JPS6362022A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は例えばコンピュータ等の座標入力装置に関し、
特にボールの回転により座標を検出する座標入力装置に
関するものである。

［従来の技術］ 従来、マウス等の座標入力装置では、ボールに接して直
交する２軸の回転をそれぞれの軸にロータリーエンコー
ダを設けて検出し、マウスの移動方向を求めていた。こ
のため２次元の座標データが検出できるだけであった。

又、第２図の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）ように操作時にマウス
を傾けて動かした場合、画面２０上ではカーソルはそれ
ぞれ対応するＡ、Ｂ、Ｃ方向に移動する。このようにい
ずれの場合もＣ方向に移動させたつもりが、（Ａ）（Ｂ
）の場合は画面２０上のＡ、Ｂで示した様に意図した方
向と異なる方向にカーソルが６勤するといった不都合が
あった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は前記従来例に鑑みなされたもので、回転情報の
人力を可能にした座標人力装置を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明の座標人力装置は以下
の様な構成から成る。

即ち、ボールの回転をもとに移動量を検出して座標入力
を行う座標人力装置であって、前記ボールのり動子面に
水平な平面内で互いに直交する方向への移動量を検出す
る２つの検出手段と、前記８動子面に直交する釉を回転
軸とする前記ボールの回転量を検出する回転検出手段と
を備える。

［作用コ 以上の構成において、水平面内におけるボールの８！！
１７量の検出だけでなく、平面上におけるボールの回転
量を検出できる。

［実施例〕 以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。

［マウスの構成の説明　（第１図）］ 第１図は本実施例のマウスの構成を示す図である。

図中、１はマウス本体、２はマウスのし動に伴って回動
するボールである。３，６．９はそれぞれ互いに直交し
て、ボール２に接触して設けられたローラ、４，７．１
０はそれぞれローラ３゜６．９の回転軸に設けられた回
転量検出用のエンコーダである。５．８．１１はそれぞ
れエンコーダ４，７．１０の回転を検出するためのフォ
トインタラプタで、それぞれ１個の発光素子と２個の受
光素子とで構成されている。１２は情報処理装置に座標
信号を出力する信号線である。１３はリセットスイッチ
で、本スイッチの押下によりマウス１の回転角等を初期
化する。

［座標検出の説明　（第３図）］ 第３図は第１図のボール２を真上から見た図で第１図と
同一部分は同一記号で示している。

矢印３０の方向（ｙ軸方向）にマウス１を移動するとボ
ール２は矢印３４の方向に回転する。この回転はローラ
９に伝えられ、エンコーダ１０とフォトインタラプタ１
１によって回転量が検出される。この時ローラ３．６は
ボール２との間ですべりが生じ回転しない。またマウス
１を矢印３１の方向（Ｘ＠力方向に８勅するとボール２
は矢印３５の方向に回転し、この回転はローラ６とエン
コーダ７及びフォトインタラプタ１１によって検出され
る。この時、ローラ３，９はボール２との間ですべりが
生じるために回転しない。また、斜め方向（矢印３２方
向）にマウス１を８力すると、ローラ６と９はそれぞれ
前述の矢印３０と３１方向の移動量に応じて回転する。

これにより斜め方向の移動も検出される。なおこの時ロ
ーラ３はボール２との間ですべりが生じ回転しない。

次にマウス１をボール２の中心３３を中心にして矢印３
６の方向（Ｚ軸方向）に回転すると、ローラ３のみが回
転しエンコーダ４、フォトインタラプタ５によりその回
転が検出できる。このときはローラ６．９はボール２と
の間でスリップが生じるため回転しない。なおこの時、
ボール２とボール２の下の盤面、例えばタブレット等の
盤面との摩擦係数はローラ３，６．９との摩擦係数より
も大きいものとし、マウス１の回転時には、ボール２が
静止してマウス１の本体が回転するものとする。このよ
うに互いに直交する３軸方向の回転検出機構を設けたこ
とにより、従来は２次元情報しか入力できなかったのが
、本実施例により３次元の情報が検出できるようになっ
た。

［回転量及び回転方向検出の説明 （第４図〜第６図）］ 第４図（Ａ）（Ｂ）はフォトインタラプタ８．１１．５
よりのａ相の信号波形と、ａ相の波形とπ／４位相がず
れたｂ相の信号波形とを示し、例えば第４図（Ａ）はエ
ンコーダがフォトインタラプタに対し時計回り方向に回
転した時の波形を示し、第４図ＣＢ）はエンコーダが第
４図（Ａ）の場合と逆方向に回転した場合の波形図を示
している。

マウス１の移動方向は、第４図に示すａ相あるいはｂ相
のいずれか一方の信号の立上り又は立下りを計数した係
数値に対応して得られる。またマウス１の移動方向は、
第４図に示した様に、例えばｂ相の立上りを基準にし、
その時のａ相の信号がハイレベルかロウレベルかによっ
て、ボール２の回転方向を判別できる。これはａ相ある
いはｂ相の信号のいずれの立上り、あるいは立下りを基
準にしても良い。

以上の方法により、ｘ、ｙ、ｚ軸方向のボール２の回転
量及び回転方向、即ち、マウス１の移動量及び移動方向
が求められる。

第５図は信号処理を行うブロックを示す図である。

６０はフォトインタラプタ５．８．１１よりの波形を整
形する波形整形回路である。６１は波形整形回路で整形
されたパルスを基に、５ｉＩＪ量及び移動方向を検出す
る移動検出部で、６２はそれぞれのフォトインタラプタ
よりの信号を検出する検出回路である。移動検出部６１
よりのｘ、ｙ、ｚ軸方向の穆勤信号は、信号線１２によ
り情報処理装置６３に送られ、後述する座標変換処理等
が行われて表示部２０に表示される。

第６図は表示部２０における移動表示の一例を示す図で
、以下本図を基に移動量及び移動方向を決定する方法を
説明する。

いまＸ方向の移動を検知するフォトインタラプタ８より
のパルス数をｘｉ、ｙ方向の８勤を検知するフォトイン
タラプタ１１よりのパルス数をｙｌ、フォトインタラプ
タ５よりのパルス数を２１とすると、その移動量λは、 ｘ＝　　１ｘｔｌ”＋１ｙｌｌ’ で与えられる。ここで絶対値はｘ、ｙ方向の方向性を含
まないことを意味している。

従ってｘ、ｙ方向の移動量だけでは長さ１の点線５０で
示す点線上を移動することになるが、Ｚ軸方向の２１が
与えられているため、点線５０を２１に対応する分回転
した実線５１で示す直線上の移動表示となる。

なおこの回転量θは、予め定められているボール２の２
軸回りの３６０度の回転に対応するカウント値ｚｎによ
り、 θ＝（ｚ　１／ｚ　ｎ）　Ｘ　３６’ｏ　（度）によっ
て求められる。

以上説明したように本実施例によれば、マウスの回転量
を検出出来るので、第２図で説明した様な操作性の不具
合の補正が可能となった。

つまり、マウスが第２図の（Ｃ）の回転位置でリセット
スイッチ１３により初期設定され、その後（Ａ）あるい
は（Ｂ）のようにマウス１を傾けて矢印方向にマウスを
移動させたとする。Ｘとｙ方向の回転量をもとにすると
画面上ではそれぞれ（Ａ）（Ｂ）で示す方向に８勤され
るが、この場合、座標情報を入力する情報処理装置側で
はマウスの傾き（（Ｃ）から（Ａ）または（Ｂ）に回転
した回転量）を認識出来るので、第６図を基に説明した
ように、マウスの穆！ａ量及び移動方向を補正して第２
図の（Ａ）〜（Ｃ）のいずれの場合も、画面２０上では
矢印Ｃの方向にカーソルを穆勅するようにできる。

また本実施例のマウスを用いることにより、従来指示で
きなかった画像の回転指示等が行える。

また更にマウスよりの座桿値を入力する処理装置側では
、リセットスイッチの押下を検出して回転角等の初期化
が実施できる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、座標人力に加えて
回転情報をも人力できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のマウスの構成図、第２図は
マウスの移動と画面表示を示す図、第３図はボールの上
面よりみた回転検出機構を説明する図、 第４図（Ａ）（Ｂ）はフォトインタラプタよりのａａ′
ＥＬびｂ相の波形を示す図、 第５図は信号処理を行う回路のブロック図、第６図は表
示部における８勅表示の変換例を示す図である。 図中、１・・・マウス、２・・・ボール、３，６．９・
・・ローラ、４，７．１０・・・エンコーダ、５，８．
１１・・・フォトインタラプタ、１３・・・リセットス
イッチ、２０・・・表示部、６０・・・波形整形回路、
６１・・・穆勅検出部、６２・・・検出回路、６３情報
処理装置である。 特許出願人　　　キャノン株式会社 し°。 第４図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボールの回転をもとに移動量を検出して座標入力
   を行う座標入力装置であつて、前記ボールの移動平面に
   水平な平面内で互いに直交する方向への移動量を検出す
   る２つの検出手段と、前記移動平面に直交する軸を回転
   軸とする前記ボールの回転量を検出する回転検出手段と
   を備えたことを特徴とする座標入力装置。
2. （２）２つの検出手段と回転検出手段はそれぞれ互いに
   直交してボールに接触するローラと、該ローラの回転を
   検出する回転量判別手段とを備えたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の座標入力装置。