JPH11249809A - 座標情報入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、簡単な構成によって、ケース側面
に設けられた操作ボタンの操作性を向上するようにし
た、座標情報入力装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ケース１１内にて回転可能に収容された
座標情報入力用のボール１３と、このボールに対して互
いに直角の水平方向の回転量及び回転方向を検出するＸ
軸検出部１４及びＹ軸検出部１５と、ケースの側面の外
側にて上下に並んで配設された少なくとも二つの操作ボ
タン２１，２２と、を含んでおり、上記各操作ボタン
が、ケースの内側から湾曲して延びるアーム２５，２６
の先端に保持されていると共に、操作時に、アームの弾
性変形により、内側に向かって移動して、スイッチ部材
に当接してオンオフ操作を行なうと共に、各操作ボタン
の操作時の内側への移動の途中で、アームの中間部分が
当接すべき停止部材２８，２９が、ケース内に設けられ
るように、座標情報入力装置１０を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータやゲ
ーム機器等に接続することにより、座標情報を入力する
ための座標情報入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような座標情報入力装置は、
例えば図６乃至図８に示すように、構成されている。即
ち、図６乃至図８において、座標情報入力装置１は、マ
ウスによる座標情報入力装置であって、ケース２の底面
に一部が露出するように、ケース２内に一体成形された
フレーム部材２ａにより回転可能に支持された座標情報
入力用のボール３と、このボール３の回転量及び回転方
向を、それぞれ互いに垂直な水平方向即ちＸ方向及びＹ
方向に分けて検出するＸ軸検出部４及びＹ軸検出部５
と、から構成されている。

【０００３】ここで、上記Ｘ軸検出部４及びＹ軸検出部
５は、上記ボール３に対してそれぞれＸ方向及びＹ方向
にて一側から当接する回転軸を兼用する円筒状のローラ
４ａ，５ａと、これらのローラ４ａ，５ａの一端に取り
付けられ、且つそれぞれ放射状の多数のスリットを有す
る円板状のエンコーダ４ｂ，５ｂと、これらのエンコー
ダ４ｂ，５ｂのスリットの領域を挟持するように配設さ
れた発光部及び受光部から成るフォトカプラ４ｃ，５ｃ
と、から構成されている。上記ローラ４ａ，５ａは、そ
の両端面に、突起が形成されており、これらの突起が、
ケース２の内面に一体に形成された支持部６，７に係合
することにより、回転可能に支持されている。

【０００４】このように構成された座標情報入力装置１
によれば、上記ボール３は、その一部がケース２の底面
に露出しており、使用者が、本座標情報入力装置１を例
えばテーブル等の作業面の上に置いて、ケース底面を作
業面に押し付けるようにして、該ケースを移動させるこ
とにより、ケースの底面から露出したボール３を、該テ
ーブル面との摩擦により回転させる。これにより、ボー
ル３が所望の方向に所望の回転量だけ回動せしめられる
こととなる。

【０００５】このようにして回転せしめられたボール３
の回転方向及び回転量は、ローラ４ａ，５ａを介して各
検出部４，５により検出され、それぞれＸ方向，Ｙ方向
の座標情報信号が、外部のコンピュータ等（図示せず）
に送られる。かくして、コンピュータ等に接続されたＣ
ＲＴ等のディスプレイ装置の画面上にて、上記ボール３
の回転方向及び回転量に対応して、カーソル等が移動せ
しめられるようになっている。

【０００６】また、上記ボール３は、回転動作時に、各
検出部４，５のローラ４ａ，５ａに対して当接すること
により、その回転運動が、空回りすることなく、確実に
検出部４，５のローラ４ａ，５ａに対して伝達される必
要がある。このため、ボール３を各ローラ４ａ，５ａの
表面に対して押圧付勢するためのガイドローラ部８が備
えられている。

【０００７】さらに、ケース２の前端付近には、ケース
上部に並んで設けられた二つの操作ボタン（図示せず）
があり、これらの操作ボタンが操作されたとき、その下
方にてケース２内に設けられた二つのスイッチ９ａ，９
ｂがオンオフ操作されるようになっている。これによ
り、使用者が、これらの操作ボタンを手指により操作す
ることより、スイッチ９ａ，９ｂのオンオフ信号が、コ
ンピュータ等に送出されるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された座標情報入力装置１においては、上記操
作ボタンは、ケース２の前端の上部に設けられており、
これらの操作ボタンは、使用者が、例えば右手の人差指
及び中指でそれぞれ操作するようになっている。

【０００９】これに対して、操作性の向上等のために、
ケース２の側面、例えば左側面の中間付近にて、使用者
が右手親指で操作するように、操作ボタンを設けること
も考えられるが、この場合、各操作ボタンは、横方向に
押動されることになると共に、操作ボタンによってオン
オフされるスイッチも、ケース２内に縦方向に並んで配
設され、且つその操作部が横向きになっている。さら
に、操作ボタンがケースの長手方向の中間付近に設けら
れることになるため、操作ボタンを支持するためのアー
ムの長さが比較的短くなってしまう。従って、操作ボタ
ンの良好な操作感を得ることが困難であると共に、操作
荷重が不安定となり、操作性が損なわれてしまうという
問題があった。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成に
よって、ケース側面に設けられた操作ボタンの操作性を
向上するようにした、座標情報入力装置を提供すること
を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、ケース内にて回転可能に収容された座標情報入力
用のボールと、このボールに対して互いに直角の水平方
向の回転量及び回転方向を検出するＸ軸検出部及びＹ軸
検出部と、ケースの側面の外側にて上下に並んで配設さ
れた少なくとも二つの操作ボタンと、を含んでおり、上
記各操作ボタンが、ケースの内側から湾曲して延びるア
ームの先端に保持されていると共に、操作時に、アーム
の弾性変形により、内側に向かって移動して、スイッチ
部材に当接してオンオフ操作を行なうと共に、各操作ボ
タンの操作時の内側への移動の途中で、アームの中間部
分が当接すべき停止部材が、ケース内に設けられている
ことを特徴とする、座標情報入力装置により、達成され
る。

【００１２】上記構成によれば、ボールの回転が、Ｘ軸
検出部及びＹ軸検出部により、Ｘ方向及びＹ方向の成分
として検出され、これらの検出信号が、外部のコンピュ
ータ等に対して送出されることにより、コンピュータ等
に座標位置に関する情報が入力されると共に、各操作ボ
タンの操作信号が、外部のコンピュータ等に対して送出
されるようになっている。

【００１３】ここで、上記操作ボタンは、湾曲したアー
ムによって支持され、且つ静止位置においては、その中
間部分が停止部材から離反している。このため、操作ボ
タンが操作されると、アームは、先づその支持端部を支
点として揺動することになり、アームの中間部分が停止
部材に当接した後は、アームは、この停止部材との接触
点を支点として揺動することになる。これにより、アー
ムが停止部材に当接するまでは、湾曲したアームの全体
の弾性変形によって、滑らかな操作感が得られると共
に、アームが停止部材に当接した後は、アームは、中間
部分から操作ボタンを支持する部分までの比較的短い部
分の弾性変形によって、スイッチ操作に必要な荷重が得
られることになる。従って、操作ボタンの良好な操作感
が得られると共に、操作荷重が安定化され得ることにな
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施形態に基
づいて、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明によ
る座標情報入力装置の一実施形態を示している。図１に
おいて、座標情報入力装置１０は、所謂トラックボール
として構成されており、ケースの上部に一部が露出する
ように、ケース１１内に取り付けられたフレーム部１２
内に回転可能に支持された座標情報入力用のボール１３
と、このボール１３の回転量及び回転方向を、それぞれ
互いに垂直な水平方向、即ちＸ方向及びＹ方向に分けて
検出するＸ軸検出部１４及びＹ軸検出部１５と、ケース
１１の左側面に露出するように上下に並んで配設された
二つの操作ボタン（後述）と、から構成されている。

【００１５】上記Ｘ軸検出部１４及びＹ軸検出部１５
は、上記ボール１３に対してそれぞれＸ方向及びＹ方向
にて一側から当接する円筒状のローラ１４ａ，１５ａ
と、これらのローラ１４ａ，１５ａを軸方向に関して支
持する回転軸１４ｂ，１５ｂと、回転軸１４ｂ，１５ｂ
の一端に取り付けられ且つそれぞれ放射状の多数のスリ
ットを有する円板状のエンコーダ１４ｃ，１５ｃと、こ
れらのエンコーダ１４ｃ，１５ｃのスリットの領域を挟
持するように配設された発光部及び受光部から成るフォ
トカプラ１４ｄ，１５ｄと、から構成されている。

【００１６】ここで、上記各検出部１４，１５の回転軸
１４ｂ，１５ｂは、その互いに近接した一端が、それぞ
れ支持部１６，１７によって水平方向に移動可能且つ回
転可能に支持されていると共に、他端が、それぞれ軸受
１８，１９によって、回転可能に支持されている。

【００１７】上記支持部１６，１７は、回転軸１４ｂ，
１５ｂをそれぞれ下方から支持する水平な上面を備えた
支持台１６ａ，１７ａと、回転軸１４ｂ，１５ｂをそれ
ぞれ上方から支持する水平な下面を備えた押さえ部材１
６ｂ，１７ｂと、から構成されており、回転軸１４ｂ，
１５ｂは、これら支持台１６ａ，１７ａと押さえ部材１
６ｂ，１７ｂとによって挟持されることにより、水平方
向に移動可能に支持されることになる。

【００１８】これに対して、上記軸受１８，１９は、各
回転軸１４ｂ，１５ｂの他端の端面に設けられた凸部を
受容する挿入孔１８ａ，１９ａを備えており、各回転軸
１４ｂ，１５ｂは、凸部がこれらの挿入孔１８ａ，１９
ａ内に係合することにより、回転可能に支持されること
になる。

【００１９】さらに、上記回転軸１４ｂ，１５ｂは、そ
れぞれその一端が、共通の一つのバネ２０によってボー
ル側に付勢されるようになっている。このバネ２０は、
図５に示すように、中央のコイルバネ部２０ａと、この
コイルバネ部２０ａから互いにほぼ垂直方向に延びる二
つの端部２０ｂ，２０ｃとから構成されており、この端
部２０ｂ，２０ｃは、それぞれ垂直、即ちコイルバネ部
２０ａの軸芯方向に延びるように折曲されていると共
に、その先端２０ｄ，２０ｅが、内側に向かって屈曲し
ている。これにより、上記バネ２０は、そのコイルバネ
部２０ａがフレーム部１２に設けられた垂直に延びるボ
ス１２ａに被嵌されたとき、上記端部２０ｂ，２０ｃ
が、それぞれ回転軸１４ｂ，１５ｂの一端の外側に係合
して、これら回転軸１４ｂ，１５ｂの一端をボール側に
向かって付勢するようになっている。

【００２０】さらに、上記ケース１１の図１にて左側面
には、二つの操作ボタン２１，２２（図２参照）が上下
に並んで配設されており、これらの操作ボタン２１，２
２がケース１１の内側に向かって押圧操作されると、ケ
ース１１内に設けられたマイクロスイッチ２３，２４が
オンされるようになっている。これらのマイクロスイッ
チ２３，２４は、その操作部が、図３にて左側に向くよ
うに配設されている。

【００２１】ここで、上記操作ボタン２１，２２は、そ
れぞれ図３に示すように、湾曲した可撓性材料から成る
アーム２５，２６によって支持されている。アーム２
５，２６は、その一端がケース１１内に設けられた支持
部２７に対して圧入等によって固定保持されていると共
に、この支持部２７から大きく湾曲するように形成され
ており、その他端に、それぞれ操作ボタン２１，２２を
一体的に支持するようになっている。

【００２２】さらに、アーム２５は、支持部２７から大
きく湾曲した後、他端付近にて、ケース１１に設けられ
たリブ２８により内側への移動が規制されている。ま
た、アーム２６は、支持部２７から大きく湾曲した後、
中間付近にて、ケース１１に設けられたリブ２９により
内側への移動が規制されている。これらのリブ２８，２
９は、アーム２５，２６が静止位置（図示位置）にある
ときには、それぞれアーム２５，２６から離れるように
配設されている。尚、これらのリブ２８，２９は、ケー
ス１１に一体に形成されているが、図示の場合、ケース
１１は上下に分割して形成されていることから、リブ２
８は、ケース１１の上部に備えられ、またリブ２９は、
ケース１１の下部に形成されるようになっている。これ
により、上記アーム２５，２６は、それぞれ操作ボタン
２１，２２が操作されたとき、先づ支持部２７を支点と
して揺動し、その後アーム２５，２６がそれぞれリブ２
８，２９に当接した後、これらのリブ２８，２９との接
触点を支点として揺動することになる。

【００２３】本発明による座標情報入力装置１０は、以
上のように構成されており、使用者が、本座標情報入力
装置１０を例えばテーブル等の作業面の上に置いて、ケ
ース２の上面に突出するボール１３の表面を手指、例え
ば人差指により回転駆動させる。これにより、ボール３
が所望の方向に所望の回転量だけ回動せしめられること
となる。

【００２４】このようにして回転せしめられたボール１
３の回転方向及び回転量は、バネ２０の両端２０ｂ，２
０ｃによってボール１３の表面に当接されるローラ１４
ａ，１５ａを介して、回転軸１４ｂ，１５ｂに伝達され
て、エンコーダ１４ｃ，１５ｃが回転駆動され、このエ
ンコーダ１４ｃ，１５ｄの回転駆動が、フォトカプラ１
４ｄ，１５ｄによって検出されることにより、Ｘ軸検出
部１４及びＹ軸検出部１５が、それぞれボール１３の回
転方向及び回転量のＸ成分及びＹ成分を検出することに
なる。

【００２５】そして、使用者が、手指、例えば親指によ
り操作ボタン２１，２２を操作したとき、マイクロスイ
ッチ２３，２４がオンされる。これにより、上記Ｘ軸検
出部１４及びＹ軸検出部１５の検出信号及びマイクロス
イッチ２３，２４のオン信号が、図示しないケーブル等
を介して、外部のコンピュータ等に出力され、座標情報
の入力が行なわれることになる。

【００２６】ここで、各検出部、即ちＸ軸検出部１４及
びＹ軸検出部１５の回転軸１４ｂ，１５ｂは、一端が、
共通の一つのバネ２０の両端２０ｂ，２０ｃによって、
ボール側に向かって付勢されることにより、ボール１３
の回転が、空回りすることなく確実に伝達され得ること
になり、ボール１３の回転量及び回転方向が正確に検出
され得るようになっている。

【００２７】さらに、上記バネ２０の両端２０ｂ，２０
ｃの先端２０ｄ，２０ｅが、内側に向かって、即ちボー
ル側に向かって屈曲しているので、落下，振動等によっ
て座標情報入力装置１０に対して不用意に加速度が加え
られたとしても、また座標情報入力装置１０の組立の際
に、上記バネ２０の両端２０ｂ，２０ｃが、回転軸１４
ｂ，１５ｂの一端から外れようとしても、この屈曲した
先端２０ｄ，２０ｅが回転軸１４ｂ，１５ｂの一端付近
にひっかかることになるので、回転軸１４ｂ，１５ｂの
一端から外れてしまうようなことはない。従って、信頼
性の高い座標情報入力装置１０が得られることになる。

【００２８】また、上記操作ボタン２１，２２を支持す
るアーム２５，２６は、大きく湾曲して形成されている
と共に、操作ボタン２１，２２の操作の際に、最初は支
持部２７を支点として揺動し、その後それぞれリブ２
８，２９に当接して、これらのリブ２８，２９を支点と
して揺動することになる。従って、アーム２５，２６の
湾曲形状によって操作ボタン２１，２２から支持部２７
までの距離が長くなるため、滑らかな操作感が得られる
と共に、リブ２８，２９当接後は、所望の操作荷重が得
られることになる。このため、操作ボタン２１，２２の
良好な操作感が得られると共に、操作荷重が安定化する
ことになる。

【００２９】かくして、上記構成の座標情報入力装置１
０によれば、上記操作ボタン２１，２２が、湾曲した比
較的長いアーム２５，２６によって支持されていると共
に、操作ボタン２１，２２の操作時に、アーム２５，２
６が揺動途中にて、中間付近のリブ２８または２９との
接触点を支点として揺動することになる。従って、操作
ボタン２１，２２の良好な操作感が得られると共に、適
正な操作荷重が得られることになり、操作性が向上する
ことになる。

【００３０】上記実施形態においては、座標情報入力装
置としてトラックボールの場合について説明したが、こ
れに限らず、マウス等の他の型式の座標情報入力装置で
あっても、本発明を適用し得ることは明らかである。ま
た、上記実施形態においては、各検出部１４，１５の検
出手段として、エンコーダ１４ｃ，１５ｃとフォトカプ
ラ１４ｄ，１５ｄが使用されているが、回転軸１４ｂ，
１５ｂの回転量及び回転方向を検出し得るものであれ
ば、任意の構成の検出手段が使用され得る。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、上
記操作ボタンは、湾曲したアームによって支持され、且
つ静止位置においては、その中間部分が停止部材から離
反している。このため、操作ボタンが操作されると、ア
ームは、先づその支持端部を支点として揺動することに
なり、アームの中間部分が停止部材に当接した後は、ア
ームは、この停止部材との接触点を支点として揺動する
ことになる。これにより、アームが停止部材に当接する
までは、湾曲したアームの全体の弾性変形によって、滑
らかな操作感が得られると共に、アームが停止部材に当
接した後は、アームは、中間部分から操作ボタンを支持
する部分までの比較的短い部分の弾性変形によって、ス
イッチ操作に必要な荷重が得られることになる。従っ
て、操作ボタンの良好な操作感が得られると共に、操作
荷重が安定化され得ることになる。かくして、本発明に
よれば、簡単な構成によって、ケース側面に設けられた
操作ボタンの操作性を向上するようにした、極めて優れ
た座標情報入力装置が提供され得ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による座標情報入力装置の一実施形態を
示す概略平面図である。

【図２】図１の座標情報入力装置の概略側面図である。

【図３】図１の座標情報入力装置の内部を示す平面図で
ある。

【図４】図１の座標情報入力装置のフレーム部を示し、
（ａ）は平面図、及び（ｂ）は側面図である。

【図５】図４のフレーム部で使用されるバネの形状を示
し、（ａ）は平面図，（ｂ）は正面図、及び（ｃ）は側
面図である。

【図６】従来の座標情報入力装置の一例の内部構成を示
す概略斜視図である。

【図７】図６の座標情報入力装置を示す平面図である。

【図８】図７の座標情報入力装置の要部を示すＸ−Ｘ線
断面図である。

【符号の説明】

１０ 座標情報入力装置（トラックボール） １１ ケース １２ フレーム部 １３ ボール １４ Ｘ軸検出部 １５ Ｙ軸検出部 １４ａ，１５ａ ローラ １４ｂ，１５ｂ 回転軸 １４ｃ，１５ｃ エンコーダ １４ｄ，１５ｄ フォトカプラ １６，１７ 支持部 １８，１９ 軸受 ２０ バネ ２０ｂ，２０ｃ 端部 ２０ｄ，２０ｅ 屈曲した先端 ２１，２２ 操作ボタン ２３，２４ マイクロスイッチ ２５，２６ アーム ２７ 支持部 ２８，２９ リブ（停止部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース内にて回転可能に収容された座標
   情報入力用のボールと、 このボールに対して互いに直角の水平方向の回転量及び
   回転方向を検出するＸ軸検出部及びＹ軸検出部と、 ケースの側面の外側にて上下に並んで配設された少なく
   とも二つの操作ボタンと、を含んでおり、 上記各操作ボタンが、ケースの内側から湾曲して延びる
   アームの先端に保持されていると共に、操作時に、アー
   ムの弾性変形により、内側に向かって移動して、スイッ
   チ部材に当接してオンオフ操作を行なうと共に、 各操作ボタンの操作時の内側への移動の途中で、アーム
   の中間部分が当接すべき停止部材が、ケース内に設けら
   れていることを特徴とする、座標情報入力装置。