JPH0449717Y2 - - 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。

背景技術 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。これらの座標入力装置は、基本的には任意方
向に回転自在な球状の回転体をハウジング内に収
納し、この回転体の回転量をたとえばエンコーダ
などによつて求めるものである。マウスでは、前
記回転体はハウジングの底部から下方に臨ませ、
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、またトラツクボールでは回転体をハウ
ジングの表面から上方に臨ませ、手などによつて
回転体を回転させるものである。これらの入力装
置のハウジングには、回転量検出動作開始／停止
用のいわゆる座標位置決定スイツチが備えられる
操作体が、一体的に取付けられている。操作にあ
たつては、座標位置決定スイツチの操作によつて
検出動作開始状態として、回転体を回転させてそ
の回転量をエンコーダで検出し、このエンコーダ
によつて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（Ｙ方向）および横
方向（Ｘ方向）の入力座標値として入力される。
このような入力操作の途中において座標位置決定
スイツチを操作して検出動作停止状態とすると、
回転体が回転操作されても回転量が検出されな
い。このような状態で所定の回転体の回転操作の
後、再び回転体の回転量を読取る場合には再び座
標位置決定スイツチを操作して検出動作開始状態
とする。このようにして座標入力操作において、
検出動作開始・停止を絶えず行なつて適切な座標
入力をコンピユータなどに与える。

考案が解決しようとする問題点 上記先行技術では、座標位置決定スイツチが備
えられる操作体は固定されており、入力操作にお
いて不便を来たしていた。すなわちトラツクボー
ルなどにおいては、その使用時に操作者は左右両
手を使つて操作を行なつている。特にトラツクボ
ールでは、回転体の回転がドツト単位であるた
め、その回転操作にあたつて一方の手に神経を集
中しなければならず、したがつて座標位置決定ス
イツチの操作を他方の手でするときに操作しやす
い位置に設定しておくことが所望されていた。

本考案の目的は、上述の技術的課題を解決し、
検出動作開始／停止用操作スイツチを希望する位
置に角変位させることができ、入力操作の操作性
の向上を図ることができるようにした入力装置を
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、回転体２と、 回転体２の回転量を検出する回転量検出手段３
ａ，３ｂと、 回転体２を任意方向に自転自在に収納するとと
もに、回転量検出手段３ａ，３ｂを収納する収納
体４と、 回転量検出動作を開始／停止するための操作ス
イツチ５ａ，５ｂと、 操作スイツチ５ａ，５ｂが設けられる操作体６
とを有する入力装置１において、 上記操作体６を上記収納体４に対して角変位可
能に取付け、 上記入力装置１の通常モードと反転モードの初
期設定を上記操作スイツチ５ａ，５ｂの押圧操作
にて行うことにより、通常モードと反転モードと
を判断する判断手段を設けたことを特徴とする入
力装置である。

作 用 本考案に従えば、回転量検出動作の開始／停止
用操作スイツチ５ａ，５ｂが備えられる操作体６
を、角変位可能に収納体４に取付けるようにした
ので、入力操作にあたつて操作スイツチ５ａ，５
ｂを希望する位置に位置させることができる。し
たがつて、たとえば操作者が右利きか左利きかか
によつて、利き腕でない方に操作スイツチ５ａ，
５ｂを移動させることができ、入力操作の操作性
が向上される。

しかもこの操作スイツチ５ａ，５ｂによつて、
操作体６と収納体４との相互の角変位位置に対応
して、本件入力装置１の通常モードと反転モード
との初期設定を行うことができ、回転体２の回転
による入力操作を容易に行うことができるように
なる。

操作スイツチ５ａ，５ｂは、回転量検出動作の
開始／停止のためだけでなく、モードの初期設定
のためにも操作され、構成の簡略化が図られる。

実施例 第１図は本考案の一実施例の入力装置１の斜視
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図はその分解斜視図であ
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り自転自在な回
転体であるボール２と、前記ボール２の回転量を
検出する回転量検出手段としてのエンコーダ３
ａ，３ｂが収納されるエンコーダ収納体４と、検
出動作開始／停止のためのいわゆる座標位置決定
スイツチ５ａ，５ｂが設けられる操作体６と、ボ
ール２の上部を覆う蓋体７とを含む。収納体４、
操作体６および蓋体７は、合成樹脂材料から成
る。前記操作体６は、座標位置決定スイツチ５
ａ，５ｂが備えられる操作部８と、操作部８に一
体的に形成される大略的に環状の取付部９とを含
む。座標位置決定スイツチ５ａは検出動作開始用
であり、座標位置決定スイツチ５ｂは検出動作停
止用である。前記取付部９には開口部１０が設け
られ、この開口部１０を挿通して前記エンコーダ
３ａ，３ｂに接続されるコネクタ１１が設けられ
る。取付部９には、前記収納体４が嵌り込む嵌合
孔１２が形成される。

収納体４は、上収納体４ａと、下収納体４ｂと
から構成される。上収納体４ａには前記エンコー
ダ３ａ，３ｂが収納され、このエンコーダ３ａ，
３ｂは、その軸線が直交して配置される。エンコ
ーダ３ａの回転軸線Ａ１は、操作体６の長手方向
と直交する状態に配置される。またエンコーダ３
ｂ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３ａ，３ｂ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。ここでエンコー
ダ３ａはＸ座標検出用であり、エンコーダ３ｂは
Ｙ座標検出用である。このような構成によつて、
入力装置１に関して、第１図の矢符Ｂ１方向がＹ
座標＋方向を示し、矢符Ｂ２方向がＹ座標の−方
向を示し、矢符Ｂ３方向がＹ座標の＋方向を示
し、矢符Ｂ４方向がＸ座標の−方向を示す座標系
が得られる。

上収納体４ａにはまた、ボール２を押圧ばね１
３のばね力によつて押圧する押圧ローラ１４が設
けられる。押圧ローラ１４は、取付体１５に取付
けられる。この取付体１５の半径方向外方に前記
押圧ばね１３の一端が当接し、この押圧ばね１３
の他端がブラケツト１６に当接する。上収納体４
ａには、ボール２が収納体４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１７が形成され、下収納体４ｂには収納体４内
で前記ボール２が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１８が形成さ
れる。前記押圧ローラ１４の軸線は、ほぼ前記ボ
ール２の中心点を含む水平平面内にある。

収納体４を前記操作体６に取付けるに当たつて
は、まず上収納体４ａと下収納体４ｂとがボルト
１９によつて固着され、この状態で収納体４が取
付部９の嵌合孔１２に緩やかに嵌合され、こうし
て操作体６は収納体４のまわりに角変位可能に取
付けられる。

入力装置１をマウスとして使用する場合には、
蓋体７を上収納体４ａに装着する。これによつて
蓋体７の内面によつてボール２が下方に変位し、
第２図の実線で示される他方動作位置まで変位す
る。この状態では、ボール２は下収納体４ｂの透
孔１８から一部分が下方に突出し、これによつて
ボール２の表面が床面（図示せず）と接する状態
となる。したがつて操作体６を床面に沿つて移動
させることによつてボール２が回転し、マウスと
して使用することができる。

また入力装置１をトラツクボールとして使用す
る場合には、蓋体７を上収納体４ａから取外す。
これによつてボール２の下方への押圧力が解除さ
れ、かつばね１３を介して押圧ローラ１４がボー
ル２の下球面を押圧するため、ボール２が上方に
変位し、第２図の仮想線で示される一方動作位置
で透孔１７を規定するフランジ１７ａと押圧ロー
ラ１４とによつて保持される。そのためボール２
は、第４図に示すように上収納体４ａの透孔１７
からその一部分が上方に突出した状態となる。し
たがつて操作者は、ボール２を回転操作すること
によつてトラツクボールとして使用することがで
きる。

第５図は入力装置１の簡略化した平面図であ
る。第５図を参照して、入力装置１の動作を説明
する。通常時には、入力装置１の操作体６は第５
図の実線で示されるように操作者から見て上方に
位置している。これによつて入力装置１の第５図
における左右方向がＸ座標となり、第５図の上下
方向がＹ座標となる。したがつて、入力装置１に
関して、CRTのXY座標平面と対応した座標系を
とることができる。したがつて、ボール２を、た
とえば第５図の右方向に回転させることによつて
＋のＸ座標を入力することができ、またボール２
を第５図の上方に向けて回転させることによつて
＋のＹ座標を入力することができる。またボール
を任意の方向に回転することによつて、その回転
量がエンコーダ３ａ，３ｂによつてＸ方向とＹ方
向の２方向の成分に区分され、座標入力される。

たとえばトラツクボールとして使用する場合に
は、操作体６を収納体４のまわりに任意の方向に
任意の角度だけ角変位させる。これによつて操作
体６の座標位置決定スイツチ５ａ，５ｂを希望す
る位置に位置させることができる。これによつて
たとえば、右利きの操作者の場合には利き腕であ
る右手でボール２の操作を行ない、左手で操作し
やすいように通常位置から反時計方向に90°角変
位した第５図の仮想線ｌ１で示される位置に操作
体６を位置させる。また左利きの操作者の場合に
は仮想線ｌ２で示される位置に操作体６を角変位
させる。これによつて利き腕でない方の手で、座
標位置決定スイツチ５ａ，５ｂの操作を行なうこ
とが可能となる。また操作者の希望する、たとえ
ば仮想線ｌ３で示される位置やその他の位置に操
作体６を位置させてもよい。こうして操作体６を
角変位させて座標位置決定スイツチ５ａ，５ｂの
操作を容易にすることができ、座標入力の操作性
の向上を図ることができる。

特に操作体６を収納体４のまわりに仮想線ｌ３
で示される位置にしたときには、後述の第６図お
よび第７図に示される実施例における第６図２の
実線ｌ６の状態と同様にして、通常モードから反
転モードへのモード初期設定を行う。このような
構成は、第６図および第７図の実施例と同様であ
る。

第６図は本考案の他の実施例の入力装置１ａの
簡略化した平面図である。この実施例は前述の実
施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を
付す。注目すべきは、この実施例では、操作体６
は最大180°のみしか角変位させることができな
い。これは操作体６を90°以上角変位すると、エ
ンコーダ３ａ，３ｂと操作体６とを電気的に接続
するためのリード線が、混線する恐れがあるから
であり、混線をなくしかつ簡単な接続構造を用い
て実現するために、操作体６の変位量を最大90°
としたものである。通常モードでは、第６図１で
示すように、操作体６を実線で示される通常位置
から反時計方向に90°角変位した仮想線ｌ４で示
される位置の範囲内で、希望する位置に操作体６
を角変位させることができる。

一方第６図２に示される反転モード時では、操
作体６を下方位置に配置し、この位置から反時計
方向に90°角変位した仮想線ｌ５で示される位置
の範囲内で使用する場合に、Ｘ座標およびＹ座標
の＋方向と−方向が反転する。したがつてこのよ
うな状態で入力操作を行なうことは困難であり、
したがつて通常の座標系に変換するためＸ座標お
よびＹ座標の＋と−を反転する必要がある。

そこで第６図１の通常モードと第６図２の反転
モードとを判断する判断手段としての判断回路を
設ける必要がある。

第７図は入力装置１ａの電気的構成を示すブロ
ツク図である。座標位置決定スイツチ５ａの一方
の接点ｐ１は接地され、他方の接点ｐ２はライン
ｌ１０を介して大規模集積回路（LSI）などによ
つて実現される演算回路４０の入力端子Ｉ１に接
続される。座標位置決定スイツチ５ｂもまた座標
位置決定スイツチ５ａと同様に、その接点ｐ３は
接地され、他方の端子ｐ４はラインｌ１１を介し
て演算回路４０の入力端子Ｉ３に接続される。前
記ラインｌ１０上の接続点４１には、抵抗Ｒ１を
介して電源電圧Vccが印加される。またラインｌ
１０の接続点４２は、NANDゲートＧの一方の
入力端子に接続される。このNANDゲートＧの
他方の入力端子は、ラインｌ１１上の接続点４３
に接続される。NANDゲートＧの出力は演算回
路４０の判断ポートＩ２に接続される。ラインｌ
１１上の接続点４４には、抵抗Ｒ２を介して電源
電圧Vccが印加される。またこの演算回路４０に
は、エンコーダ３ａ，３ｂによつて検出されたボ
ール２の回転量が与えられる。

入力装置１ａを使用する際に、通常モードで用
いる場合には座標位置決定スイツチ５ａ，５ｂの
いずれも押圧操作を行なわない。したがつて座標
位置決定スイツチ５ａ，５ｂは遮断状態である。
これによつてNANDゲートＧの一方の入力端子
および他方の入力端子はハイレベルとなり、これ
によつてNANDゲートＧの出力はローレベルと
なる。このような状態で入力装置１ａに電源が供
給されると、演算回路４０は判断ポートＩ２の内
容を読取り、ローレベルであることを判断する。
したがつて通常モードであることが検出され、通
常モードに初期設定が行なわれ、それ以降の演算
処理は通常モードで行なわれる。

反転モードで使用する場合には、座標位置決定
スイツチ５ａ，５ｂのいずれかもしくは両方を押
圧操作する。これによつてNANDゲートＧの出
力がハイレベルとなり、入力装置１ａの電源供給
と同時に演算回路４０は判断ポートＩ２の内容を
読取り、ハイレベルであるため反転モードである
ことを検出し、これによつて反転モードに初期設
定が行なわれる。

座標入力に際しては、座標位置決定スイツチ５
ａを押圧操作する。これによつて演算回路４０の
入力端子Ｉ１がローレベルとなり、座標位置決定
スイツチ５ａが押圧操作されたことが演算回路４
０で判断される。これによつてエンコーダ３ａ，
３ｂからの座標入力を演算回路４０は演算し、座
標値をCRTへ出力する。このような入力操作の
途中において演算処理を解除する場合には、座標
位置決定スイツチ５ｂを押圧操作する。これによ
つて演算回路４０の入力端子Ｉ３がローレベルと
なり、これによつて座標位置決定スイツチ５ｂが
押圧操作されたことが判断される。したがつてそ
れ以降のエンコーダ３ａ，３ｂからの入力があつ
ても、演算回路４０では演算処理を行なわず、
CRTへ出力が停止する。

このようにして座標位置決定スイツチ５ａ，５
ｂの操作を伴ないながら、ボール２を希望する方
向に回転させて座標入力を行なう。

このような座標入力装置において、通常モード
では演算回路４０はエンコーダ３ａ，３ｂからの
入力信号に基づいて通常の演算を行なうけれど
も、反転モード時にはエンコーダ３ａ，３ｂから
のＸ座標とＹ座標の入力値の＋と−を反転して演
算し、この演算した結果をCRTへ出力する。

このようにして入力装置１ａでは、通常モード
と反転モードとの設定が座標位置決定スイツチ５
ａ，５ｂの操作によつて行なうことができるた
め、入力装置に接続されるパーソナルコンピユー
タなどに一切の負担をかけずにモード設定を行な
うことができる。またこれによつて基本的には
90°しか操作体６を角変位させることはできない
けれども、このような機能を使用することによつ
て360度の範囲にわたつて使用が可能となる。

前述の実施例では、入力装置１，１ａはマウス
とトラツクボールとの機能を合わせて有するもの
であつたけれども、マウスあるいはトラツクボー
ルのみの入力装置においても本考案は好適に実施
することができる。

効 果 以上のように本考案によれば、操作体６を希望
する位置に角変位させることができ、そのため検
出動作開始／停止のための操作スイツチ５ａ，５
ｂを操作者の希望する位置に位置させるとができ
る。したがつて使い勝手がよく、入力操作の操作
性が向上される。

特に本考案では、収納体４に対して操作体６を
第５図の仮想線ｌ３で示されるように、また第６
図２の実線ｌ６で示されるように角変位して用い
るときには、回転量検出動作を開始／停止するた
めの操作スイツチ５ａ，５ｂを用いて、通常モー
ドから反転モードへの初期設定を行い、これによ
つて操作性の一層の向上を図ることができるとと
もに、操作スイツチ５ａ，５ｂによつて上述のよ
うに回転量検出動作の開始／停止と、モードの初
期設定とを行うことができるようにし、構成の簡
略化を図ることができる。

また本考案によれば、入力装置１の通常モード
と反転モードの初期設定を上記操作スイツチ５
ａ，５ｂの押圧操作にて行うことにより、判断手
段にて通常モードと反転モードとを判断し、該判
断手段にて判断されたモードに応じた座標系に入
力値を変換して出力するとともに、モードを初期
設定した所定位置から操作体６のみを収納体４に
対して操作者の希望する位置に角変位させること
ができるので、モードの初期設定と同時に座標軸
方向を確認できるとともに、上記操作体６の上記
収納体４に対する位置にかかわらす常に一定の操
作を行えばよく、簡単でしかも確実に入力するこ
とができ、さらに、各々のモードを初期設定した
所定位置から上記操作体６を両側にたとえば90°
だけ角変位させ、このとき通常モードと反転モー
ドとの初期設定のために、操作スイツチ５ａ，５
ｂの押圧操作をすることによつて、操作体６を収
納体４のまわりに実質的に360°の範囲にわたつて
使用することが可能となり、しかも上記操作体６
の角変位範囲を180°とすることにより回転量検出
手段３ａ，３ｂと上記操作体６との接続線の混
線、断線を防止することができる。

【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の斜視
図、第２図は第１図の切断面線−から見た断
面図、第３図は入力装置１の分解斜視図、第４図
は入力装置１の蓋体７を取外した状態を示す斜視
図、第５図は入力装置１の動作を説明するための
入力装置１の簡略化した平面図、第６図は他の入
力装置１の動作を説明するための簡略化した平面
図、第７図は入力装置１ａの電気的構成を示すブ
ロツク図である。 １，１ａ……入力装置、２……ボール、３ａ，
３ｂ……エンコーダ、４……収納体、４ａ……上
収納体、４ｂ……下収納体、５ａ，５ｂ……座標
位置決定スイツチ、６……操作体、７……蓋体、
８……操作部、９……取付部、４０……演算回
路、Ｇ……NANDゲート、Vcc……電源電圧、
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４……接点。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転体２と、 回転体２の回転量を検出する回転量検出手段３
   ａ，３ｂと、 回転体２を任意方向に自転自在に収納するとと
   もに、回転量検出手段３ａ，３ｂを収納する収納
   体４と、 回転量検出動作を開始／停止するための操作ス
   イツチ５ａ，５ｂと、 操作スイツチ５ａ，５ｂが設けられる操作体６
   とを有する入力装置１において、 上記操作体６を上記収納体４に対して角変位可
   能に取付け、 上記入力装置１の通常モードと反転モードの初
   期設定を上記操作スイツチ５ａ，５ｂの押圧操作
   にて行うことにより、通常モードと反転モードと
   を判断する判断手段を設けたことを特徴とする入
   力装置。