転しようとすれば、ハウジング自体を移動せねば
ならず、CRT上のたとえば１ドツトごとの座標
入力など微細な操作は困難であつた。また回転体
を収納したハウジングを床上で移動する必要があ
るため、移動範囲に対応する移動領域を確保する
必要があつた。

一方、前述したトラツクボールを用いる場合に
は、回転体をたとえば操作者の手などによつて回
転するため、微細な移動を容易に行なうことがで
きまた、ハウジング自体は移動する必要がないの
で、床上の設置面積も比較的小さいものとなる。
しかしながらCRT上で、長距離の座標移動を行
なおうとするような場合、手などによつて前記回
転体を頻繁に回転させねばならず、このような座
標入力が困難であり、また時間も要してしまうと
いう問題点があつた。

本考案の目的は、上述の問題点を解決し、上述
したマウスとトラツクボールとの双方の利点を兼
ね備えた入力装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本考案は、ハウジング３と、 該ハウジング３の一方側表面で外方に臨む一方
動作位置と、該ハウジング３の他方側表面で外方
に臨む他方動作位置との間で変位自在であり、か
つ任意方向に自転自在な回転体２と、 該回転体２の回転量を検出する回転量検出手段
７，８と、 該回転体２を異なる押圧状態にて上記変位方向
と交差する方向に押圧する押圧手段１４と、 上記ハウジング３に着脱可能であり、該押圧手
段１４の押圧状態を変化させて該回転体２の動作
位置を変位させる機能を有する蓋２９とを備えた
ことを特徴とする入力装置である。

作 用 本考案に従う入力装置において、蓋２９をハウ
ジング３にたとえば装着することによつて、ハウ
ジング３内の回転体２をハウジング３の一方側表
面で、外方に臨む一方動作位置に変位させ、この
とき、押圧手段１４の押圧力によつて回転体２が
前記一方動作位置において、任意方向の回転自在
に保持される。したがつてこの状態の回転体２の
回転を、ハウジング３の移動によつて実現して、
マウスとして使用してもよく、この回転体２の回
転量が回転量検出手段７，８によつて検出され、
得られた値を出力する。

一方、蓋２９をハウジング３からたとえば脱抜
することによつて、前記回転体２をハウジング３
の他方側表面で、外方に臨む他方動作位置に変位
させ、このとき、前記押圧手段１４の押圧状態を
変化させて、回転体２を前記他方側動作位置に変
位する。このように変位した回転体２を、たとえ
ば操作者の手などによつて任意方向に回転してト
ラツクボールとして使用するようにしてもよい。
このように回転される回転体２の回転量は、前述
のように回転量検出手段７，８によつて検出され
入力される。

実施例 第１図は本考案の一実施例の入力装置１の断面
図であり、第２図は第１図の切断面線−から
見た断面図であり第３図は第２図の切断面線−
から見た断面図であり、第４図は入力装置１の
斜視図であり、第５図は入力装置１の分解斜視図
である。第１図は、第２図の切断面線−から
見た断面図である。第１図〜第５図を参照して、
本実施例の構成について説明する。入力装置１
は、たとえばポリウレタンなど比較的摩擦係数の
大きな材料から成る回転体であるボール２を備
え、このボール２はたとえば合成樹脂材料などか
ら形成されるハウジング３内のボール収納部４に
収納される。

ハウジング３には、後述されるようにボール２
がハウジング３内で上方に変位した一方動作位置
において、外方に臨むことができる透孔５と、ボ
ール２がハウジング３内で下方に変位した場合、
ボール２がハウジング３の下方に変位した他方動
作位置において、外方に臨むことができる透孔６
とが形成される。またボール２が収納される前記
ボール収納部４は、後述されるようにボール２
が、前記一方動作位置と他方動作位置との間で変
位自在であるような形状に形成される。

また前記ボール収納部４と連続し、エンコーダ
装置７，８が収納される第５図に示すエンコーダ
収納部９，１０が形成される。エンコーダ収納部
９は、ボール収納部４に関してハウジング３の長
手方向（第２図の左右方向端部）に連なつて形成
される。すなわちエンコーダ７の回転軸線Ａ１
は、ハウジング３の前記長手方向と直交する状態
に配置される。またエンコーダ８の回転軸線Ａ２
は、回転軸線Ａ１と直交する状態に配置される。
このような配置状態のエンコーダ７，８によつ
て、ボール２の任意方向の回転運動における前記
長手方向に沿う回転量成分、およびその長手方向
に直交する方向の回転量成分をそれぞれ検出する
ことができる。

第２図に示すようにボール２の中心に関して、
ハウジング３の前記長手方向と、第２図の時計ま
わりにたえば135度の角度をなす方向に沿つて、
ボール２を押圧ばね１１のばね力によつて押圧す
る押圧ローラ１２が設けられる。押圧ローラ１２
は、ブラケツト１３に保持される。この押圧ばね
１１、押圧ローラ１２およびブラケツト１３が、
押圧手段１４を構成する。この押圧手段１４は、
ハウジング３に設けられた収納部１５に収納され
る。ブラケツト１３の押圧ローラ１２と反対側端
部は、第１図の上下方向に伸び、押圧ローラ１２
のボール２への押圧力を変化する大略的に角柱状
の駆動手段である駆動部材１６，１７と当接す
る。

駆動部材１６の押圧手段１４側は、ハウジング
３（第５図参照）の底面側（第１図の下方側）か
ら、ハウジング３の上下方向と平行な第１押圧面
１８と、第１押圧面１８に連続しハウジング３の
上方側になるに従い、ハウジング３の外方に向け
て傾斜する案内面１９と、案内面１９と連続しハ
ウジング３の上下方向と平行であつて、第１押圧
面１８よりハウジング３の外方側に位置する第２
押圧面２０とを含む。また第２押圧面２０のさら
に上方は、ハウジング３の内方側に突出した係止
部２１とされる。上述したような駆動部材１６の
構成は、駆動部材１７においても同様であり、必
要な場合には駆動部材１６の説明において用いた
参照符１８〜２１に、添字ａを付して示す。

これらの駆動部材１６，１７間に前記押圧ばね
１１が配置され、この押圧ばね１１はハウジング
３において、ハウジング３と一体的に形成されて
いる係止面２２によつて下方に脱落することが阻
止される。また前記駆動部材１６，１７は、ハウ
ジング３内に収納された駆動ばね２３，２４によ
つて、上方にばね付勢されている。

一方、これら駆動部材１６，１７は、ハウジン
グ３においてハウジング３と一体的に形成されて
いる係止面２５によつて、前記駆動ばね２３，２
４の付勢力によつてハウジング３内から脱落する
ことが防がれている。またこの駆動部材１６，１
７が収納される摺動空間が、ハウジング３の上方
表面に貫通し、挿入孔２６，２７（第５図参照）
として開口する。

前記ハウジング３の頂面２８を覆う蓋２９が、
たとてばハウジング３と同一材料から形成され
る。ハウジング３は大略的に無底箱状であつて、
前記挿入孔２６，２７と対応する位置に、下方に
突出した押圧部材３０，３１が垂下して設けられ
る。この押圧部材３０，３１は、蓋２９がハウジ
ング３に装着された状態で、前記挿入孔２６，２
７内に挿入され、その遊端部が駆動部材１６，１
７の第４図上端部を、駆動ばね２３，２４のばね
力に抗して下方に押圧し、押圧手段１４のブラケ
ツト１３が駆動部材１６，１７の第２押圧面２
０，２０ａに当接する状態とする。

また蓋２９において、ハウジング３の前記透孔
５と対応する位置に、たとえば略円柱状のストツ
パ３２が垂下して形成される。ストツパ３２の遊
端面には円弧状の凹所３３が形成され、この凹所
３３には周方向に間隔をあけて、それぞれ任意方
向に回動自在な球体３４，３５，３６が埋設され
る。これらの球体３４〜３６は、蓋２９をハウジ
ング３に装着した状態でボール２に当接し、ボー
ル２がハウジング３の底面３７において床（図示
せず）と摺接し、ボール２が回転されるときボー
ル２が床からの押圧力によつてハウジング３内を
上方に移動し、床とボール２との摺接が解除され
ることを阻止する。

また前記球体３４〜３６は、前述したようにそ
れぞれ回動自在とされているので、ボール２の任
意方向の回転動作を確実に行なわせ、またボール
２を可及的に小さな摩擦力で上方から支持するの
で、ボール２が床との摺接時において滑つてしま
い、ハウジング３の移動量がボール２の回転量に
正確に反映されない事態を防ぐことができる。ま
た、前記ハウジング３には、操作スイツチ３８，
３９が設けられ、入力装置１が接続されるたとえ
ばパーソナルコンピユータにおけるプログラム進
行などが制御される。

第６図は本実施例の入力装置１の電気的構成を
示すブロツク図である。前記エンコーダ装置７，
８によつて検出されたボール２の回転量は、演算
装置４０に与えられ、入力された座標値など算出
し、前記パーソナルコンピユータなどに出力し、
これに備えられるたとえば陰極線管（CRT）な
どによつて実現される表示手段４１に表示する。

前記エンコーダ装置７，８の各回転軸線Ａ１，
Ａ２と押圧ローラ１２の回転軸線とは、仮想平面
Ｆ１上に配置される。また前記蓋２９がハウジン
グ３に装着された状態で、ボール２の中心はたと
えば仮想平面Ｆ１のわずかに蓋２９側にあるよう
に構成されてもよい。

上述したように蓋２９をハウジング３に装着し
た状態で、本実施例の入力装置１のボール２は、
ハウジング３の透孔６から外方に臨み、透孔６か
ら部分的に突出するように構成される。したがつ
てこのような入力装置１は、いわゆるマウスとし
て機能することができる。

第７図は本実施例の入力装置１において、蓋２
９をハウジング３から取外した状態の断面図であ
り、第８図は蓋２９を取外したハウジング３の斜
視図であり、第９図はハウジング３の第３図と対
応する断面図である。第１図、第６図および第７
図〜第９図を参照して、本実施例の入力装置のい
わゆるトラツクボールとしての機能について説明
する。

上述したように蓋２９をハウジング３に装着し
た状態で、本実施例の入力装置１はいわゆるマウ
スとして機能することができる。次に蓋２９をハ
ウジング３から第１図の上方に引上げると、蓋２
９に形成されている前記押圧部材３０，３１が、
ハウジング３の頂面２８に形成された挿入孔２
６，２７から次第に抜出される。このとき押圧部
材３０，３１の遊端部によつて第１図の下方に押
圧されていた駆動部材１６，１７は、駆動ばね２
３，２４のばね力によつて第１図の上方に付勢さ
れる。

前述したように押圧手段１４のブラケツト１３
のボール２と反対側の端部である摺動部４２は、
駆動部材１６，１７の前記第２押圧面２０，２０
ａに当接していたが、駆動部材１６，１７の第１
図上方への変位に伴つて、この摺動部４２は案内
面１９，１９ａを通過しつつ、ボール２の方向に
押圧され変位する。駆動部材１６，１７の第１図
上方への変位は、駆動部材１６，１７の係止部２
１，２１ａがハウジング３の頂面２８付近に設け
られている係止面４３に当接して阻止される。こ
の状態でブラケツト１３の前記摺動部４２は、駆
動部材１６，１７の第１の押圧面１８，１８ａに
当接している。

上述したようなブラケツト１３のボール２方向
への押圧力によつて、ボール２にはその中心の第
１図の下方を通る方向の力が与えられる。したが
つてボール２は押圧ローラ１２とエンコーダ装置
７，８とによつて第１図上方に押上げられる。こ
のように押上げられたボール２は、ハウジング３
の頂面２８に設けられた透孔５の周縁部において
係止される。したがつて第７図示の状態ではボー
ル２はハウジング３の頂面２８において透孔５か
ら上方に突出しており、この突出したボール２を
たとえば操作者の手などによつて任意方向に回転
させることができる。このようなボール２の回転
は前述したようにエンコーダ装置９，１０によつ
て検出され、座標値として前記パーソナルコンピ
ユータなどに出力される。

ここでボール２をいわゆるトラツクボールとし
て使用し、操作者の手などによつて透孔５から突
出した部分を摺擦した場合、この人間の手などに
よつてボール２に第７図下方に向かう力が与えら
れる。一方、ボール２を支持するエンコーダ装置
７，８はエンコーダ収納部９，１０に収納されて
おり、ボール２から遠ざかる方向には変位しない
ように構成されている。またボール２を支持する
押圧手段１４においてボール２に接触する押圧ロ
ーラ１２は、ブラケツト１３によつて支持されて
おり、このブラケツト１３の前記摺動部は駆動部
材１６，１７の第１押圧面１８，１８ａにおいて
係止されている。したがつてボール２はエンコー
ダ装置７，８および押圧ローラ１２によつて３点
支持されたことになり、前記摺擦動作によつても
ボール２が第７図の下方に変位することが防がれ
る。

以上のように本実施例の入力装置１は、いわゆ
るマウスとトラツクボールとの機能を合わせて有
することができ、座標入力操作の態様に応じて、
容易にこれらの機能を切換えて用いることができ
る。

また前述の実施例において、ボール２の材料は
ポリウレタンに限定するものではなく、またハウ
ジングおよび蓋２９の材料も合成樹脂に限定され
るものではない。また入力装置１をいわゆるマウ
スとして使用する場合、ボール２の円滑な回動を
実現する構成として用いられた球体３４〜３６に
換えて、蓋２９の凹所３３を、摩擦係数の低い材
料から成る層で被覆するなどその他の構成を用い
るようにしてもよい。

効 果 以上のように本考案によれば、入力装置のハウ
ジング３内には回転体２が、ハウジング３の一方
側表面で外方に臨む一方動作位置と、ハウジング
３の他方側表面で外方に臨む他方動作位置との間
で蓋２９の着脱に応じて変位自在に収納され、か
つ任意方向に自転自在に配置される。この回転体
２に関連して、回転体２を前記変位方向と交差す
る方向に押圧力で押圧する押圧手段１４が設けら
れており、蓋２９の着脱状態に対応した前記一方
動作位置と他方動作位置との間で回転体２が変位
される。また前記回転体２が前述したような異な
る動作位置のいずれに位置した場合であつても、
回転体２の任意方向の回転量は回転量検出手段
７，８によつて検出される。したがつてこのよう
な入力装置をたとえばいわゆるマウスと称される
入力装置といわゆるトラツクボールと称される入
力装置との機能を合わせて有するようにでき、た
とえば座標入力などにおける作業効率を格段に向
上することができる。すなわち蓋２９をハウジン
グに対して装着、脱抜することにより、簡単でし
かも確実に押圧手段１４の押圧状態を変化させ
て、回転体２をマウスあるいはトラツクボールの
機能に対応した動作位置に変位させることができ
るとともに、蓋２９の着脱状態によつて入力装置
の機能を認識することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の入力装置１の断面
図、第２図は第１図の切断面線−から見た断
面図、第３図は第２図の切断面線−から見た
断面図、第４図は入力装置１の斜視図、第５図は
入力装置１の分解斜視図、第６図は入力装置１の
電気的構成を示すブロツク図、第７図は入力装置
１においてハウジング３から蓋２９を取外した状
態の断面図、第８図はこの状態の入力装置１の斜
視図、第９図はこの状態の入力装置１における第
３図に対応する断面図である。 １……入力装置、２……ボール、３……ハウジ
ング、４……ボール収納部、７，８……エンコー
ダ装置、１４……押圧手段、１６，１７……駆動
部材、２３，２４……駆動ばね、２９……蓋、３
０，３１……押圧部材、４２……摺動部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ハウジング３と、 該ハウジング３の一方側表面で外方に臨む一方
   動作位置と、該ハウジング３の他方側表面で外方
   に臨む他方動作位置との間で変位自在であり、か
   つ任意方向に自転自在な回転体２と、 該回転体２の回転量を検出する回転量検出手段
   ７，８と、 該回転体２を異なる押圧状態にて上記変位方向
   と交差する方向に押圧する押圧手段１４と、 上記ハウジング３に着脱可能であり、該押圧手
   段１４の押圧状態を変化させて該回転体２の動作
   位置を変位させる機能を有する蓋２９とを備えた
   ことを特徴とする入力装置。