JP2001067168A - Keyboard with coordinate input function and coordinate input device - Google Patents

Keyboard with coordinate input function and coordinate input device

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JP2001067168A
JP2001067168A JP24062499A JP24062499A JP2001067168A JP 2001067168 A JP2001067168 A JP 2001067168A JP 24062499 A JP24062499 A JP 24062499A JP 24062499 A JP24062499 A JP 24062499A JP 2001067168 A JP2001067168 A JP 2001067168A
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Japan
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coordinate
keyboard
spherical body
coordinate input
detected
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JP24062499A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuhiro Nishikawa
哲弘 西川
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Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the working efficiency of input operation by simultaneously executing key entry and coordinate input. SOLUTION: A ball 4 to be optionally rotated is arranged on the lower part of a keyboard in the thickness direction. The moving variable of the ball 4 in the rotational direction (X and Y directions) is detected to detect the moving variable of the keyboard, so that the moving variable of the keyboard can be inputted as coordinates. In addition, an auxiliary ball is formed and the Y' or X' direction of the auxiliary ball is detected to calculate the tilt angle of the keyboard, so that the tilt angle can be inputted together with the coordinates.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばパーソナル
コンピュータ、ワードプロセッサ、携帯端末等の入力装
置を有する情報処理装置全般に用いられる座標入力機能
付きキーボードおよび座標入力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a keyboard with a coordinate input function and a coordinate input device used in general information processing apparatuses having an input device such as a personal computer, a word processor, and a portable terminal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、情報装置においては、キー入力を
行うためのキーボードやX,Y座標を入力可能なマウ
ス、ジョイスティック等の複数の入力装置が用いられて
いる。ところが、近年、CADソフトの3次元化等が進
み、アプリケーションソフトウェアによっては、キーボ
ードとマウスの併用等、多様な入力方法が要求されてい
る。しかしながら、オペレータはキーボードとマウスを
同時に操作することはできず、入力装置を持ち変えて操
作する必要があり、作業効率が著しく低下していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, information devices have used a plurality of input devices such as a keyboard for key input, a mouse and a joystick capable of inputting X and Y coordinates. However, in recent years, CAD software has become three-dimensional, and various input methods such as a combined use of a keyboard and a mouse are required depending on application software. However, the operator cannot operate the keyboard and the mouse at the same time, and it is necessary to change and operate the input device, and the working efficiency has been significantly reduced.

【0003】このため、例えば特開平6−121115
号公報には、マウス上部にテンキーを設けた入力装置が
開示されている。この入力装置によれば、マウスによる
座標入力とテンキーによる数字入力を同時に行うことが
できる。
For this reason, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-121115
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. HEI 10-125556 discloses an input device provided with a numeric keypad above a mouse. According to this input device, coordinate input by a mouse and numeric input by a numeric keypad can be performed simultaneously.

【0004】また、特開平8−314597号公報に
は、回転するボールを有する座標移動量認識装置をキー
上部に設けた入力装置が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-314597 discloses an input device in which a coordinate movement amount recognition device having a rotating ball is provided above a key.

【0005】さらに、実開昭63−5532号公報に
は、キーボードを反転させてマウス操作用の板として使
用することが可能な入力装置が開示されている。
Further, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. Sho 63-5532 discloses an input device which can be used as a mouse operation board by inverting a keyboard.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平6−121115号公報に開示されている入力装置
では、マウスによる座標入力とテンキーによる数字入力
を同時に行うことができるが、文字や記号と座標を同時
に入力することはできない。
However, the input device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-121115 allows simultaneous input of coordinates using a mouse and input of numbers using a numeric keypad. Cannot be entered at the same time.

【0007】また、特開平8−314597号公報に開
示されている入力装置では、キー部の操作と座標移動量
認識装置の操作とが独立しており、手を移動させる必要
があるので、両操作を同時に行うことはできない。
In the input device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-314597, the operation of the key portion and the operation of the coordinate movement amount recognizing device are independent, and it is necessary to move the hand. Operations cannot be performed simultaneously.

【0008】さらに、実開昭63−5532号公報に開
示されている入力装置では、文字キーと座標入力、また
はテンキーと座標入力のいずれかのみを同時に行うこと
ができ、全てのキー入力と座標入力とを同時に行うこと
はできない。
Further, in the input device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Sho 63-5532, only one of a character key and a coordinate input or a numeric keypad and a coordinate input can be simultaneously performed. Input and input cannot be performed simultaneously.

【0009】このように、従来の入力装置では、キー入
力と座標入力とを同時に行って作業効率を向上すること
は十分できていなかった。
As described above, with the conventional input device, it has not been possible to sufficiently improve the working efficiency by simultaneously performing the key input and the coordinate input.

【0010】さらに、マウス等の座標入力装置では、単
にX、Y方向の座標を検出するのみであり、装置自体の
傾き角を検出して入力することはできなかった。
Furthermore, a coordinate input device such as a mouse simply detects the coordinates in the X and Y directions, but cannot detect and input the inclination angle of the device itself.

【0011】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、キー入力と座標入力とを
同時に行って作業効率を向上することができる座標入力
機能付きキーボードおよび装置自体の傾き角を検出可能
な座標入力装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and a keyboard with a coordinate input function and an apparatus itself capable of simultaneously performing key input and coordinate input to improve work efficiency. It is an object of the present invention to provide a coordinate input device capable of detecting a tilt angle of a coordinate.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の座標入力機能付
きキーボードは、キーボードの厚み方向下部に、自由に
回転可能な球状体が設けられ、該球状体が回転する方向
を互いに直交するX方向およびY方向に分けて各方向の
移動量を検出し、検出された移動量から該キーボードの
移動量を検出することにより座標入力が可能とされ、そ
のことにより上記目的が達成される。
A keyboard having a coordinate input function according to the present invention is provided with a freely rotatable sphere at a lower portion in a thickness direction of the keyboard, and the sphere rotates in the X direction orthogonal to each other. And the Y direction, the amount of movement in each direction is detected, and the amount of movement of the keyboard is detected from the detected amount of movement, thereby enabling coordinate input, thereby achieving the above object.

【0013】本発明の座標入力機能付きキーボードは、
前記キーボードの厚み方向下部に、前記球状体に加えて
自由に回転可能な補助球状体を備え、該補助球状体の移
動量から検出された補助座標Y’またはX’と、該球状
体の移動量から検出された座標XおよびYとによって、
座標入力と共に該キーボードの傾き角を入力可能とする
ことができる。
A keyboard with a coordinate input function according to the present invention comprises:
In addition to the spherical body, a freely rotatable auxiliary spherical body is provided below the keyboard in the thickness direction, and auxiliary coordinates Y ′ or X ′ detected from the movement amount of the auxiliary spherical body, and the movement of the spherical body By the coordinates X and Y detected from the quantity,
The tilt angle of the keyboard can be input together with the coordinate input.

【0014】本発明の座標入力機能付きキーボードは、
前記球状体および前記補助球状体のうちの少なくとも一
方の上にマイクロスイッチが設けられ、キーボードを押
し下げることにより該マイクロスイッチを操作可能とす
ることができる。
The keyboard with a coordinate input function according to the present invention comprises:
A microswitch is provided on at least one of the spherical body and the auxiliary spherical body, and the microswitch can be operated by depressing a keyboard.

【0015】本発明の座標入力機能付きキーボードは、
前記キーボードの傾き操作前の状態と傾き操作後の状態
とにおいて、キーボードの移動操作を行った際に生じる
X方向およびY方向の検出量の差を補正するために、傾
き角度を記憶させて座標補正を可能とすることができ
る。
The keyboard with a coordinate input function according to the present invention comprises:
In order to correct the difference between the detection amount in the X direction and the detection amount in the Y direction generated when the keyboard is moved between the state before the tilt operation and the state after the tilt operation of the keyboard, the tilt angle is stored and the coordinates are stored. Correction can be made possible.

【0016】本発明の座標入力機能付きキーボードは、
前記球状体および前記補助球状体の径が異なっている構
成とすることができる。
A keyboard with a coordinate input function according to the present invention comprises:
The diameter of the spherical body and the diameter of the auxiliary spherical body may be different.

【0017】本発明の座標入力装置は、自由に回転可能
な球状体が装置の厚み方向下部に設けられ、該球状体が
回転する方向を互いに直交するX方向およびY方向に分
けて各方向の移動量を検出し、検出された移動量から装
置自体の移動量を検出することにより座標入力が可能と
されている座標入力装置において、該球状体に加えて自
由に回転可能な補助球状体が装置の厚み方向下部に設け
られ、該補助球状体の移動量から検出された補助座標
Y’またはX’と、該球状体の移動量から検出された座
標XおよびYとによって、座標入力と共に装置自体の傾
き角を入力可能とされており、そのことにより上記目的
が達成される。
In the coordinate input device of the present invention, a freely rotatable spherical body is provided at a lower portion in a thickness direction of the device. In a coordinate input device in which coordinates can be input by detecting a movement amount and detecting a movement amount of the device itself from the detected movement amount, an auxiliary spherical body that can freely rotate in addition to the spherical body is used. An auxiliary coordinate Y ′ or X ′, which is provided at the lower part in the thickness direction of the device and is detected from the movement amount of the auxiliary sphere, and the coordinates X and Y detected from the movement amount of the sphere, together with the coordinate input, the device It is possible to input its own tilt angle, thereby achieving the above object.

【0018】本発明の座標入力装置は、前記球状体およ
び前記補助球状体のうちの少なくとも一方の上にマイク
ロスイッチが設けられ、装置自体を押し下げることによ
り該マイクロスイッチを操作可能とすることができる。
In the coordinate input device of the present invention, a microswitch is provided on at least one of the spherical body and the auxiliary spherical body, and the microswitch can be operated by depressing the device itself. .

【0019】本発明の座標入力装置は、前記装置の傾き
操作前の状態と傾き操作後の状態とにおいて、装置の移
動操作を行った際に生じるX方向およびY方向の検出量
の差を補正するために、傾き角度を記憶させて座標補正
が可能とすることができる。
The coordinate input device according to the present invention corrects the difference between the detection amounts in the X direction and the Y direction caused when the device is moved, between the state before the tilt operation and the state after the tilt operation. In order to do so, it is possible to make the coordinate correction possible by storing the inclination angle.

【0020】本発明の座標入力装置は前記球状体および
前記補助球状体の径が異なっている構成とすることがで
きる。
The coordinate input device according to the present invention may be configured such that the spherical body and the auxiliary spherical body have different diameters.

【0021】以下、本発明の作用について説明する。Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

【0022】本発明にあっては、キーボードの厚み方向
下部に自由に回転可能な球状体が設けられ、後述する実
施形態1に示すように、その球状体の回転方向(X方向
およびY方向)の移動量を検出することによりキーボー
ドの移動量が検出可能である。従って、キーボードにキ
ー入力を行いながらキーボードを移動させることによ
り、キー入力と同時に座標入力を行うことが可能であ
る。
In the present invention, a freely rotatable spherical body is provided at the lower part in the thickness direction of the keyboard, and as shown in Embodiment 1 described later, the rotating direction of the spherical body (X direction and Y direction). The amount of movement of the keyboard can be detected by detecting the amount of movement of the keyboard. Therefore, by moving the keyboard while performing key input to the keyboard, it is possible to perform coordinate input simultaneously with key input.

【0023】このように自由に回転可能な球状体を設け
ても、X、Y方向の座標が検出されるのみである。そこ
で、キーボードまたは座標入力装置の厚み方向下部に自
由に回転可能な補助球状体をさらに加えるのが好まし
い。これにより、後述する実施形態2に示すように、両
球状体の移動量から算出される座標X、Y、Y’または
X、Y、X’から装置自体の傾き角を算出することがで
き、座標と共に装置の傾き角を入力することが可能であ
る。
Even if a freely rotatable spherical body is provided, only the coordinates in the X and Y directions are detected. Therefore, it is preferable to add a freely rotatable auxiliary spherical body below the keyboard or the coordinate input device in the thickness direction. Thereby, as shown in a second embodiment described later, the inclination angle of the device itself can be calculated from the coordinates X, Y, Y ′ or X, Y, X ′ calculated from the movement amount of the two spherical bodies, It is possible to input the tilt angle of the device together with the coordinates.

【0024】さらに、通常のマウスで可能なクリック操
作やドラッグ操作を行うためには、スイッチが必要にな
る。しかし、このスイッチを座標入力機能付きキーボー
ドと別に設けたのでは、キー入力および座標入力を同時
に行う操作の作業効率を損なうことになる。そこで、上
記球状体および補助球状体のうちの少なくとも一方の上
にマイクロスイッチを設けるのが好ましい。これによ
り、後述する実施形態3に示すように、キーボードキャ
ビネット全体を押し下げてマイクロスイッチを操作する
ことができ、キーボードにキー入力を行いながらクリッ
ク操作やドラッグ操作を行うことが可能である。
Further, a switch is required in order to perform a click operation and a drag operation which can be performed with a normal mouse. However, if this switch is provided separately from the keyboard with the coordinate input function, the work efficiency of the operation of simultaneously performing the key input and the coordinate input will be impaired. Therefore, it is preferable to provide a microswitch on at least one of the spherical body and the auxiliary spherical body. As a result, as shown in a third embodiment described later, the micro switch can be operated by depressing the entire keyboard cabinet, and it is possible to perform a click operation or a drag operation while performing key input to the keyboard.

【0025】本発明において、座標入力装置を水平に保
ったままでの座標移動と傾けた状態での座標移動では、
検出される座標が異なる値を示し、オペレータにとって
は不自然な操作を強いられることになる。そこで、現在
の傾き角度を記憶させて座標値を補正するのが好まし
い。これにより、後述する実施形態4に示すように、座
標入力装置を水平に保ったままでの座標移動値と傾けた
状態での座標移動値を同じ値とし、オペレータが自然な
操作感を得ることが可能となる。
In the present invention, the coordinate movement with the coordinate input device kept horizontal and the coordinate movement with the coordinate input device tilted,
The detected coordinates indicate different values, which forces the operator to perform an unnatural operation. Therefore, it is preferable to store the current tilt angle and correct the coordinate value. As a result, as shown in a later-described embodiment 4, the coordinate movement value when the coordinate input device is kept horizontal and the coordinate movement value when tilted are set to the same value, and the operator can obtain a natural operation feeling. It becomes possible.

【0026】ところで、上記球状体と補助球状体を備え
た座標入力装置において、装置自体の大きさが十分に大
きく、同じ大きさの2つの球状体を収納できる場合には
何等問題が生じない。しかし、従来のマウスを用いた座
標入力装置のように比較的小型化を実現するためには、
同じ大きさの2つの球状体を装置内に収納できない場合
がある。そこで、後述する実施形態5に示すように、上
記球状体および補助球状体として径が異なるものを用い
れば、装置自体の小型化を図ることが可能となる。
By the way, in the coordinate input device provided with the spherical body and the auxiliary spherical body, no problem occurs when the size of the apparatus itself is sufficiently large and two spherical bodies having the same size can be stored. However, in order to achieve a relatively small size like a conventional coordinate input device using a mouse,
In some cases, two spherical bodies of the same size cannot be stored in the device. Therefore, as shown in a fifth embodiment described later, if the spherical body and the auxiliary spherical body having different diameters are used, the size of the apparatus itself can be reduced.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】(実施形態1)図1は本実施形態の座標入
力機能付きキーボードの構成を示す上面図であり、図2
はその内部の構成を示す平面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a top view showing the configuration of a keyboard with a coordinate input function according to this embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing an internal configuration thereof.

【0029】この座標入力機能付きキーボード100
は、上面にメインキー1、テンキー2およびファンクシ
ョンキー3を備え、自由に回転可能なボール4がキーボ
ードの厚み方向下部に設けられている。
This keyboard 100 with a coordinate input function
Has a main key 1, a numeric keypad 2 and a function key 3 on an upper surface, and a freely rotatable ball 4 is provided at a lower part in a thickness direction of the keyboard.

【0030】このボール4の回転のX座標成分はボール
4に接するX座標検出用ローラ7に伝えられ、X座標検
出量ローラ7と同じ軸で結ばれているX座標検出用ロー
タリーエンコーダ8からX座標の移動量が検出される。
また、ボール4の回転のY座標成分はボール4に接する
Y座標検出用ローラ5に伝えられ、Y座標検出用ローラ
5と同じ軸で結ばれているY座標検出用ロータリーエン
コーダ6からY座標の移動量が検出される。
The X-coordinate component of the rotation of the ball 4 is transmitted to the X-coordinate detection roller 7 which is in contact with the ball 4 and is transmitted from the X-coordinate detection rotary encoder 8 connected to the same axis as the X-coordinate detection amount roller 7. The movement amount of the coordinates is detected.
The Y-coordinate component of the rotation of the ball 4 is transmitted to the Y-coordinate detection roller 5 in contact with the ball 4, and the Y-coordinate of the Y-coordinate is transmitted from the Y-coordinate detection rotary encoder 6 connected to the same axis as the Y-coordinate detection roller 5. The movement amount is detected.

【0031】移動量の検出は、例えば以下のようにして
行うことができる。
The movement amount can be detected, for example, as follows.

【0032】このボール4の半径をr[m]とし、X方
向にt[m]移動させた場合、ボール回転数vは、 v=t/(2πr) ・・・ (式1) となる。このとき、X座標検出用ローラ7の半径をs
[m]とすると、X座標検出用ローラ7の回転数uは、 u=[(2πr)/(2πs)]×v =[(2πr)/(2πs)]×[t/(2πr)] =t/(2πs) ・・・ (式2) となる。そして、X座標検出用ロータリーエンコーダ8
が1回転する毎にnパルスを出すとすると、X座標検出
用ロータリーエンコーダ8の総出力パルスNは、 N=n・u =n・t/(2πs) ・・・ (式3) となる。ここで、nおよびsは変化することのない定数
であり、X座標検出用ロータリーエンコーダ8の総出力
パルスNはX方向の移動量t[m]の一次関数となっ
て、tの増加に比例してNも増加する。よって、nおよ
びsを適切に選択することにより、座標入力機能付きキ
ーボードの物理的移動量tを総出力パルスNから検出す
ることができる。また、Y方向への移動についても同様
に検出することができる。
When the radius of the ball 4 is r [m] and the ball 4 is moved by t [m] in the X direction, the ball rotation speed v is as follows: v = t / (2πr) (1) At this time, the radius of the X coordinate detecting roller 7 is set to s
[M], the rotation number u of the X coordinate detection roller 7 is as follows: u = [(2πr) / (2πs)] × v = [(2πr) / (2πs)] × [t / (2πr)] = t / (2πs) (Equation 2) And a rotary encoder 8 for X coordinate detection.
Assuming that n pulses are output every time the motor rotates once, the total output pulse N of the rotary encoder 8 for X coordinate detection is as follows: N = nu · nt = nt · (2πs) (Equation 3) Here, n and s are constants that do not change, and the total output pulse N of the rotary encoder 8 for X coordinate detection becomes a linear function of the movement amount t [m] in the X direction, and is proportional to the increase of t. Then, N also increases. Therefore, by appropriately selecting n and s, the physical movement amount t of the keyboard with the coordinate input function can be detected from the total output pulse N. Further, the movement in the Y direction can be similarly detected.

【0033】さらに、逆方向への移動に関しては、ロー
タリーエンコーダが正転または逆転を表す信号を出力す
ることにより検出可能である。例えば、右方向や上方向
への移動を正転、左方向や下方向への移動を逆転と設定
しておくことにより、情報処理装置本体がロータリーエ
ンコーダからの信号が正転を示すときに移動量を正の値
として処理し、信号が逆転を示すときに移動量を負の値
として処理することができる。
Further, the movement in the reverse direction can be detected by the rotary encoder outputting a signal indicating forward rotation or reverse rotation. For example, by setting a rightward or upward movement as forward rotation, and setting a leftward or downward movement as reverse rotation, the information processing apparatus moves when the signal from the rotary encoder indicates forward rotation. The amount can be treated as a positive value, and the amount of movement can be treated as a negative value when the signal indicates reversal.

【0034】このように検出された両方向の移動量か
ら、図3に示すように実際のキーボードの移動量を得る
ことができる。
From the detected movement amounts in both directions, the actual movement amount of the keyboard can be obtained as shown in FIG.

【0035】(実施形態2)図4は本実施形態の座標入
力装置の内部の構成を示す平面図である。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a plan view showing the internal configuration of the coordinate input device of this embodiment.

【0036】この座標入力装置200は、X、Y座標の
移動量を検出するための自由に回転可能なボール11に
加えて、Y’座標を検出するための補助ボール12が装
置の厚み方向下部に設けられている。
The coordinate input device 200 has a freely rotatable ball 11 for detecting the movement amount of the X and Y coordinates and an auxiliary ball 12 for detecting the Y 'coordinate in the lower part in the thickness direction of the device. It is provided in.

【0037】ボール11の回転のX座標成分はボール1
1に接するX座標検出用ローラに伝えられ、X座標検出
用ローラと同じ軸で結ばれているX座標検出用ロータリ
ーエンコーダ9からX座標の移動量が検出される。ま
た、ボール11の回転のY座標成分はボール11に接す
るY座標検出用ローラに伝えられ、Y座標検出用ローラ
と同じ軸で結ばれているY座標検出用ロータリーエンコ
ーダ10からY座標の移動量が検出される。さらに、補
助ボール12の回転のY’座標成分は補助ボール12に
接するY’座標検出用ローラに伝えられ、Y’検出用座
標ローラと同じ軸で結ばれているY’座標検出用ロータ
リーエンコーダ13からY’座標の移動量が検出され
る。
The X coordinate component of the rotation of the ball 11 is the ball 1
The movement amount of the X coordinate is transmitted to the X coordinate detection roller that is in contact with 1 and detected by the X coordinate detection rotary encoder 9 connected with the same axis as the X coordinate detection roller. The Y-coordinate component of the rotation of the ball 11 is transmitted to a Y-coordinate detection roller that is in contact with the ball 11, and the Y-coordinate movement amount from the Y-coordinate detection rotary encoder 10 connected on the same axis as the Y-coordinate detection roller. Is detected. Further, the Y 'coordinate component of the rotation of the auxiliary ball 12 is transmitted to a Y' coordinate detecting roller in contact with the auxiliary ball 12, and the Y 'coordinate detecting rotary encoder 13 connected to the same axis as the Y' detecting coordinate roller. , The movement amount of the Y ′ coordinate is detected.

【0038】このように検出されたX、Y、Y’座標か
ら、座標入力装置の移動量に加えて、装置自体の傾き角
度を得ることができ、この傾き角度の検出は例えば以下
のようにして行うことができる。
From the X, Y, Y 'coordinates detected in this way, the inclination angle of the apparatus itself can be obtained in addition to the movement amount of the coordinate input apparatus. Can be done.

【0039】図5は傾き角度の検出方法を説明するため
の平面図である。この図5において、Aは補助ボール1
2の中心点、Cはボール11の中心点、BはAとCの間
の任意の点であり、AB間の距離をa、AC間の距離を
Lとしている。
FIG. 5 is a plan view for explaining a method of detecting an inclination angle. In FIG. 5, A is the auxiliary ball 1
The center point of 2, C is the center point of the ball 11, B is any point between A and C, the distance between AB is a, and the distance between AC is L.

【0040】この座標入力装置が回転する場合、A、
B、Cの各々を中心として回転する場合が考えられるの
で、各々の場合について説明する。なお、以下の説明で
は、単純化のために、各ロータリーエンコーダは各ボー
ルが進んだ距離を出力するものとする。
When the coordinate input device rotates, A,
Since it is possible to rotate around each of B and C, each case will be described. In the following description, for simplicity, each rotary encoder outputs the distance traveled by each ball.

【0041】(1)Aを中心として回転する場合 この場合、補助ボールの中心点Aを中心としてθ[ra
d]回転するため、Y’座標の移動はなく、Y’座標検
出用ロータリーエンコーダの出力NY'は、 NY'=0 ・・・ (式4) である。
(1) In the case of rotation about A In this case, θ [ra
d] The rotation does not move the Y ′ coordinate, and the output N Y ′ of the Y ′ coordinate detection rotary encoder is N Y ′ = 0 (Equation 4).

【0042】また、Lを半径とした回転であるから、X
座標検出用ロータリーエンコーダの出力値NXも0であ
る。
Since the rotation is performed with L as a radius, X
Output value N X of the rotary encoder for the coordinate detection is also zero.

【0043】そして、Y座標のみが移動し、その移動量
はY座標検出用ロータリーエンコーダの出力値NYで表
され、 NY=(2πL)×(θ/2π)=Lθ[m] ・・・ (式5) となる。
Then, only the Y coordinate moves, and the amount of movement is represented by the output value N Y of the rotary encoder for detecting the Y coordinate. N Y = (2πL) × (θ / 2π) = Lθ [m]・ (Equation 5)

【0044】(2)Bを中心として回転する場合 この場合、X座標検出用ロータリーエンコーダの出力値
Xは0である。
(2) Rotation around B In this case, the output value N X of the rotary encoder for X coordinate detection is 0.

【0045】そして、Y座標検出用ロータリーエンコー
ダの出力NYおよびY’検出用座標ロータリーエンコー
ダの出力NY'が出力される。Y座標はBを中心として、
θ[rad]回転し、Y’座標はBを中心として、−θ
[rad]回転するから、N YおよびNY'は、 NY=[2π(L−a)]×(θ/2π)=(L−a)θ[m] ・・・ ( 式6) NY'=(2πa)×(−θ/2π)=−aθ[m] ・・・ (式7) となる。
Then, a rotary encoder for detecting the Y coordinate
Output NYAnd Y 'coordinate rotary encoder
Output NY 'Is output. The Y coordinate is centered on B,
θ [rad], and the Y ′ coordinate is −θ around B.
[Rad] Because it rotates, N YAnd NY 'Is NY= [2π (La)] x (θ / 2π) = (La) θ [m] (Equation 6) NY '= (2πa) × (−θ / 2π) = − aθ [m] (Equation 7)

【0046】(3)Cを中心として回転する場合 この場合、ボールの中心点Cを中心として−θ[ra
d]回転するため、X座標およびY座標の移動はなく、
X座標検出用ロータリーエンコーダの出力NXは0であ
り、Y座標検出用ロータリーエンコーダの出力NYは、 NY=0 ・・・ (式8) である。
(3) Case of Rotation about C In this case, -θ [ra about the center point C of the ball
d] Because of rotation, there is no movement of X and Y coordinates,
The output N X of the rotary encoder for X coordinate detection is 0, and the output N Y of the rotary encoder for Y coordinate detection is N Y = 0 (Equation 8).

【0047】そして、Y’座標のみが移動し、その移動
量はY’座標検出用ロータリーエンコーダの出力値NY'
で表され、 NY'=(2πL)×(−θ/2π)=−Lθ[m] ・・・ (式9) となる。
Then, only the Y 'coordinate moves, and the moving amount is the output value N Y' of the rotary encoder for detecting the Y 'coordinate.
N Y ′ = (2πL) × (−θ / 2π) = − Lθ [m] (Equation 9)

【0048】以上のように、A、B、Cの各々を中心と
して回転する場合について、Y座標およびY’座標を求
めたが、両者の差に注目すると、上記式4〜上記式9か
ら、A、B、Cのいずれを中心として回転する場合に
も、 NY−NY'=Lθ[m] ・・・ (式10) で表される。すなわち、AとCの間のどの点を中心とし
て座標入力装置を回転させた場合でも、式10が適用さ
れることになる。
As described above, the Y coordinate and the Y ′ coordinate are obtained for the case where the rotation is performed about each of A, B, and C. When focusing on the difference between the two, the above equations 4 to 9 give: When rotating around any of A, B, and C, N Y -N Y ′ = Lθ [m] (Equation 10). That is, Expression 10 is applied to the case where the coordinate input device is rotated about any point between A and C.

【0049】次に、回転の中心となるBがAおよびCの
外側にある場合について説明する。
Next, a case where B, which is the center of rotation, is outside A and C will be described.

【0050】(4)BがAの外側にある場合 図6はこの場合の傾き角度の検出方法を説明するための
平面図である。この図6において、Aは補助ボール12
の中心点、Cはボール11の中心点、BはAの外側の任
意の点であり、回転の中心となる点である。また、AB
間の距離をa、AC間の距離をLとしている。
(4) Case where B is Outside of A FIG. 6 is a plan view for explaining a method of detecting the inclination angle in this case. In FIG. 6, A is the auxiliary ball 12
, C is the center point of the ball 11, B is an arbitrary point outside A, and is a point that becomes the center of rotation. AB
The distance between them is a, and the distance between ACs is L.

【0051】この場合、Aの外側の任意の点Bを中心と
して回転するので、X座標検出用ロータリーエンコーダ
の出力値NXは0である。
In this case, since the rotation is performed about an arbitrary point B outside A, the output value N X of the rotary encoder for X coordinate detection is 0.

【0052】そして、Y座標検出用ロータリーエンコー
ダの出力NYおよびY’検出用座標ロータリーエンコー
ダの出力NY'が出力される。Y座標、Y’座標はBを中
心としてθ[rad]回転するから、NYおよびN
Y'は、 NY=[2π(L+a)]×(θ/2π)=(L+a)θ[m] ・・・ ( 式11) NY'=(2πa)×(θ/2π)=aθ[m] ・・・ (式12) となる。
[0052] Then, the output N Y and Y 'output N Y of the detection coordinates rotary encoder' of the rotary encoder for detecting Y-coordinate is output. Since the Y coordinate and the Y ′ coordinate rotate θ [rad] about B, N Y and N
Y ′ is N Y = [2π (L + a)] × (θ / 2π) = (L + a) θ [m] (Expression 11) N Y ′ = (2πa) × (θ / 2π) = aθ [ m] (Equation 12)

【0053】(5)BがCの外側にある場合 図7はこの場合の傾き角度の検出方法を説明するための
平面図である。この図7において、Aは補助ボール12
の中心点、Cはボール11の中心点、BはCの外側の任
意の点であり、回転の中心となる点である。また、BC
間の距離をa、AC間の距離をLとしている。
(5) Case where B is Outside C FIG. 7 is a plan view for explaining a method of detecting the inclination angle in this case. In FIG. 7, A is the auxiliary ball 12
, C is the center point of the ball 11, and B is any point outside of C, which is the point of rotation. Also, BC
The distance between them is a, and the distance between ACs is L.

【0054】この場合、Cの外側の任意の点Bを中心と
して回転するので、X座標検出用ロータリーエンコーダ
の出力値NXは0である。
In this case, since the rotation is made around an arbitrary point B outside C, the output value N X of the rotary encoder for X coordinate detection is zero.

【0055】そして、Y座標検出用ロータリーエンコー
ダの出力NYおよびY’座標検出用ロータリーエンコー
ダの出力NY'が出力される。Y座標、Y’座標はBを中
心として−θ[rad]回転するから、NYおよびNY'
は、 NY=[2π(L+a)]×(−θ/2π)=−(L+a)θ[m] ・・・ (式13) NY'=(2πa)×(−θ/2π)=−aθ[m] ・・・ (式14) となる。
Then, the output N Y of the rotary encoder for detecting the Y coordinate and the output N Y ′ of the rotary encoder for detecting the Y ′ coordinate are output. Since the Y coordinate and the Y ′ coordinate are rotated by −θ [rad] about B, N Y and N Y ′
N Y = [2π (L + a)] × (−θ / 2π) = − (L + a) θ [m] (Expression 13) N Y ′ = (2πa) × (−θ / 2π) = − aθ [m] (Equation 14)

【0056】以上のように、BがAおよびCのいずれの
外側にある場合についても、Y座標およびY’座標の差
に注目すると、上記式11〜上記式14から、上述した
ように、 NY−NY'=Lθ[m] ・・・ (式10) が成り立つ。そして、この式10をθについて解くと、 θ=(NY−NY')/L ・・・ (式15) となる。
As described above, when the difference between the Y coordinate and the Y ′ coordinate is focused on the case where B is outside of either A or C, from the above equations 11 to 14, as described above, N Y− N Y ′ = Lθ [m] (Equation 10) holds. Then, when Equation 10 is solved for θ, θ = (N Y −N Y ′ ) / L (Equation 15) is obtained.

【0057】ここで、Lは2つのボールの距離であり、
変化することのない定数である。従って、各ボールの座
標YおよびY’の移動量を検出することにより、式15
から座標入力装置自体の傾き角度を検出することができ
る。或いは、各ボールの座標XおよびX’の移動量を検
出しても、同様に、座標入力装置自体の傾き角度を検出
することができる。
Where L is the distance between two balls,
It is a constant that does not change. Therefore, by detecting the amount of movement of the coordinates Y and Y ′ of each ball, the expression 15
Thus, the inclination angle of the coordinate input device itself can be detected. Alternatively, even if the movement amounts of the coordinates X and X 'of each ball are detected, similarly, the inclination angle of the coordinate input device itself can be detected.

【0058】(6)BがACを結ぶ線上に無い場合 上記(1)〜(5)では回転の中心点BがACを結ぶ線
上にある場合について説明したが、ここでは、図8に示
すように、ACを結ぶ線上に無い点Bを中心に回転する
場合について説明する。
(6) Case where B is not on the line connecting AC In the above (1) to (5), the case where the center point B of rotation is on the line connecting AC is described. Here, as shown in FIG. Next, a case of rotation about a point B not on the line connecting AC will be described.

【0059】図9(a)に示すように、回転の中心点B
に対して、X座標検出用ローラ51が回転半径rの接線
に平行に、Y座標検出用ローラ52が回転半径rの接線
に垂直に配置され、Bを中心としてθ[rad]回転す
る場合、X座標検出用ロータリーエンコーダの出力値N
Xは0となり、Y座標検出用ロータリーエンコーダの出
力NYは、 NY=2πr×(θ/2π)=rθ[m] となる。
As shown in FIG. 9A, the rotation center point B
On the other hand, when the X-coordinate detection roller 51 is arranged parallel to the tangent to the rotation radius r, and the Y-coordinate detection roller 52 is arranged perpendicular to the tangent to the rotation radius r, and rotates θ [rad] about B. Output value N of rotary encoder for X coordinate detection
X becomes 0, and the output N Y of the Y -coordinate detection rotary encoder becomes N Y = 2πr × (θ / 2π) = rθ [m].

【0060】次に、図9(b)に示すように、回転の中
心点Bとボール中心を結ぶ回転半径rに対してX座標検
出用ローラ51およびY座標検出用ローラ52がθ
2[rad]ずれて配置され、Bを中心としてθ0[ra
d]回転する場合、X座標検出用ロータリーエンコーダ
の出力値NXおよびY座標検出用ロータリーエンコーダ
の出力NYは、 NX=2πr×(θ0/2π)×sinθ2=rθ0sin
θ2[m] NY=2πr×(θ0/2π)×cosθ2=rθ0cos
θ2[m] となる。
Next, as shown in FIG. 9 (b), the X-coordinate detecting roller 51 and the Y-coordinate detecting roller 52 are shifted by θ with respect to the rotation radius r connecting the center point B of rotation and the ball center.
2 [rad] and θ 0 [ra
d] When rotating, the output value N X of the rotary encoder for X coordinate detection and the output N Y of the rotary encoder for Y coordinate detection are: N X = 2πr × (θ 0 / 2π) × sin θ 2 = rθ 0 sin
θ 2 [m] N Y = 2πr × (θ 0 / 2π) × cos θ 2 = rθ 0 cos
θ 2 [m].

【0061】以上のことから、図9(c)に示すよう
に、2個のボールと各ボールの回転をX座標検出用ロー
ラ、Y座標検出用ローラおよびY’座標検出用ローラに
より検出できる機能を有するキーボードがBを中心とし
てθ[rad]回転したときの各ロータリーエンコーダ
の出力値は、 NX=2πb1×(θ0/2π)×sinθ2=b1θ0sinθ2[m] ・・・ NY=2πb1×(θ0/2π)×cosθ2=b1θ0cosθ2[m] ・・ ・ (式16) NY'=−2πa1×(θ0/2π)×cosθ1=−a1θ0cosθ1[m] ・ ・・ (式17) となる。なお、a1はAB間の距離、b1はBC間の距離
を示し、DはBからACに下ろした垂線である。また、
回転の中心点Bとボール中心を結ぶ回転半径に対して
Y’座標検出用ローラ53はθ1[rad]ずれて配置
されている。
From the above, as shown in FIG. 9C, the function of detecting the two balls and the rotation of each ball by the X coordinate detecting roller, the Y coordinate detecting roller, and the Y 'coordinate detecting roller. The output value of each rotary encoder when the keyboard having is rotated by θ [rad] around B is: N X = 2πb 1 × (θ 0 / 2π) × sin θ 2 = b 1 θ 0 sin θ 2 [m] N Y = 2πb 1 × (θ 0 / 2π) × cos θ 2 = b 1 θ 0 cos θ 2 [m] (Equation 16) N Y ′ = −2πa 1 × (θ 0 / 2π) × cos θ 1 = −a 1 θ 0 cos θ 1 [m] (Equation 17) Incidentally, a 1 is the distance between AB, b 1 represents the distance between BC, D is the perpendicular line from B to AC. Also,
The Y 'coordinate detecting roller 53 is displaced by θ 1 [rad] with respect to the rotation radius connecting the rotation center point B and the ball center.

【0062】ここで、三角形ABCに注目すると、 L=a1cosθ1+b1cosθ2[m] ・・・ (式18) が成立する。なお、LはAC間の距離を示す。Here, focusing on the triangle ABC, L = a 1 cos θ 1 + b 1 cos θ 2 [m] (Equation 18) is established. L indicates the distance between ACs.

【0063】上記式16および上記式17から、 NY−NY'=b1θ0cosθ2+a1θ0cosθ1=θ
0(b1cosθ2+a1cosθ1)[m] が成り立つ。そして、上記式18を代入すると、 NY−NY'=θ0L[m] となり、θについて解くと、 θ=(NY−NY')/L ・・・ (式19) となる。
From the above equations 16 and 17, N Y −N Y ′ = b 1 θ 0 cos θ 2 + a 1 θ 0 cos θ 1 = θ
0 (b 1 cos θ 2 + a 1 cos θ 1 ) [m] holds. Then, when the above equation 18 is substituted, N Y −N Y ′ = θ 0 L [m], and when θ is solved, θ = (N Y −N Y ′ ) / L (Equation 19) .

【0064】ここで、Lは2つのボールの距離であり、
変化することのない定数である。従って、各ボールの座
標YおよびY’の移動量を検出することにより、式19
から座標入力装置自体の傾き角度を検出することができ
る。或いは、各ボールの座標XおよびX’の移動量を検
出しても、同様に、座標入力装置自体の傾き角度を検出
することができる。
Where L is the distance between the two balls,
It is a constant that does not change. Therefore, by detecting the amount of movement of the coordinates Y and Y ′ of each ball, the expression 19
Thus, the inclination angle of the coordinate input device itself can be detected. Alternatively, even if the movement amounts of the coordinates X and X 'of each ball are detected, similarly, the inclination angle of the coordinate input device itself can be detected.

【0065】なお、キーボードの傾き角が大きくなって
90゜近くまで傾けてしまうとキー入力が困難になるお
それがあるが、アプリケーション側で入力された傾き角
度を3倍にして処理するなどの調整を行うことにより、
キー入力に問題が生じることはないと考えられる。
If the tilt angle of the keyboard becomes large and the keyboard is tilted to near 90 °, there is a possibility that key input becomes difficult. By doing
It is considered that no problem occurs in key input.

【0066】(実施形態3)図10は本実施形態の座標
入力装置の構成を示す断面図である。
(Embodiment 3) FIG. 10 is a sectional view showing the configuration of a coordinate input device according to this embodiment.

【0067】この座標入力装置300は、ボール14お
よび補助ボール15の上部にマイクロスイッチ15を配
置し、移動動作時等にマイクロスイッチ15が誤って押
されることが無いように、スプリング抑え16によって
ボール抑え17が常にボール14、15を押し下げるよ
うにしてある。この図10において、18はロータリー
エンコーダであり、19はローラである。
In the coordinate input device 300, the microswitch 15 is disposed above the ball 14 and the auxiliary ball 15, and the ball is pressed by the spring restrainer 16 so that the microswitch 15 is not erroneously pressed during a moving operation or the like. The retainer 17 always pushes down the balls 14 and 15. In FIG. 10, reference numeral 18 denotes a rotary encoder, and reference numeral 19 denotes a roller.

【0068】この座標入力装置において、ユーザーがス
イッチ操作を行Yときには、図11に示すように、キャ
ビネットの右端または左端を手のひらで押し下げること
により、ボール14および補助ボール15が押されてマ
イクロスイッチ15が押されることになる。
In the coordinate input device, when the user performs the switch operation Y, as shown in FIG. 11, the ball 14 and the auxiliary ball 15 are pushed by pushing down the right end or the left end of the cabinet with the palm as shown in FIG. Will be pressed.

【0069】これにより、座標入力装置の移動操作やキ
ーボード入力等を行いながらスイッチ操作を迅速に行う
ことができる。なお、上記図では説明のためにキーボー
ドの傾きを大きく示しているが、マイクロスイッチの形
状は数mm角でストロークは1mm程度かそれ以下であ
り、キーボード横方向の長さに対して極めて小さいた
め、スイッチONの場合でもキー入力を妨げるほど傾く
ことはない。
Thus, a switch operation can be quickly performed while performing a moving operation of the coordinate input device, a keyboard input, and the like. In the above figure, the inclination of the keyboard is shown large for the sake of explanation. However, the shape of the microswitch is a few mm square and the stroke is about 1 mm or less, which is extremely small with respect to the length in the lateral direction of the keyboard. Even when the switch is turned on, it does not tilt so as to prevent key input.

【0070】なお、本実施形態3において、ボールまた
は補助ボールのいずれか一方の上にのみマイクロスイッ
チを設けてもよい。
In the third embodiment, the micro switch may be provided only on one of the ball and the auxiliary ball.

【0071】(実施形態4)図12は本実施形態の座標
入力装置における初期状態を表す平面図である。このと
きの座標入力装置の横方向の位置X=0、縦方向の位置
Y=0、回転角度θ=0とする。
(Embodiment 4) FIG. 12 is a plan view showing an initial state of the coordinate input device of this embodiment. At this time, it is assumed that the horizontal position X = 0, the vertical position Y = 0, and the rotation angle θ = 0 of the coordinate input device.

【0072】次に、図13に示すように、ユーザーが座
標入力装置を回転させて、横方向の位置X=0、縦方向
の位置Y=0、回転角度θ=θMの状態になったとす
る。
Next, as shown in FIG. 13, it is assumed that the user rotates the coordinate input device so that the horizontal position X = 0, the vertical position Y = 0, and the rotation angle θ = θ M. I do.

【0073】この状態で、図14に示すように、ユーザ
ーが縦方向にbだけ移動させたとすると、ユーザーが縦
方向の座標移動を意図して操作を行ったにも関わらず、
図15に示すように、縦方向からθM[rad]だけず
れた座標移動が入力されてしまう。
In this state, as shown in FIG. 14, assuming that the user has moved by b in the vertical direction, despite the fact that the user intended to move the coordinates in the vertical direction,
As shown in FIG. 15, a coordinate movement shifted from the vertical direction by θ M [rad] is input.

【0074】この場合の補正は、例えば、図16のフロ
ーチャートに示すような手順で行うことができる。
The correction in this case can be performed, for example, according to the procedure shown in the flowchart of FIG.

【0075】まず、座標入力装置の移動量LX、LYおよ
び傾き角θMをクリアしておく。
First, the movement amounts L X and L Y of the coordinate input device and the inclination angle θ M are cleared.

【0076】次に、実施形態2と同様にして、座標入力
装置の移動量MX、MYおよび回転角θMを検出する。こ
の値は直交座標系の値であるから、曲座標系に変換し、 √(MX2+MY2)、∠tan-1(MY/MX) ・・・ (式20) とする。
Next, similarly to the second embodiment, the movement amounts M X and M Y and the rotation angle θ M of the coordinate input device are detected. Since this value is a value in the rectangular coordinate system, it is converted into a curved coordinate system, and √ (MX 2 + MY 2 ), ∠tan -1 (M Y / M X ) (Equation 20).

【0077】この角度部分に、予め記憶させておいた座
標入力装置の回転角θMを加え、 √(MX2+MY2)、∠tan-1(MY/MX)+θM ・・・ (式21) とする。
To this angle portion, the previously stored rotation angle θ M of the coordinate input device is added, and 角度 (MX 2 + MY 2 ), Δtan −1 (M Y / M X ) + θ M. Equation 21)

【0078】これを再び直交座標系に変換すると、補正
された移動量LYおよびLXが LY=√(MX2+MY2)・sin(tan-1(MY/MX)+θM) ・・・ (式22) LX=√(MX2+MY2)・cos(tan-1(MY/MX)+θM) ・・・ (式23) のように得られる。
When this is again converted to the rectangular coordinate system, the corrected movement amounts L Y and L X are L Y = √ (MX 2 + MY 2 ) · sin (tan -1 (M Y / M X ) + θ M ). obtained as (equation 22) L X = √ (MX 2 + MY 2) · cos (tan -1 (M Y / M X) + θ M) ··· ( equation 23).

【0079】但し、tan-1の値は−π〜π[rad]
の範囲であるので、この範囲を超えるような大きさの回
転角を取り扱う場合には、MXの符号からtan-1の値
を調整する必要がある。
Here, the value of tan -1 is -π to π [rad].
Since the range of, when handling the rotational angle of such magnitude exceeds the range, it is necessary to adjust the value of tan -1 of the codes of M X.

【0080】従って、MXの値が+の場合には、上記式
18および式19を用いて移動量を補正し、MXの値が
−の場合には、 LY=√(MX2+MY2)・sin(tan-1(MY/MX)+π+θM) ・・ ・ (式24) LX=√(MX2+MY2)・cos(tan-1(MY/MX)+π+θM) ・・ ・ (式25) のように移動量を補正する必要がある。
[0080] Therefore, when the value of M X is + corrects the movement amount using the above equation 18 and equation 19, the value of M X is - in the case of, L Y = √ (MX 2 + MY 2 ) · sin (tan −1 (M Y / M X ) + π + θ M ) (Equation 24) L X = √ (MX 2 + MY 2 ) · cos (tan −1 (M Y / M X ) + π + θ M ) It is necessary to correct the movement amount as in (Equation 25).

【0081】なお、上記実施形態2〜実施形態4におい
ては、キーボードに座標検出機能や傾き検出機能を与え
たが、マウス等の座標入力装置に実施形態2のような傾
き検出機能や実施形態3のようなスイッチ操作機能、ま
たは実施形態4のような座標補正機能を与えることも可
能である。
In the second to fourth embodiments, the keyboard is provided with the coordinate detecting function and the tilt detecting function. However, the coordinate input device such as a mouse is provided with the tilt detecting function and the third embodiment as in the second embodiment. , Or a coordinate correction function as in the fourth embodiment.

【0082】(実施形態5)実施形態2においては、自
由に回転することができるボールと同じ径の補助ボール
を加えて座標入力装置の傾き角を検出する方法を説明し
たが、従来の座標入力装置であるマウス等は図18に示
すような形状であり、また、小型化が要求されることか
ら同じ径のボールを追加して設けることが困難である。
なお、この図18において、21はボール、22はY座
標検出用ロータリーエンコーダ、23はY座標検出用ロ
ーラ、24はX座標検出用ロータリーエンコーダ、25
はX座標検出用ローラを示す。
(Embodiment 5) In Embodiment 2, the method of detecting the inclination angle of the coordinate input device by adding an auxiliary ball having the same diameter as the freely rotatable ball has been described. A mouse or the like as a device has a shape as shown in FIG. 18, and it is difficult to additionally provide a ball having the same diameter due to a demand for miniaturization.
In FIG. 18, reference numeral 21 denotes a ball; 22, a rotary encoder for detecting a Y coordinate; 23, a roller for detecting a Y coordinate; 24, a rotary encoder for detecting an X coordinate;
Denotes an X coordinate detection roller.

【0083】ところで、実施形態1に示したように、ロ
ータリーエンコーダが1回転する毎にnパルスを出力さ
せ、ローラ半径をs[m]とした場合、座標入力装置を
t[m]移動させるとロータリーエンコーダの総出力パ
ルスNは上述したように、 N=n・t/(2πs) ・・・ (式3) で表される。
By the way, as shown in the first embodiment, when the rotary encoder outputs n pulses every one rotation and the roller radius is s [m], the coordinate input device is moved by t [m]. As described above, the total output pulse N of the rotary encoder is represented by N = nt · (2πs) (Equation 3).

【0084】この式にはボール半径が含まれていないの
で、座標入力装置の移動量はボール半径に左右されず、
ローラの半径のみによって左右されることがわかる。
Since this formula does not include the ball radius, the amount of movement of the coordinate input device does not depend on the ball radius.
It can be seen that it depends only on the radius of the roller.

【0085】そこで、本実施形態では、図17に示すよ
うに、補助座標検出用ボール26としてボール21とは
異なる径の小型のボールを設けることにより、実施形態
2と同様の座標入力機能および回転角入力機能を実現す
ると共に、座標入力装置の小型化を図ることができる。
なお、この図17において、27は補助座標検出用ロー
ラ、28は補助座標検出用ロータリーエンコーダ、32
はY座標検出用ロータリーエンコーダ、33はY座標検
出用ローラ、34はX座標検出用ロータリーエンコー
ダ、35はX座標検出用ローラを示す。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 17, by providing a small ball having a diameter different from that of the ball 21 as the auxiliary coordinate detection ball 26, the same coordinate input function and rotation as in the second embodiment are provided. The angle input function can be realized, and the size of the coordinate input device can be reduced.
In FIG. 17, 27 is a roller for detecting auxiliary coordinates, 28 is a rotary encoder for detecting auxiliary coordinates, 32
Is a rotary encoder for detecting a Y coordinate, 33 is a roller for detecting a Y coordinate, 34 is a rotary encoder for detecting an X coordinate, and 35 is a roller for detecting an X coordinate.

【0086】なお、上記実施形態5においては、マウス
の下部に径の異なるボールと補助ボールを設けたが、実
施形態2〜実施形態4に示したようなキーボードに設け
てもよい。
In the fifth embodiment, a ball having a different diameter and an auxiliary ball are provided below the mouse, but may be provided on a keyboard as shown in the second to fourth embodiments.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、キーボードから手を離すことなくキーボードから
の入力、座標の入力およびスイッチ操作等の各種操作を
迅速に行うことができ、入力操作の効率を向上すること
ができる。また、傾き角やスイッチ操作により入力言語
モードを切り換えたり、CADにおける画面上の物体の
傾き動作を入力装置の傾き角により制御する等、種々の
応用が可能である。
As described above in detail, in the case of the present invention, various operations such as input from the keyboard, input of coordinates and switch operation can be performed quickly without releasing the hand from the keyboard. Operation efficiency can be improved. Further, various applications are possible, such as switching an input language mode by a tilt angle or a switch operation, and controlling a tilt operation of an object on a screen in CAD by a tilt angle of an input device.

【0088】座標入力装置を水平に保ったままでの座標
移動と傾けた状態での座標移動とで座標値を補正するこ
とができるので、オペレータが自然な操作感を得ること
ができ、作業効率をさらに向上させることができる。さ
らに、球状体と補助球状体の径を異ならせることによ
り、小型化された入力装置にも適用可能である。
The coordinate value can be corrected by the coordinate movement while the coordinate input device is kept horizontal and the coordinate movement when the coordinate input device is tilted, so that the operator can obtain a natural operation feeling and the work efficiency can be improved. It can be further improved. Further, by making the diameters of the spherical body and the auxiliary spherical body different, the present invention can also be applied to a miniaturized input device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態1の座標入力機能付きキーボードの構
成を示す上面図である。
FIG. 1 is a top view illustrating a configuration of a keyboard with a coordinate input function according to a first embodiment.

【図2】実施形態1の座標入力機能付きキーボードの内
部の構成を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an internal configuration of a keyboard with a coordinate input function according to the first embodiment.

【図3】実施形態1において、X方向およびY方向の移
動量から実際のキーボードの移動量を検出する方法を説
明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of detecting an actual keyboard movement amount from movement amounts in an X direction and a Y direction in the first embodiment.

【図4】実施形態2の座標入力装置の内部の構成を示す
平面図である。
FIG. 4 is a plan view illustrating an internal configuration of a coordinate input device according to a second embodiment.

【図5】実施形態2において、傾き角度の検出方法を説
明するための平面図である。
FIG. 5 is a plan view for explaining a method of detecting a tilt angle in a second embodiment.

【図6】実施形態2において、傾き角度の検出方法を説
明するための平面図である。
FIG. 6 is a plan view for explaining a method of detecting a tilt angle in the second embodiment.

【図7】実施形態2において、傾き角度の検出方法を説
明するための平面図である。
FIG. 7 is a plan view for explaining a method of detecting a tilt angle in the second embodiment.

【図8】実施形態2において、傾き角度の検出方法を説
明するための平面図である。
FIG. 8 is a plan view for explaining a method of detecting a tilt angle in the second embodiment.

【図9】実施形態2において、傾き角度の検出方法を説
明するための平面図である。
FIG. 9 is a plan view for explaining a method of detecting a tilt angle in the second embodiment.

【図10】実施形態3の座標入力装置の構成を示す断面
図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a coordinate input device according to a third embodiment.

【図11】実施形態3の座標入力装置の操作方法につい
て説明するための側面図である。
FIG. 11 is a side view for explaining an operation method of the coordinate input device according to the third embodiment.

【図12】実施形態4において、座標入力装置の傾き操
作前と傾き操作後とにおいて、検出される座標移動量が
異なることを説明するための平面図である。
FIG. 12 is a plan view for explaining that a detected coordinate movement amount is different before and after the tilt operation of the coordinate input device in the fourth embodiment.

【図13】実施形態4において、座標入力装置の傾き操
作前と傾き操作後とにおいて、検出される座標移動量が
異なることを説明するための平面図である。
FIG. 13 is a plan view for explaining that a detected coordinate movement amount is different before and after the tilt operation of the coordinate input device in the fourth embodiment.

【図14】実施形態4において、座標入力装置の傾き操
作前と傾き操作後とにおいて、検出される座標移動量が
異なることを説明するための平面図である。
FIG. 14 is a plan view for explaining that a detected coordinate movement amount is different before and after the tilt operation of the coordinate input device in the fourth embodiment.

【図15】実施形態4において、座標入力装置の傾き操
作前と傾き操作後とにおいて、検出される座標移動量が
異なることを説明するための平面図である。
FIG. 15 is a plan view for explaining that a detected coordinate movement amount is different before and after the tilt operation of the coordinate input device in the fourth embodiment.

【図16】実施形態4における座標補正の手順を示すフ
ローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a procedure of coordinate correction according to the fourth embodiment.

【図17】本実施形態の座標入力装置の内部構成を示す
平面図である。
FIG. 17 is a plan view showing the internal configuration of the coordinate input device of the embodiment.

【図18】従来の座標入力装置の内部構成を示す平面図
である。
FIG. 18 is a plan view showing the internal configuration of a conventional coordinate input device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ファンクションキー 2 テンキー 3 メインキー 4、11、14、21、31 ボール 5、23、33 Y座標検出用ローラ 6、10、22、32 Y座標検出用ロータリーエンコ
ーダ 7、25、35 X座標検出用ローラ 8、9、24、34 X座標検出用ロータリーエンコー
ダ 12、20、26 補助ボール 13 Y’座標検出用ロータリーエンコーダ 15 マイクロスイッチ 16 スプリング 17 ボール抑え 18 ロータリーエンコーダ 19 ローラ 27 補助座標検出用ローラ 28 補助座標検出用ロータリーエンコーダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Function key 2 Numeric keypad 3 Main key 4, 11, 14, 21, 31 Ball 5, 23, 33 Roller for Y coordinate detection 6, 10, 22, 32 Rotary encoder for Y coordinate detection 7, 25, 35 For X coordinate detection Rollers 8, 9, 24, 34 Rotary encoder for X coordinate detection 12, 20, 26 Auxiliary ball 13 Rotary encoder for Y 'coordinate detection 15 Micro switch 16 Spring 17 Ball hold 18 Rotary encoder 19 Roller 27 Roller for auxiliary coordinate detection 28 Auxiliary Rotary encoder for coordinate detection

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 キーボードの厚み方向下部に自由に回転
可能な球状体が設けられ、該球状体が回転する方向を互
いに直交するX方向およびY方向に分けて各方向の移動
量を検出し、検出された移動量から該キーボードの移動
量を検出することにより座標入力が可能とされている座
標入力機能付きキーボード。
1. A freely rotatable spherical body is provided at a lower part in a thickness direction of a keyboard, and a direction in which the spherical body rotates is divided into an X direction and a Y direction orthogonal to each other, and a moving amount in each direction is detected. A keyboard with a coordinate input function, wherein coordinates can be input by detecting the amount of movement of the keyboard from the detected amount of movement.
【請求項2】 前記キーボードの厚み方向下部に、前記
球状体に加えて自由に回転可能な補助球状体を備え、該
補助球状体の移動量から検出された補助座標Y’または
X’と、該球状体の移動量から検出された座標Xおよび
Yとによって、座標入力と共に該キーボードの傾き角を
入力可能とされている請求項1に記載の座標入力機能付
きキーボード。
2. An auxiliary spherical body that is freely rotatable in addition to the spherical body below the keyboard in the thickness direction, and auxiliary coordinates Y ′ or X ′ detected from a movement amount of the auxiliary spherical body; 2. The keyboard with a coordinate input function according to claim 1, wherein the tilt angle of the keyboard can be input together with the coordinate input based on the coordinates X and Y detected from the movement amount of the spherical body.
【請求項3】 前記球状体および前記補助球状体のうち
の少なくとも一方の上にマイクロスイッチが設けられ、
キーボードを押し下げることにより該マイクロスイッチ
を操作可能とされている請求項2に記載の座標入力機能
付きキーボード。
3. A microswitch is provided on at least one of the spherical body and the auxiliary spherical body,
3. The keyboard with a coordinate input function according to claim 2, wherein the micro switch can be operated by depressing the keyboard.
【請求項4】 前記キーボードの傾き操作前の状態と傾
き操作後の状態とにおいて、キーボードの移動操作を行
った際に生じるX方向およびY方向の検出量の差を補正
するために、傾き角度を記憶させて座標補正を可能とさ
れている請求項2または請求項3に記載の座標入力機能
付きキーボード。
4. A tilt angle for correcting a difference between a detection amount in the X direction and a detection amount in the Y direction generated when the keyboard is moved between the state before the tilt operation of the keyboard and the state after the tilt operation of the keyboard. 4. The keyboard with a coordinate input function according to claim 2, wherein the coordinate is corrected by storing the coordinate.
【請求項5】 前記球状体および前記補助球状体の径が
異なっている請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の
座標入力機能付きキーボード。
5. The keyboard according to claim 2, wherein the spherical body and the auxiliary spherical body have different diameters.
【請求項6】 自由に回転可能な球状体が装置の厚み方
向下部に設けられ、該球状体が回転する方向を互いに直
交するX方向およびY方向に分けて各方向の移動量を検
出し、検出された移動量から装置自体の移動量を検出す
ることにより座標入力が可能とされている座標入力装置
において、 該球状体に加えて自由に回転可能な補助球状体が装置の
厚み方向下部に設けられ、該補助球状体の移動量から検
出された補助座標Y’またはX’と、該球状体の移動量
から検出された座標XおよびYとによって、座標入力と
共に装置自体の傾き角を入力可能とされている座標入力
装置。
6. A freely rotatable spherical body is provided at a lower part in a thickness direction of the apparatus, and a direction in which the spherical body rotates is divided into an X direction and a Y direction orthogonal to each other, and a movement amount in each direction is detected. In a coordinate input device capable of inputting coordinates by detecting a movement amount of the device itself from the detected movement amount, a freely rotatable auxiliary spherical body in addition to the spherical body is provided at a lower portion in a thickness direction of the device. The coordinate input and the tilt angle of the device itself are input by the auxiliary coordinates Y ′ or X ′ detected from the movement amount of the auxiliary spherical body and the coordinates X and Y detected from the movement amount of the spherical body. Possible coordinate input device.
【請求項7】 前記球状体および前記補助球状体のうち
の少なくとも一方の上にマイクロスイッチが設けられ、
装置自体を押し下げることにより該マイクロスイッチを
操作可能とされている請求項6に記載の座標入力装置。
7. A microswitch is provided on at least one of the spherical body and the auxiliary spherical body,
7. The coordinate input device according to claim 6, wherein the microswitch can be operated by depressing the device itself.
【請求項8】 前記装置の傾き操作前の状態と傾き操作
後の状態とにおいて、装置の移動操作を行った際に生じ
るX方向およびY方向の検出量の差を補正するために、
傾き角度を記憶させて座標補正が可能とされている請求
項6または請求項7に記載の座標入力装置。
8. A method for correcting a difference between detection amounts in an X direction and a Y direction caused when a moving operation of the device is performed between a state before the tilt operation and a state after the tilt operation of the device.
8. The coordinate input device according to claim 6, wherein coordinate correction is enabled by storing an inclination angle.
【請求項9】 前記球状体および前記補助球状体の径が
異なっている請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の
座標入力装置。
9. The coordinate input device according to claim 6, wherein said spherical body and said auxiliary spherical body have different diameters.
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