JPS6217872Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はＸ−Ｙ方向入力装置に係り、例えばグ
ラフイツク・デイスプレイ装置の図形入力装置な
どに好適なＸ−Ｙ方向入力装置に関するものであ
る。

グラフイツク・デイスプレイ装置は、基本的に
はデイスプレイ・スクリーン，デイスプレイ・コ
ントローラ，データ・チヤンネルならびに各種入
力装置などから構成されている。この入力装置の
一つ、ジンバル機構で支持されたレバーを操作者
が任意の方向に倒すと、その方向と倒れ角度を検
出して、Ｘ軸方向とＹ軸方向の各成分の電圧ある
いはデイジタル信号を発生するジヨイステツク
（登録商標）がある。ところがこの入力装置は、
レバーの回動範囲が制限されるとともに、入力信
号の安定性などにも問題があつた。

このような欠点を解消するため、近年、所謂
「マウス」と呼称される入力装置が開発されてい
る。この入力装置は、回転自在に配置された被回
転球体（以下、球体と略称する）と、その球体と
接して球体の回転力によつて回転する第１の従動
ローラと、球体と接して球体の回転力によつて回
転するとともに軸方向が前記第１の従動ローラの
軸方向とほぼ直交する第２の従動ローラと、前記
第１の従動ローラの回転角を検出する可変抵抗器
やエンコーダなどからなる第１の回転角検出手段
と、前記第２の従動ローラの回転角を検出する可
変抵抗器やエンコーダなどからなる第２の回転角
検出手段と、これら球体，第１および第２の従動
ローラならびに第１および第２の回転角検出手段
などを収容するケーシングとから基本的に構成さ
れている。

そして前記ケーシングの下面に開口が設けら
れ、その開口を通して球体の一部が下方へ突出し
ており、ケーシングを持つて球体を所定のベース
上で任意の方向に転動することにより、第１およ
び第２の従動ローラがそれぞれ所定方向に回転す
る。これら従動ローラの回転方向と回転角を第１
および第２の回転角検出手段でＸ軸方向とＹ軸方
向の各成分の電圧あるいはデイジタル信号として
取り出し、その信号をデイスプレイ装置に入力す
るシステムになつている。

本考案は、この種の入力装置を対象とするもの
で、信頼性の高いＸ−Ｙ方向入力装置を提供する
ことを目的とする。

次に本考案の実施例を図を用いて詳細に説明す
る。

第１図は、実施例に係るＸ−Ｙ方向入力装置を
含むグラフイツク・デイスプレイ装置の全体の斜
視図である。

テーブル１上には、スクリーン，コントローラ
ならびにデータ・チヤンネルなどを備えたデイス
プレイ装置２と、フアンクシヨン・キーを備えた
入力装置３と、本考案の実施例に係る入力装置４
とが置かれている。なお、入力装置４はテーブル
１上に敷設された専用のシート５上で操作され、
この操作により例えばデイスプレイ装置２のスク
リーン６に表示されているカーソル７を任意の位
置に移動させることができるようになつている。

次に前記入力装置４の構造ならびに動作原理に
ついて図を用いて説明する。第２図は入力装置の
平面図、第３図および第４図は入力装置の正面図
および背面図、第５図は入力装置の切断側面図、
第６図はその入力装置の作動部の拡大平面図、第
７図はその作動部の原理を説明するための図であ
る。

ケーシング８は合成樹脂製の下ケース９と上ケ
ース１０とから構成され、両者は第５図に示すよ
うにネジ１１などにより複数個所にわたつて接合
されている。上ケース１０の所定位置には、第２
図および第５図に示すようにスイツチ１２の操作
端１３が嵌入される嵌入穴１４が形成されてい
る。この実施例の場合嵌入穴１４は２つ形成され
ているが、入力装置の制御システムによつてはス
イツチ１２の数を増やし、それに対応して嵌入穴
１４の数も増加することがある。

第５図に示すように下ケース９の内側には複数
の支柱１５が一体に立設され、それの上端に所定
の導電パターン（図示せず）を有するプリント基
板１６がネジ止めあるいは他の適宜な手段により
取付けられている。下ケース９と上ケース１０と
の間には、信号線１７を導き出すためのゴム製ブ
ツシユ１８が挾着されている。前記プリント基板
１６にはスイツチ１２および信号線１７の他に、
後述する２つの可変抵抗器２９，３１の各端子も
接続されている。

下ケース９の内面には、金属製の取付板１９が
ネジ止めにより取付けられている。この下ケース
９と取付板１９の連結により、取付板１９は下ケ
ース９の補強体としても役立つ。取付板１９の所
定位置には第５図に示すように円形の透孔２０が
形成され、また下ケース９の透孔２０と対向する
位置には透孔２０よりも若干径小の円形開口部２
１が形成されている。

第８図は下ケース９の底面図、第９図は前記開
口部２１近傍の要部拡大断面図である。下ケース
９における開口部２１の下側開口縁には第１環状
突堤２２が、またこの第１環状突提２２の径方向
外側には同心円状に第２環状突堤２３がそれぞれ
下ケース９から一体に突設されている。

前記透孔２０ならびに開口部２１の上方には鋼
球からなる球体２４が回転自在に配置され、それ
の一部は透孔２０ならびに開口部２１を通して第
１環状突堤２２から若干突出している。第６図に
示すように球体２４の球面には第１従動ローラ２
５と第２従動ローラ２６とが接触しており、両ロ
ーラ２５，２６はそれぞれ軸受２７を介して前記
取付板１９に回転自在に取り付けられ、両ローラ
２５，２６は互に軸方向が直交するように配置さ
れている。両ローラ２５，２６は球体２４の回転
力によつてそれぞれ回転され、第１従動ローラ２
５の回転方向と回転角は、回転軸２８を介して連
結されている第１可変抵抗器２９によつて検出さ
れ、同様に第２従動ローラ２６の回転方向と回転
角は、回転軸３０を介して連結されている第２可
変抵抗器３１によつて検出される。すなわち、第
７図に示すように、第１従動ローラ２５の回転方
向と回転角の変化は第１可変抵抗器２９における
摺動子３２のスライド方向とそれの移動量として
現われ、同様に第２従動ローラ２６の回転方向と
回転角の変化は第２可変抵抗器３１における摺動
子３３のスライド方向とそれの移動量として現わ
れるから、結局、球体２４の回転状態をｘ軸方向
とｙ軸方向の各成分に分けて第１可変抵抗器２９
および第２可変抵抗器３１のそれぞれの電圧値と
して検出することができる。

第６図に示すように、球体２４と第１従動ロー
ラ２５ならびに球体２４と第２従動ローラ２６と
の間での動力伝達が確実に行なうようにするため
に、それらと対向する位置に弾性付勢ローラ３４
が配置されている。このローラ３４は球体２４の
回転力によつて自在に回転するとともに、球体２
４を第１従動ローラ２５ならびに第２従動ローラ
２６側に弾性付勢している。

第５図，第８図ならびに第９図に示すように、
下ケース９の下面で第１環状突堤２２と第２環状
突堤２３との間に形成される環状の凹部内には、
フエルトや不織布などからなる弾性を備えたクリ
ーニング部材３５が接着剤３６によつて固着され
ている。このクリーニング部材３５は下面がほぼ
平坦で、必要に応じて端縁が面取りされており、
第９図に示すように突堤２２，２３の下面よりも
若干下方へ突出している。また、外周の第２環状
突堤２３とクリーニング部材３５との間には全周
にわたつて隙間３７が設けられ、この隙間３７が
塵埃の集積個所として役立つ。

シート５（第１図参照）上で入力装置４を手で
持つて任意の方向に移動すると、球体２４は自重
によつて生じるシート５との摩擦力によりシート
５上を転動する。そして球体２４の回転は第１従
動ローラ２５ならびに第２従動ローラ２６にそれ
ぞれ伝達され、ローラ２５，２６の回転角がそれ
ぞれ付設の可変抵抗器２９，３１によつて電気的
に検出される。検出信号は信号線１７を介してデ
イスプレイ装置２のデイスプレイ・コントローラ
に入力され、信号処理によりスクリーン６上のカ
ーソル７が所望の方向へ移動する仕組になつてい
る。

ところで、前述のように入力装置４を専用のシ
ート５上あるいは他の面上で移動するときに、そ
れらベース（シート５あるいは他の面）上に多く
の塵埃，油分，インク，飲料水などが付着してい
ると、本考案のようなクリーニング部材３５が取
り付けてない場合は、塵埃類（塵埃，油分，イン
ク，飲料水など）が直接球体２４に付着する。こ
のように塵埃類が球体２４に付着すると、球体２
４とベース（シート５あるいは他の面）ならびに
球体２４と従動ローラ２５，２６との間でスリツ
プが生じて、動力の伝達が不正確になり、結局信
頼性の低下をきたすことになる。

本考案の入力装置は、ベース上を移動するとき
に、クリーニング部材３５の下面が操作上支障の
ない程度の圧力で弾接して、ベース面のクリーニ
ングを行なうから、球体２４に塵埃類の付着がな
く、それに基因するトラブルが解消される。なお
この実施例では、クリーニングによつて集められ
た塵埃類は、第２環状突堤２３とクリーニング部
材３５との間に設けられた隙間３７に順次集積さ
れるから、クリーニング機構が長期間発揮でき
る。また、クリーニング部材３５の外周に設けら
れている第２環状突堤２３は、例えば紙屑や糸屑
などの粗大異物の排除に役立ち、粗大異物による
入力装置４の移動障害が未然に防止できる。

第１０図は、本考案の第２実施例を示す要部拡
大断面図である。この実施例の場合、クリーニン
グ部材３５のベースと接する側に複数の環状尖端
部３８が設けられ、さらに尖端部３８と尖端部３
８の間に塵埃類の環状集積用凹部３９が形成され
ている。このようにクリーニング部材３５に尖端
部３８が設けられていれば、クリーニング効果を
低減することなく、入力装置４の移動をスムース
に行なうことができる。

この実施例でもクリーニング部材３５は接着剤
３６によつて下ケース９に固着されているが、ク
リーニング部材３５を下ケース９に対して着脱可
能に取り付けて、クリーニング部材３５にある程
度塵埃類が集積されると新品のクリーニング部材
３５と交換するようにしても構わない。

前記実施例では、従動ローラの回転角検出手段
として可変抵抗器を用いたが、これに限定される
ことなく、例えばエンコーダなどを用いることも
できる。

本考案は前述のような構成になつており、球体
への塵埃類の付着が有効に防止でき、塵埃類の付
着による諸種のトラブルが解消される。またクリ
ーニング部材がベースに接触することにより、操
作中に入力装置がぐらつくことなく、走行の安定
が図れる。このようなことから、信頼性の高い入
力装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本考案の実施例に係るＸ−Ｙ方向入
力装置を説明するためのもので、第１図はその入
力装置を含むグラフイツク・デイスプレイ装置の
斜視図、第２図は前記入力装置の平面図、第３図
および第４図は入力装置の正面図および背面図、
第５図は入力装置の切断側面図、第６図はその入
力装置の作動部の拡大平面図、第７図はその作動
部の原理図、第８図は入力装置の下ケースの底面
図、第９図は入力装置の要部拡大断面図、第１０
図は他の実施例に係る入力装置の要部拡大断面図
である。 ４……入力装置、５……シート、８……ケーシ
ング、９……下ケース、２１……開口部、２３…
…第２環状突堤、２４……鋼球、２５……第１従
動ローラ、２６……第２従動ローラ、２９……第
１可変抵抗器、３１……第２可変抵抗器、３５…
…クリーニング部材、３７……隙間、３８……尖
端部、３９……集積用凹部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転自在に配置された被回転球体と、その被
   回転球体と接して被回転球体の回転力によつて
   回転する第１の従動ローラと、被回転球体と接
   して被回転球体の回転力によつて回転するとと
   もに軸方向が前記第１の従動ローラの軸方向と
   ほぼ直交する第２の従動ローラと、前記第１の
   従動ローラの回転角を検出する第１の回転角検
   出手段と、前記第２の従動ローラの回転角を検
   出する第２の回転角検出手段と、これら被回転
   球体，第１および第２の従動ローラならびに第
   １および第２の回転角検出手段を収容するケー
   シングとを備え、そのケーシングの下面に開口
   を有し、その開口を通して被回転球体の一部が
   突出して、被回転球体がベース上を転動するＸ
   −Ｙ方向入力装置において、前記ベース上に接
   触する弾性クリーニング部材を前記ケーシング
   の下面に取り付けたことを特徴とするＸ−Ｙ方
   向入力装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載におい
   て、前記クリーニング部材が前記ケーシングの
   開口を囲むように環状に形成されていることを
   特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載におい
   て、前記クリーニング部材のベースと接する側
   に尖端部が設けられていることを特徴とするＸ
   −Ｙ方向入力装置。 (4) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載におい
   て、前記クリーニング部材のベースと接する側
   に塵埃類の集積用凹部が形成されていることを
   特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。 (5) 実用新案登録請求の範囲第(1)項記載におい
   て、前記クリーニング部材が前記ケーシングの
   開口を囲むように環状に形成され、ケーシング
   の下面で前記クリーニング部材の外周位置に粗
   大異物排除用の異物排除突部が設けられている
   ことを特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。