JPH0675700A - マウス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常のマウスの機能と３次元データ入力機能
を併有するマウスの提供。 【構成】 トップカバー（１２）と共にマウス本体をな
す底壁（１１）は、通常はマウス移動面と接触状態にさ
れる主底面（１１ａ）と、これに対して所定角度（θ）
で延びる傾斜底面（１１ｂ）とを有し、ボール（１５）
の一部は主底面及びマウス前面から突出している。３次
元データ入力時、傾斜底面をマウス移動面に接触させて
ボールをマウス移動面から離隔させて回転可能とし、互
いに直交する３つの軸の回りにボールを手動回転させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の入力
機器として使用されるマウスに関し、特に、通常のマウ
スの機能と３次元データ入力機能とを併有するマウスに
関する。

【０００２】

【従来の技術】マウスは、例えばコンピュータの入力機
器として用いられるもので、入力用スイッチ機能とパル
ス発生機能とを有している。即ち、マウスは、マウス本
体外面に設けたスイッチ操作片とマウス本体内に設けた
スイッチ作動部とから各々なる数個のスイッチを有し、
ユーザがいずれかのスイッチ操作片を操作したとき、こ
れに応動するスイッチ作動部からスイッチデータを送出
するようになっている。又、マウスは、マウス本体の底
面中央部において底面から一部が突出して配された回転
自在のボールと、マウス本体内に回転自在にかつ互いに
直交して配された２つのローラとを有し、両ローラには
回転位置検出器が連結されている。そして、平面上での
マウス移動に伴うボール回転につれて、２つのローラが
マウス長手方向及び幅方向の移動量に応じた角度だけマ
ウス移動方向に応じた方向に回転すると、ローラ回転位
置を表す位置データがマウスから送出されるようになっ
ている。

【０００３】又、上述のスイッチ機能及びパルス発生機
能と同様の機能を有するトラックボールも従来公知であ
る。トラックボールは、一つ以上のスイッチを設けたト
ラックボール本体の上面中央部に形成した凹部にボール
を回転自在に配したもので、ユーザがスイッチを操作し
たときにスイッチデータを送出する一方、机などに固定
配置されたトラックボール本体上でユーザがボールを手
の平で回転させたときに位置データを送出するようにな
っている。

【０００４】上記従来のマウスおよびトラックボール
は、専ら２次元データを入力するための入力機器として
使用される。その一方で、３次元環境を必要とするアプ
リケーションプログラム、例えば３次元ＣＡＤシステム
が利用されるようになってきており、何らかの３次元デ
ータ入力機器が必要になる。典型的な３次元ＣＡＤシス
テムでは、グラフィックディスプレイ上に表示され３次
元システムに固有の一群のコマンドを含むメニューから
ユーザがマウス等を用いてコマンドを選択し、次いで、
選択コマンドに関する操作量をキーボード等を用いて手
動入力すると云う操作を繰り返し実行することにより、
所要の３次元形状を入力するようにしている。例えば、
２次元作図機能を用いてディスプレイ上に３次元物体の
一部の断面形状を先ず描画し、次いで、「延伸」コマン
ドを選択し、引き延ばし量を入力すると、最初に描画し
た断面形状と入力した引き延ばし量とで定まる立体を表
すデータがコンピュータに入力され、該立体データに基
づいて立体がディスプレイ上に表示される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
３次元環境を必要とするアプリケーションプログラムの
利用にあたっては、煩雑な３次元データ入力操作を要す
る。その一方で、より簡易な３次元データ入力操作で足
るアプリケーションプログラムが開発されることが予想
され、これに伴って、例えば、グラフィックディスプレ
イ上での図形やカーソル等の３次元的操作を簡易に行え
る３次元データ入力機器の提供が要請されることにな
る。

【０００６】そこで、本発明は、２次元データ入力を行
うという通常のマウスの機能と、簡易な３次元データ入
力機能とを併有するマウスを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、マウス本体により回転自在に支持されたボールと、
互いに延在方向を異にする第１及び第２の軸の夫々に関
する前記ボールの回転位置変化を検出して第１及び第２
の軸データを夫々発生するための第１及び第２の軸デー
タ発生部とを有するマウスにおいて、本発明のマウス
は、マウス本体が、主底面と、該主底面に対して所定角
度をなして延びる傾斜底面とを有し、ボールの一部が主
底面およびマウス本体の外面から突出し、又、第１及び
第２の軸と延在方向を異にする第３の軸に関するボール
の回転位置変化を検出して第３の軸データを発生するた
めの第３の軸データ発生部を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】ユーザがマウス本体を把持してマウス本体の主
底面をマウス移動面に接触させると、ボールの、主底面
から突出した部分が、マウス移動面に押し付けられる。
斯かる状態でユーザがマウス本体をマウス移動面上で移
動させると、マウス移動面上で転動するボールの、第１
及び第２の軸に関連する回転位置変化が第１及び第２の
軸データ発生部により検出されて、第１及び第２の軸デ
ータが発生する。即ち、マウスは通常のマウスの機能を
奏する。

【０００９】マウス本体の傾斜底面をマウス移動面に接
触させると、ボールがマウス移動面に対して上方に移動
してマウス移動面と非接触状態になる。斯かる状態で、
ボールのマウス本体外面から突出した部分に、第１及び
第２の軸と延在方向を異にする第３の軸に関連するボー
ル回転位置変化が生じるような回転力をユーザが指でボ
ールに加えると、第３の軸に関連するボール回転位置変
化が第３の軸データ発生部により検出されて、第３の軸
データが発生する。即ち、マウスは３次元データ入力機
能を奏する。

【００１０】

【実施例】図１ないし図５を参照して、本発明の一実施
例によるマウスを説明する。本実施例のマウスは、略板
状の底壁１１と中空のトップカバー１２とからなるマウ
ス本体１０を備え、トップカバー１２は底壁１１に例え
ばねじ止めされている。底壁１１上面には、これと一体
に形成したリブ（図示略）等を介して、回路盤１３が例
えば接着固定されている。又、マウスの一側、好ましく
はマウスの長手方向前部において、略半球状のケース１
４が回路盤１３に固設され、このケース１４と底壁１１
とによって画成される空間の内部にボール１５が収容さ
れている。ケース１４の前方開口の幅はボール直径より
も小さい寸法にされ、マウス組立後はボール１５がケー
ス１４から離脱不能になっている。

【００１１】マウス本体底壁１１の、ボール１５の最下
方部分に対応する箇所には、図示しない円形の開口が形
成され、この円形開口の周縁には全周にわたって、ボー
ル１５を回転自在に支持するためのシート（図示略）が
形成されている。又、底壁１１の円形開口に整合して回
路盤１３には図示しない切り欠きが形成され、該切り欠
き及び底壁１１の円形開口を介して、ボール１５の最下
方部分がマウスから下方に突出している。更に、トップ
カバー１２の、ボール１５の前方部分に対応する箇所に
はケース１４の前方開口に整合して切り欠き（図示略）
が形成され、この切り欠き及びケース１４の前方開口を
介して、ボール１５の前方部分がマウス本体１０の前面
から前方に突出している。

【００１２】マウス本体底壁１１は、マウス本体１０の
長手方向前部に設けられ水平に延びる主底面１１ａと、
マウス本体の長手方向後部に設けられ主底面１１ａに対
して所定角度θをなして延びる傾斜底面１１ｂとを有し
ている。これにより、図４に示すように主底面１１ａを
マウス移動面２０に接触させると、ボール１５が平面２
０に接触する一方、図５に示すように傾斜底面１１ｂを
平面２０に接触させると、ボール１５がマウス移動面２
０から上方に移動して平面２０から非接触状態になり、
ユーザがボール１５を手動で回転できるようになってい
る。

【００１３】回路盤１３には、Ｘ軸用，Ｙ軸用およびＺ
軸用ローラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃが回転自在に装着さ
れている。ローラ１６ａ，１６ｂは、両者の軸心が互い
に直交しかつ水平に延在するように配され、ローラ１６
ｃは、その軸心がローラ１６ａ，１６ｂの軸心と直交す
るように、即ち、垂直に延在するように配されている。
詳しくは、Ｘ軸用ローラ１６ａは、ボール１５の後部側
においてボール１５に接触して配され、マウスのマウス
長手方向への移動に伴うボール１５の回転につれて回転
するようになっている。より一般的には、ボール１５の
中心を通りかつマウス幅方向に延在する第１の軸すなわ
ちＸ軸（図示略）の回りにボール１５を回転させるよう
な回転力がボール１５に加わったとき、ローラ１６ａが
回転するようにしている。Ｙ軸用ローラ１６ｂは、ボー
ル１５のマウス幅方向一側例えば左側においてボール１
５に接触して配され、マウスのマウス幅方向への移動に
伴うボール１５の回転につれて回転するようにされてい
る。換言すれば、ローラ１６ｂは、ボール１５の中心を
通りかつマウス長手方向に延在する第２の軸すなわちＹ
軸（図示略）の回りにボール１５を回転させるような回
転力がボール１５に加わったときに回転する。Ｚ軸用ロ
ーラ１６ｃは、ボール１５のマウス幅方向他側例えば右
側においてボール１５に接触して配され、ボール１５の
中心を通りマウス幅方向及びマウス長手方向に直交する
方向に延在する第３の軸すなわちＺ軸（図示略）の回り
にボール１５を回転させるような回転力がボール１５に
加わったときに回転するようにされている。

【００１４】そして、Ｘ軸用，Ｙ軸用およびＺ軸用ロー
ラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃには、回転位置検出器例えば
光学式のＸ軸用，Ｙ軸用およびＺ軸用ロータリエンコー
ダ１７ａ，１７ｂ，１７ｃがローラ１６ａ，１６ｂ，１
６ｃと一体回転自在に夫々連結され、ローラ１６ａ，１
６ｂ，１６ｃの一つ以上が回転したとき、ロータリエン
コーダ１７ａ，１７ｂ，１７ｃのうちの対応する一つ以
上がパルス列を発生するようになっている。更に、Ｘ軸
用，Ｙ軸用およびＺ軸用ロータリエンコーダ１７ａ，１
７ｂ，１７ｃの出力側にはＸ軸用，Ｙ軸用およびＺ軸用
論理回路１８ａ，１８ｂ，１８ｃが接続され、論理回路
１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、ロータリエンコーダ１７
ａ，１７ｂ，１７ｃからのパルス列をＸ軸，Ｙ軸および
Ｚ軸データＤｘ，Ｄｙ，Ｄｚに変換するようになってい
る。ロータリエンコーダ１７ａ，１７ｂ，１７ｃおよび
論理回路１８ａ，１８ｂ，１８ｃは回路盤１３に装着さ
れ、ローラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃと協働してマウスの
パルス発生部を構成している。図２中、参照符号１７
は、ロータリエンコーダ１７ａ，１７ｂ，１７ｃを内蔵
する回転位置検出部を示す。

【００１５】更に、回路盤１３には２つのスイッチ作動
部１９ａ，１９ｂが装着され、両スイッチ作動部１９
ａ，１９ｂは、トップカバー１２に該カバーから外方に
突出して設けたスイッチ操作片（図示略）がユーザによ
り手動操作されたとき、スイッチデータを送出するよう
になっている。参照符号２１は論理回路１８ａ，１８
ｂ，１８ｃの出力側およびスイッチ作動部１９ａ，１９
ｂの出力側に一端が接続されたケーブルを示し、該ケー
ブル２１の他端はコンピュータ（図示略）に接続可能に
されている。

【００１６】以下、上記構成のマウスの作動を説明す
る。本実施例のマウスを通常のマウスとして用いるべ
く、ユーザがマウス本体１０を把持してマウス本体１０
の主底面１１をマウス移動面２０に接触させると、マウ
ス長手方向主底面側に配されたボール１５の、主底面１
１から突出した部分が、平面２０に押し付けられる（図
４）。斯かる状態でユーザがマウス本体１０を平面２０
上で移動させると、ボール１５が平面２０上で転動す
る。このとき、マウスがマウス長手方向のみに移動する
と、Ｘ軸用ローラ１６ａのみが回転するようにボール１
５がＸ軸の回りに回転し、マウスがマウス幅方向のみに
移動するとＹ軸用ローラ１６ｂのみが回転するようにボ
ール１５がＹ軸の回りに回転し、又、マウスが斜めに、
すなわちマウス長手方向および幅方向の双方に移動する
と両ローラ１６ａ，１６ｂが回転するようにボール１５
がＸ軸及びＹ軸の回りに回転する。一方又は双方のロー
ラ１６ａ及び／又は１６ｂの回転に伴って、対応する一
方又は双方のロータリエンコーダ１７ａ及び／又は１７
ｂがパルス列を発生すると、該パルス列に対応するＸ軸
データＤｘ及び／又はＹ軸データＤｙが論理回路１８ａ
及び／又は１８ｂからケーブル２１を介してコンピュー
タに送出される。 なお、ボール１５を平面２０に押し
付けた状態でマウスを平面２０上で上述のように移動さ
せる間、Ｚ軸の回りにボール１５を回転させ得るような
回転力がボール１５に加わることはなく、従って、Ｚ軸
データＤｚは発生されない。

【００１７】一方、マウスを３次元データ入力機器とし
て用いるべく、ユーザがマウス本体１０の傾斜底面１１
ｂをマウス移動面２０に接触させると、マウス長手方向
において傾斜底面１１ｂと反対側に配されたボール１５
が平面２０に対して上方に移動して平面２０と非接触状
態になり（図５）、ユーザによるボール１５の手動回転
操作が可能になる。そこで、ボール１５のマウス本体前
面から突出した部分にユーザが指でボール１５をＸ軸及
び／又はＹ軸の回りに回転させるような回転力をボール
１５に加えると、上述の場合と同様にケーブル２１を介
してマウスからコンピュータにＸ軸データＤｘ及び／又
はＹ軸データＤｙが送出される。更に、ボール１５を平
面２０に対して非接触状態とした場合は、ボール１５が
平面２０に接触した状態の場合とは異なり、ユーザは、
ボール１５をＺ軸の回りに回転させるような回転力をボ
ール１５に加えることができる。斯かる回転力がボール
１５に加えられると、ボール１５のＺ軸回りの回転につ
れてＺ軸用ロータリエンコーダ１７ｃがＺ軸用ローラ１
６ｃと一体に回転し、このエンコーダ回転につれてエン
コーダ１７ｃから送出されるパルス列を入力するＺ軸用
論理回路１８ｃからＺ軸データが送出される。勿論、ボ
ール１５をＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸の回りに同時に回転させ
るような回転力がボール１５に加えられた場合は、Ｘ
軸，Ｙ軸及びＺ軸データが同時に送出されることにな
る。

【００１８】又、ユーザがいずれかのスイッチ操作片を
操作すると、対応するスイッチ作動部１９ａ又は１９ｂ
からのスイッチデータがケーブル２１を介してコンピュ
ータに送出される。上記実施例では、２次元あるいは３
次元直交座標系を利用したプログラム処理に適合するマ
ウスを提供すべく、ローラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃをこ
れらの軸心すなわち第１，第２及び第３の軸が互いに直
交するように配したが、本発明は必ずしもこれに限定さ
れず、第１，第２及び第３の軸をこれらの軸が互いに異
なる方向に延在するように設定しても良い。

【００１９】又、上記実施例では、主底面および傾斜底
面をマウス本体の長手方向前部および後部に設けると共
にボールの一部をマウス本体前面から突出させたが、本
発明はこれに限定されない。例えば、主底面および傾斜
底面をマウス本体後部および前部に設けると共にボール
の一部をマウス本体後面から突出させても良い。或は、
主底面および傾斜底面をマウス本体の幅方向一側および
他側に設けると共に、ボールの一部を例えばマウス本体
のマウス幅方向主底面側側面から突出させても良い。

【００２０】

【発明の効果】上述のように、マウス本体により回転自
在に支持されたボールと、互いに延在方向を異にする第
１及び第２の軸の夫々に関するボールの回転位置変化を
検出して第１及び第２の軸データを夫々発生するための
第１及び第２の軸データ発生部とを有するマウスにおい
て、本発明のマウスは、マウス本体が、主底面と、該主
底面に対して所定角度をなして延びる傾斜底面とを有
し、ボールの一部が主底面およびマウス本体の外面から
突出し、又、第１及び第２の軸と延在方向を異にする第
３の軸に関するボールの回転位置変化を検出して第３の
軸データを発生するための第３の軸データ発生部を設け
たので、２次元データ入力を行うという通常のマウスの
機能と、簡易な３次元データ入力機能とを併有するマウ
スが提供される。

【００２１】好ましくは、主底面をマウス本体の長手方
向前部に設け、傾斜底面をマウス本体の長手方向後部に
設け、ボールをその一部がマウス本体の前面から突出す
るように配したので、ユーザはマウス本体を把持したま
まボールを容易に手動で回転操作でき、操作性に優れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるマウスを示す概略分解
側面図である。

【図２】図１に示すマウスの概略平面図である。

【図３】図１及び図２に示すマウスのパルス発生部を示
す概略図である。

【図４】図１ないし図３に示すマウスを通常のマウスと
して使用した状態で示す概略側面図である。

【図５】図１ないし図３に示すマウスを３次元データ入
力機器として使用した状態で示す概略側面図である。

【符号の説明】 １０ マウス本体 １１ 底壁 １１ａ 主底面 １１ｂ 傾斜底面 １４ ケース １５ ボール １６ａ，１６ｂ，１６ｃ ローラ １７ａ，１７ｂ，１７ｃ ロータリエンコーダ １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 論理回路 １９ａ，１９ｂ スイッチ作動部 ２０ マウス移動面 ２１ ケーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マウス本体により回転自在に支持された
   ボールと、互いに延在方向を異にする第１及び第２の軸
   の夫々に関する前記ボールの回転位置変化を検出して第
   １及び第２の軸データを夫々発生するための第１及び第
   ２の軸データ発生部とを有するマウスにおいて、前記マ
   ウス本体は、主底面と、該主底面に対して所定角度をな
   して延びる傾斜底面とを有し、前記ボールの一部が前記
   主底面および前記マウス本体の外面から突出し、又、前
   記第１及び第２の軸と延在方向を異にする第３の軸に関
   する前記ボールの回転位置変化を検出して第３の軸デー
   タを発生するための第３の軸データ発生部を設けたこと
   を特徴とするマウス。
2. 【請求項２】 前記主底面を前記マウス本体の長手方向
   前部に設け、前記傾斜底面を前記マウス本体の長手方向
   後部に設け、前記ボールの一部が前記マウス本体の前面
   から突出していることを特徴とする請求項１のマウス。