JP2001507839A

JP2001507839A - データ入力装置

Info

Publication number: JP2001507839A
Application number: JP53055198A
Authority: JP
Inventors: コディム，ヴァルター
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲツトエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 2001-06-12
Also published as: BR9807058A; AU733056B2; DE19700647C1; EE9900277A; AU6613798A; WO1998030971A1; EP0951689A1; EP0951689B1; KR20000069868A; KR100463923B1; CN1249833A; EE03577B1

Abstract

(57)【要約】回転ボール１と、該ボール１の回転を検知する回転検知手段４とを有するデータ入力装置にして、少なくとも１個の第１相互作用手段２がボール１上またはボール１内の所定の位置に設けられており、少なくとも１個の第２相互作用手段３がボール回りの所定の位置に設けられており、前記第１、第２相互作用手段２；３が、ボール１を回転するに要する力が第１、第２相互作用手段２；３の間の位置的関係に依存するように、相互に作用し得るようになっていることを特徴とする装置。従って、ボールは所定の有限数の状態を占めることが出来、使用者はボールがこれら状態を占めたことを感じ、好ましくは聴取することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】データ入力装置［発明の分野］本発明はデータ入力装置、特に、トラックボールのような回転ボールタイプのデータ入力装置に関する。［技術的背景と先行技術］データを電子装置に手動で入力する種々のタイプの装置は、例えばキーボード、プッシュボタン列のように既に知られている。使用者に情報を与え使用者が電子装置と相互作用することを助けるためにディスプレイ・スクリーンを使用する電子装置の出現に伴い、スクリーンのハイライト部（例えば、カーソル、指針）を操作する、例えば、スクリーン上の位置へ動かすことの出来るデータ入力装置を設けることが重要になった。良く知られたこのタイプのデータ入力装置はマウス（ｍｏｕｓｅ）である。マウスは一般にハウジング内に回転可能に支持されたボールを収容しており、使用者がハウジングを動かすと、ボールはハウジングの下にある表面と摩擦接触して支持されているから、ボールが回転する結果になる。ボールの回転は、違った２方向の回転を計測するセンサ要素により検知される。次いで、この２方向のボールの運動が、２次元ディスプレイ・スクリーン上のカーソルまたは指針の運動に変換される。基本的に同じ原理により作動する入力装置が所謂トラックボールである。トラックボールもまたボールの回転を検知するハウジング内に置かれた回転可能なボールから成っているが、相違する点は、トラックボールの場合はハウジングが動くのではなく、ボール自身が使用者により直接操作されることである。これはマウスを動き回らせるのに要する場所が要らないという利点を持つ。従って、トラックボールは、ラップトップ計算機等のポータブル装置のような利用空間を経済的に使用する必要のある装置に適している。ボールの回転運動を計測するには種々の技術が知られている。その一つは、ボールに接触しボールの違った回転方向を検知するローラを設けることである。ローラの回転は、例えば、ローラを支持する軸に取り付けられた走査ディスクを光学的に計測することにより検知される。また、ＷＯ−９４／２２０７１に示されたように、ボール回転を直接計測する光学的方法を設けることも可能である。本文献に従えば、ボールが多数の凹んだ反射体で覆われ、ゴルフボールに似ている。光の送受信手段がボールの回りに設けられ、ボールからの変化する反射がボールの回転を検知するのに使用されている。ボールは円滑に回転し得るように透明な層により被覆されている。類似の構成がＤＥ−３０４５１３３Ａ１にも見られる。さらに、回転距離を正確に計測するシステムがＤＥ−３９１２３５４Ａ１から知られており、ここでは、ゼロでない角度をなして互いに交差する少なくとも２個の永久磁石が回転ボールに設けられている。ホール（ｈａｌｌ）センサのような２個の磁気センサがボール回りに設けられ、磁場の変化に基づいてボールの回転を計測している。上記システムの特徴は、カーソルまたは指針（ｐｏｉｎｔｅｒ）をスクリーン上の所望の点へ動かし、該点に関連する指令を選択し得るようになっており、ついで使用者はボタンまたはキーを作動させ、装置に該指令を実行させる。この見掛け上の利点は、視覚状態が劣化したとき、すなわち、使用者がスクリーン上に明瞭な像を有しないとき不利になる。例えば、ポータブル電子装置を屋外で直射日光を受けて使用する場合である。また、使用者が盲である場合もある。キーボードおよび押しボタン列が、単にキーを所定の位置で所定の回数押すことにより所望の指令が実行され得るようにして盲人によっても使用可能にすることも出来るが、一般に回転ボールタイプの入力装置は盲人による使用には適しない。ＤＥ−４１４０７８０Ｃ２は、使用者への触覚によるフィードバックを備えた入力装置を開示している。この入力装置はマウスに類似しているが、ただ、使用者が手を置く領域の一部が、スクリーン上の指針の位置に応じて高さを調節されるボタン列で覆われている。かくて、使用者は列内の高くなったボタンの位置によってスクリーン指針の位置を“触覚”することが出来る。本システムは、持ち上げられ得るボタンが必要であり、スクリーン制御システムからのフィードバックが必要であるから複雑であり、さらに、大きい空間を占有する。ＤＥ−３８２８４１６Ｃ２は電子装置を手動制御するための装置を開示している。本文献は、トラックボールがテープ位置を調節しスクリーン上でカーソルを動かすのに選択的に使用されるテーププレーヤーの例を開示している。トラックボールはボールとローラとを有し、ローラの軸がブレーキに連結されている。ブレーキは、スクリーンから、または、テープ調節手段からフィードバックされる情報に応じて作動され、使用者が、所定位置におけるボールの抵抗を感じ得るようになっている。例えば、カーソルがスクリーンの縁に到達したとき、両ブレーキが作動され、使用者が縁を“感じ”得るようになっている。前述の場合と同様に、本装置もまた複雑であり、ブレーキは充分な空間を必要とする。ＪＰ−６２−７５８３０は、回転ボールのためのブレーキを含むマウスを開示している。複雑さと所要空間とのため、これら入力装置は小型化には不適であり、歩ポータブル装置、特にセルラホーン（ｃｅｌｌｕｌａｒｐｈｏｎｅ携帯電話）のような小寸法の装置には適用が容易でない。しかし、小さいポータブル装置の分野は、トラックボールは４方向キーよりも所要空間が小さくてすむから、トラックボール入力装置を適用するのに非常に有望な分野である。これは、キーは充分な面積と、互いの間の充分な距離とを有することが必要であり、そうしなければ、多くのキーを同時に押す危険を冒すことなく使用者が１個の独立キーを操作することが困難になる。［発明の開示］本発明の目的は、ボールを回転させるとき、使用者がスクリーン上の指針を注視している必要のない回転ボールタイプのデータ入力装置にして、構造簡単にして小型化容易な装置を提供することである。本目的は、回転ボールタイプのデータ入力装置と、ボールの回転を検知するための回転検知手段とを有するデータ入力装置にして、少なくとも１個の第１相互作用手段がボール上、またはボール内の所定の位置に設けられ、少なくとも１個の第２相互作用手段がボール回りの所定の位置に設けられ、前記第１、第２相互作用手段が相互に作用して、ボールを回転させるに要する力が、第１、第２相互作用手段の間の位置関係に依存するようになっていることを特徴とするデータ入力装置により解決される。本発明の好適実施例に従えば、第１相互作用手段はボール上の窪みであり、第２相互作用手段は該窪みと機械的に係合するバネ要素である。他の好適実施例に従えば、第１相互作用手段はボール内部に配置された永久磁石であり、第２相互作用手段はボール回りに設けられた磁石である。後者の磁石は、磁場の強さが制御出来る電磁石であることが好ましい。さらに有利な実施例が従属請求の範囲に記載されている。２個の相互作用手段の間の相互作用のために、使用者は不連続な状態の間のボールの動きを感じ、好ましくは聞くことが可能であり、これら不連続な状態は第１、第２相互作用手段の配置により決められている。使用者が入力装置を操作しながら感じる力は、ボール上とボール回りとの両方に設けられた要素の相互作用から生じるのであるから、簡単にして小型な構造が達成される。本発明は、ボールが所定の有限個の状態を占めることが出来、使用者がこれら状態にあるボールを感じる（また、好ましくは、聞く）ことの出来る、回転ボールを含んだデータ入力装置を提供している。［図面の説明］本発明の特徴と利点とは、以下述べる本発明の実施例の詳細な説明から明らかになろう。添付の図面が参照される。図１は、相互作用手段が機械的相互作用に基づき作動している本発明の実施例の略図、図２は、相互作用手段が磁気的相互作用に基づき作動している本発明の他の実施例の略図、図３は、図２に示すボール内に収容された磁石を保持する構造の透視図、図４は、光学的回転検知器を使用した本発明の実施例の略図である。［実施例の詳細な説明］図１は本発明の第１実施例を示す。１は回転ボール、２はボール１の表面の窪み、３はボール１の表面の窪み２と相互作用する機械的相互作用手段（係合手段）を示し、４はボール１の回転の量を検知するための回転検知手段に関連している。機械的相互作用手段３はバネ３２に取り付けられたボール３１から成ることが好ましい。回転検知手段４は回転評価回路（図示せず）に接続され、検知器４により検知されたボール１の回転量が電気信号に変換され、該電気信号が本実施例が搭載されている電子装置への入力となる。図１に示す構造がハウジング（図示せず）内に収容され、トラックボールまたはマウスのような回転ボールタイプのデータ入力装置を構成している。図１に示すボール１が図示の位置、すなわち、バネ３２により押された小ボール３１が窪み２内に保持されている位置から回転されたとき、使用者はある量の機械的抵抗を感じる。他方、ボール３１が所定の窪み２内に落ち込んでいないときは、ボール１を回転させるに要する力は、ボール３１が窪み２の一つ内に在る場合に比較して小さい。また、ボール３１の一つが窪み２の縁２１に達すると、ボール３１は窪み２内の位置にスナップ係合する。このスナップ係合はボール１を操作する使用者により容易に感知され得るであろうし、ボール３１の該位置へのスナップ動作が聴取可能なクリック音を生じさせることが好ましい。かくて、使用者は回転ボール１の動きを感じ、聞くことが出来る。機械的相互作用手段３と窪み２とが係合する状態の数は有限であり、ボール１の表面の窪み２の数と、周辺１に沿って配置された相互作用手段３の数とに依存して決まる。状態の数はまた、窪みと係合手段の相対的幾何学的配置、および、窪みと係合手段とが配置されている対称性に依存して決まる。窪み２内に係合している相互作用手段３によりボールが保持されている状態の有限な数は、本実施例のデータ入力手段を搭載した電子装置のディスプレイ・スクリーン上の状態の数に対応していることが好ましい。特に、スクリーンは例えば、カーソルがスクリーン上のｎ個（ｎは整数）の位置に動かされ得るメニューを示している。この場合、図１に示す入力装置もｎ個の状態を取り得ることが好ましい。この場合、回転ボールがカーソルを或る位置から他の位置へと動かしたとき、使用者は直接 “感じ”（および聞く）ことが出来る。カーソル（または指針要素）がスクリーン上に占め得る状態の数と、ボール１が占め得る状態の数との間の上記のような対応は好ましいことではあるが、本発明はかかる対応に限定されるものでは決してない。むしろ、ボール１が占め得る状態の数が、カーソルがスクリーン上に占め得る状態よりも大きいか、または、小さいことも同様に可能である。さらに、図１に示すボール１は表面に規則正しく配置された、すなわち、対称形に配置された窪み２を有している。かかる配置は、ボール１がスナップして入り込む個別の状態が、ボール１の等しい回転間隔を置いて位置するという点で有利であるが、本発明はかかる対称配置に限定されるものではない。全く反対に、スクリーン上のカーソルの状態の特殊な非対称配置を反映することが望ましい場合には、ボール表面の窪みの配置も非対称形にし、回転ボール１の動きをスクリーン上のカーソルの動きに密接に対応させることもまた、非常に可能性がある。また、図１は回転ボール１に対して対称に配置された２個の機械的係合手段３を示している。しかし、ただ１個、または２個以上の機械的係合手段を設けることも同様に可能である。さらに、複数個のかかる係合手段は必ずしも対称に配置される必要はない。ボール１上の窪み２の対称な配置と、機械的係合手段のボールに関しての対称な配置とにより、図１のシステムは６個の状態を占めることが可能であるが、図には、ボール１の窪みの一つが、図の面から上方に向いた側面と反対側の側面に位置しているため図示されていないことに注意されたい。図１のボール１は、回転ボールタイプ入力装置の分野では良く知られている従来型の軸受装置により支持されてよい。しかし、ボール１を回転可能に保持する目的を達成するように機械的係合手段３を配置することが可能であるから、上記のような従来型の軸受手段を有しない方が好ましい。言い換えれば、機械的係合手段３は一方においては、窪み２と干渉することによりシステムが占める状態の有限な数を決め、他方においては、ボール１の軸受として作用し、かくて、二重の作用を果たしている。本発明の他の好適実施例に従えば、回転の検知が光学的検知構造により実行されている。図４に示すように、光線をボール１の表面に向かわせる光案内手段８１（または光発生手段）が設けられている。窪みは、窪み２が図４の右側に示すように検知器８２に対向して位置しているとき、案内手段８１からの光が光検知器８２上に焦点を結ぶように形成されている。他方、ボール１が他の位置にあるときは、案内手段８１からの光は、図４の左側に示すように、光検知器８２に到達しない。かくて、光検知器８２からの信号がボール１の回転を決め、計測するために使用され得る。光案内手段８１は所望の特性をもつ既知のプラスチック材料で作られてよく、その際、光案内手段８１に光を供給する光源（図示せず）は、例えば従来型のキーボードの照明に関連した光源でよい。しかし、図４に示す要素８１が、図示の位置において光を発生する光源、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）であることも同様に可能である。かかる光学的回転計測手段は、窪み２を二重の態様で利用し得るから、本発明において有利に使用される。窪み２は一方において、相互作用手段３（バネ）と相互に作用し、ボールが占め得る不連続な状態を画定し、使用者がボール１を動かすとき該状態を感じることを可能にしており、他方において、ボール１の回転を計測するために使用出来る。相互作用手段３の前述した二重の作用（すなわち、窪みとの干渉とボール１の保持）が窪み２の上記二重の作用と組合わされると、特に有利な構造が得られる。しかし、光学的回転計測手段の特性は、上述した実施例のいずれとも組合わされ得ることに注意すべきである。窪み２と機械的相互作用手段３との間の相互作用から生じる可聴音に加え、光検知器８２の出力が、窪みが光検知器８２を通過する度に、例えばピイッというような音声信号を発生するように使用することが出来る。これはシステムの性能を向上させる。上記実施例は、ボール１上の窪み２を第１相互作用手段として使用し、柔軟な係合手段３を第２相互作用手段として使用している。しかし本発明はかかる特殊な構造に限定されるものではない。むしろ、他の実施例においては、ボール１が窪みの代わりに突起を有し、これら突起が、ボールの周辺回りに設けられたバネ要素と相互作用を行うようにすることも同時に可能になっている。本システムは上述したものと同じ原理に従って作動する、すなわち、ボールは回転されるとき、状態の不連続な数に対応してスナップ動作をなし、該状態の数は、ボール表面上の突起の幾何学的配置と、ボール周辺回りに設けられた柔軟な要素の幾何学的配置とから決まっている。図２は本発明の他の実施例を示し、第１、第２相互作用手段の間の相互作用に関して違った原理を使用している。図１と同様に、１は回転ボール、４はボール１の回転量を検知するための回転検知手段を示す。５はボール１の内部に置かれた永久磁石５１の幾何学的配置を示す。図３は、磁石５１を配置する構造５の一例の透視図である。６１はボール１の表面に対向して設けられた永久磁石を示す。６２は、電源７１から電流を加えることにより磁場の強さを調節出来る電磁石を示す。電磁石６２は例えば、コアー７４回りに巻かれたコイル７３から成る。図２はさらに、電源７１からの電流が所望の態様で制御可能であり、従って電磁石６２により生じる磁場の強さが所望の値に調節できることを象徴的に意味するスイッチ７２を示している。図２に示した要素５１、６１に関しては、両要素が必ずしも永久磁石であることを要しないことに注意されたい。１個の要素が永久磁石であり、他は例えば磁気的軟鋼のような強磁性体であるだけで充分である。各要素が磁気的に相互作用を及ぼすことだけが重要である。しかし上述したように、要素５１、６１が共に永久磁石であることが好ましい。回転検知器４は、例えば、ボールと摩擦的に係合し、ボールの回転が、ローラが取り付けられた軸の回転に変換されるようになったローラのような機械的タイプであってもよく、または、ボール１内に収容された磁石５１が回転されたときの磁束密度の変化をセンサにより計測するようなホール（Ｈａｌｌ）要素または小インダクタンス感知要素（例えばコイル）のような磁気タイプであってもよい。さらに、図４に示したような光学的タイプであってもよい。図２の構造は、図１のものと同じ原理に従って作動する、すなわち、ボール１を回転させるに要する力は、ボール内の永久磁石５１と、ボール回りに配置された磁石６１または６２との間の位置的関係に依存する。より詳しくは、磁石の北極と南極とが図２に示すように配置されている、すなわち、ボール１内の磁石５１の北極がボール表面に向けられ、ボール回りに配置された磁石６１の南極が前記表面に対向しているときには、図２に示すように整列している場合、ボールを違った位置へと回転させようとするときの機械的抵抗を生じさせている。他方、磁石６１１、６２、５１が整列していないときは、整列位置へと回転させる力がボールに働く。ボール内の磁石５１の方向と、ボール外の磁石６１の方向とは任意であることに注意されたい。例えば、図２に示す永久磁石６１が逆にされる、すなわち、北極がボール表面に面するようにされると、磁石６１と磁石５１との間の相互作用により磁石５１が反発される。この結果として、２個の磁石５１が磁石６１から等距離を保っているボールの安定状態（すなわち、ボールがスナップ係合している状態）が得られる。図２の磁石５１の配置は図１の窪み２の配置に対応している。さらに、図２の外側磁石６１、６２の配置は、図１の柔軟な係合手段３の配置に対応している。図１に関連して既に説明したように、本発明は相互作用手段の幾何学的配置のいずれかに限定されるものではなく、磁石５１、６１、６２は原理的に適切な方法で自由に配置され得る。また、磁石の数も自由である。図２に示す配置においては、１個の構造内に永久磁石６１と電磁石６２とが共に使用されている。これも一つの可能性である。専ら永久磁石または電磁石を使用することも可能である。電磁石には、磁場の強さが調節出来るという利点がある。従って、適当な制御手段（図２のスイッチ７２として概略示す）を設けることにより、磁場の強さが望み通り調節され得る。例えば磁場の強さは、図２の入力手段が搭載されている電子装置のスクリーン上の特性に応じて調節可能である。スナップの力を、使用者が望む強さに調節することも可能である。電磁石６２の使用には他の重要な利点がある。電圧検知手段（図示せず）をコイル７３に接続させることにより、ボール１の回転を計測することが可能になる、何となれば、通過する永久磁石５１が磁束密度の変化を生じさせ、コイル７３内に電圧を誘起させるからである。従って好適実施例においては、図２に示す回転検知装置４が除去され、ボール１の回転は電磁石６２のコイル７３内に誘起される電圧に従って検知される。他の好適実施例においては、電磁石７３のコイル７３内の電圧誘起が、例えばピイッというような音声信号を発生させ、図１に示す構造により発生される機械的クリック（ｃｌｉｃｋ）音に類似して、使用者がボール１の回転を聴取し得るように使用することも出来る。この目的のために、図２のデータ入力装置を搭載した電子装置が拡声器および拡声器制御手段とを備える必要があり、コイル７３において計測された電圧または電圧変化が特定の条件を満たしたとき、該拡声器制御手段が拡声器を作動させて特殊な音声信号を発信させている。さらに他の好適実施例においては、構造５内の磁石５１が磁気的硬鋼のような磁化可能材料から作られ、磁石５１は一度磁化されると永久磁石として作用するが、充分強い外部磁場を加えることにより磁化の程度を変化させることが出来る。磁石５１を磁化および／または消磁する装置としては、磁化のためにはＤＣ磁石が、消磁のためにはＡＣ磁気源がある。かくて、ボール１内の独立磁石５１の磁気特性が外部から調節出来るから、“プログラム可能な”ボール１を達成することが可能になっている。例えば、製造中には所望の方法でボール１を磁気的に形作ることが可能であり、ここで、形作られた一つの形態は、ボール１内の磁石５１に対する磁化の強さ、パターンを単に変化させることにより容易に変化され得る。さらに、形態は後刻、本発明の入力手段を搭載した装置内に収容された磁化／消磁手段により変化させることが可能である。使用者は自分の好みと、または、自分が使用している装置とソフトウェアの要求とに応じて、ボール１の磁気的形態を個別に調節することが出来る。以下本発明の適用例について述べる。現今のセルラ（ｃｅｌｌｕｌａｒ携帯）電話器は一般に、使用者への情報を表示するために使用される小さいデータスクリーンを有している。かかるスクリーン発明は典型的には例えば、記憶されており、特定のボタンを押すことにより簡単に自動的にダイヤル出来る電話番号のリストのようなメニューを表示している。この場合使用者は、所望の電話番号に対応するリスト上の項目へとカーソルを動かさねばならない。使用者が例えば直射日光のためにスクリーンを見ることが出来ないが、実際上スクリーン上の項目の位置を知っている場合には、本発明のデータ入力装置においては、使用者がカーソルが動くスクリーンを見ることが出来なくとも、カーソルを所望の位置へ動かすことが出来る。例えば、使用者が所望の項目が３段下方、１段左方にあることを知っている場合には、使用者は本発明のボール１を、３状態を通過したと感じるまで下方に回転させ、ついで、ボールを１段右方へ動かす。使用者は同じく、ボール１の移動により生じるクリック音の数を聴取し計数することが出来る。同時に、本発明のデータ入力装置は４個の押しボタンのセツトに比較して、スクリーン上でカーソルを操作するための所要空間が節減されている。勿論、本発明はかかる適用に限定されるものではなく、例えば、電子オーガナイザー（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｏｒｇａｎｉｚｅｒ）のようなラップトップ（膝上）計算機、掌上計算機に、また、類似の装置に対しても使用可能である。従って本発明は、ボールが所定の有限個の状態を占めることが出来、ボールがこれら状態を占めたことを使用者が感じ、好ましくは聴取することの出来る回転ボールを収容したデータ入力装置を提供している。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年１１月１６日（１９９８．１１．１６）【補正内容】クが必要であるから複雑であり、さらに、大きい空間を占有する。ＤＥ−３８２８４１６Ｃ２は電子装置を手動制御するための装置を開示している。本文献は、トラックボールがテープ位置を調節しスクリーン上でカーソルを動かすのに選択的に使用されるテーププレーヤーの例を開示している。トラックボールはボールとローラとを有し、ローラの軸がブレーキに連結されている。ブレーキは、スクリーンから、または、テープ調節手段からフィードバックされる情報に応じて作動され、使用者が、所定位置におけるボールの抵抗を感じ得るようになっている。例えば、カーソルがスクリーンの縁に到達したとき、両ブレーキが作動され、使用者が縁を“感じ”得るようになっている。前述の場合と同様に、本装置もまた複雑であり、ブレーキは充分な空間を必要とする。ＪＰ−６２−７５８３０は、回転ボールのためのブレーキを含むマウスを開示している。複雑さと所要空間とのため、これら入力装置は小型化には不適であり、歩ポータブル装置、特にセルラホーン（ｃｅｌｌｕｌａｒｐｈｏｎｅ携帯電話）のような小寸法の装置には適用が容易でない。しかし、小さいポータブル装置の分野は、トラックボールは４方向キーよりも所要空間が小さくてすむから、トラックボール入力装置を適用するのに非常に有望な分野である。これは、キーは充分な面積と、互いの間の充分な距離とを有することが必要であり、そうしなければ、多くのキーを同時に押す危険を冒すことなく使用者が１個の独立キーを操作することが困難になる。文献“測地線ボール（ＧｅｏｄｅｓｉｃＢａｌｌ）”，研究報告Ｎｏ．３０３，１９８９年７月，頁５１９ＸＰ００００４５８３３Ｐ，から、ボールの動きが不連続な読みを与えるように、所定の数の平坦面を有する測地線ボールを使用したマウスが知られている。これは使用者への触覚フィードバックを可能にしている。文献“キーボード組み込み親指ボール”，ＩＢＭ技術報告ブルチン，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．９Ｂ，１９９３年９月１日，頁１８９ＸＰ０００３９７１１６，は、所謂親指ボール、すなわち、小さいキーボード、棒、遠隔制御箱に搭載可能にして、ボールの押し下げと回転運動とを検知出来るようにオンオフスイッチを組み込まれた親指サイズのトラックボールを開示している。本文献は、ボールが回転されるとき、使用者が運動に対する抵抗を感じ得るように、親指ボールの使用者に力がフィードバックされることを述べている。ＥＰ−０５２００８９から、ボールの回転力が調節出来るマウスが知られている。本文献は、ボールが鉄または他の磁性材料から成るコアーと、ボールの外部のハウジング内に配置された磁石とを有し、該磁石がボールの鉄コアーを引き付けることを述べている。内部コアーは、ボール力が変化し、操作者が小さいステップのボールの動きを感じるように小さい隆起またはクレーターを有していてももよい。また、本文献は制御磁石が電磁石でもよいと述べている。ＧＢ−２２７２７６３Ａは、運動体表面に向けられるレーザーのようなコヒーレント（干渉性）放射源と、運動体表面から反射される放射と干渉して生じるレーザー斑点パターンのような強度パターンを検知するため配置された多数の放射センサとを有する、運動を決める装置と方法とを述べている。本装置はマウスまたはトラックボールに対し特に有用であると述べられている。ボールが、特殊な反射パターンを生じさせる小さい“ディンプル（窪み）”により覆われている構造が示されている。［発明の開示］本発明の目的は、ボールを回転させるとき、使用者がスクリーン上の指針を注視している必要のない回転ボールタイプのデータ入力装置にして、構造簡単にして小型化容易な装置を提供することである。本目的は、二重の作用を達成する要素を備えることにより構造が簡単になっている独立請求の範囲１、７、９に記載されたデータ入力装置により解決される。一般に本発明の実施例は第１、第２相互作用手段を有し、これら手段が、ボールを回転させるに要する力が第１、第２相互作用手段の間の相対位置関係に依存するように相互に作用している。本発明の好適実施例に従えば、第１相互作用手段はボール上の窪みであり、第２相互作用手段は該窪みと機械的に係合するバネ要素である。他の好適実施例に従えば、第１相互作用手段はボール内部に配置された永久磁石であり、第２相互作用手段はボール回りに設けられた磁石である。後者の磁石は、磁場の強さが制御出来る電磁石であることが好ましい。さらに有利な実施例が従属請求の範囲に記載されている。２個の相互作用手段の間の相互作用のために、使用者は不連続な状態の間のボールの動きを感じ、好ましくは聞くことが可能であり、これら不連続な状態は第１、第２相互作用手段の配置により決められている。使用者が入力装置を操作しながら感じる力は、ボール上とボール回りとの両方に設けられた要素の相互作用から生じるのであるから、簡単にして小型な構造が達成される。本発明は、ボールが所定の有限個の状態を占めることが出来、使用者がこれら状態にあるボールを感じる（また、好ましくは、聞く）ことの出来る、回転ボールを含んだデータ入力装置を提供している。［図面の説明］本発明の特徴と利点とは、以下述べる本発明の実施例の詳細な説明から明らかになろう。添付の図面が参照される。図１は、相互作用手段が機械的相互作用に基づき作動している本発明の実施例の略図、図２は、相互作用手段が磁気的相互作用に基づき作動している本発明の他の実施例の略図、図３は、図２に示すボール内に収容された磁石を保持する構造の透視図、図４は、光学的回転検知器を使用した本発明の実施例の略図である。［実施例の詳細な説明］図１はデータ入力装置を示す。１は回転ボール、２はボール１の表面の窪み、３はボール１の表面の窪み２と相互作用する機械的相互作用手段（係合手段）を示し、４はボール１の回転の量を検知するための回転検知手段に関連している。機械的相互作用手段３はバネ３２に取り付けられたボール３１から成ることが好ましい。回転検知手段４は回転評価回路（図示せず）に接続され、検知器４により検知されたボール１の回転量が電気信号に変換され、該電気信号が本実施例が搭載されている電子装置への入力となる。図１に示す構造がハウジング（図示せず）内に収容され、トラックボールまたはマウスのような回転ボールタイプのデータ入力装置を構成している。図１に示すボール１が図示の位置、すなわち、バネ３２により押された小ボール３１が窪み２内に保持されている位置から回転されたとき、使用者はある量の機械的抵抗を感じる。他方、ボール３１が所定の窪み２内に落ち込んでいないときは、ボール１を回転させるに要する力は、ボール３１が窪み２の一つ内に在る場合に比較して小さい。また、ボール３１の一つが窪み２の縁２１に達すると、ボール３１は窪み２内の位置にスナップ係合する。このスナップ係合はボール１を操作する使用者により容易に感知され得るであろうし、ボール３１の該位置へのスナップ動作が聴取可能なクリック音を生じさせることが好ましい。かくて、使用者は回転ボール１の動きを感じ、聞くことが出来る。機械的相互作用手段３と窪み２とが係合する状態の数は有限であり、ボール１の表面の窪み２の数と、周辺１に沿って配置された相互作用手段３の数とに依存して決まる。状態の数はまた、窪みと係合手段の相対的幾何学的配置、および、窪みと係合手段とが配置されている対称性に依存して決まる。窪み２内に係合している相互作用手段３によりボールが保持されている状態の有限な数は、本例示のデータ入力手段を搭載した電子装置のディスプレイ・スクリーン上の状態の数に対応していることが好ましい。特に、スクリーンは例えば、カーソルがスクリーン上のｎ個（ｎは整数）の位置に動かされ得るメニューを示している。この場合、図１に示す入力装置もｎ個の状態を取り得ることが好ましい。この場合、回転ボールがカーソルを或る位置から他の位置へと動かしたとき、使用者は直接“ 感じ”（および聞く）ことが出来る。カーソル（または指針要素）がスクリーン上に占め得る状態の数と、ボール１が占め得る状態の数との間の上記のような対応は好ましいことではあるが、本発明はかかる対応に限定されるものでは決してない。むしろ、ボール１が占め得る状態の数が、カーソルがスクリーン上に占め得る状態よりも大きいか、または、小さいことも同様に可能である。さらに、図１に示すボール１は表面に規則正しく配置された、すなわち、対称形に配置された窪み２を有している。かかる配置は、ボール１がスナップして入り込む個別の状態が、ボール１の等しい回転間隔を置いて位置するという点で有利であるが、本例示はかかる対称配置に限定されるものではない。全く反対に、スクリーン上のカーソルの状態の特殊な非対称配置を反映することが望ましい場合には、ボール表面の窪みの配置も非対称形にし、回転ボール１の動きをスクリーン上のカーソルの動きに密接に対応させることもまた、非常に可能性がある。また、図１は回転ボール１に対して対称に配置された２個の機械的係合手段３を示している。しかし、ただ１個、または２個以上の機械的係合手段を設けることも同様に可能である。さらに、複数個のかかる係合手段は必ずしも対称に配置される必要はない。ボール１上の窪み２の対称な配置と、機械的係合手段のボールに関しての対称な配置とにより、図１のシステムは６個の状態を占めることが可能であるが、図には、ボール１の窪みの一つが、図の面から上方に向いた側面と反対側の側面に位置しているため図示されていないことに注意されたい。本発明に従えば、機械的係合手段３がボール１回転可能に保持する目的をも達成するように配置され得るのであるから、従来型の軸受手段を有していない。言い換えれば、機械的係合手段３は一方においては、窪み２と干渉することによりシステムが占める状態の有限な数を決め、他方においては、ボール１の軸受として作用し、かくて、二重の作用を果たしている。本発明の他の好適実施例に従えば、回転の検知が光学的検知構造により実行されている。図４に示すように、光線をボール１の表面に向かわせる光案内手段８１（または光発生手段）が設けられている。窪みは、窪み２が図４の右側に示すように検知器８２に対向して位置しているとき、案内手段８１からの光が光検知器８２上に焦点を結ぶように形成されている。他方、ボール１が他の位置にあるときは、案内手段８１からの光は、図４の左側に示すように、光検知器８２に到達しない。かくて、光検知器８２からの信号がボール１の回転を決め、計測するために使用され得る。光案内手段８１は所望の特性をもつ既知のプラスチック材料で作られてよく、その際、光案内手段８１に光を供給する光源（図示せず）は、例えば従来型のキーボードの照明に関連した光源でよい。しかし、図４に示す要素８１が、図示の位置において光を発生する光源、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）であることも同様に可能である。かかる光学的回転計測手段は、窪み２を二重の態様で利用し得るから、本発明において有利に使用される。窪み２は一方において、相互作用手段３（バネ）と相互に作用し、ボールが占め得る不連続な状態を画定し、使用者がボール１を動かすとき該状態を感じることを可能にしており、他方において、ボール１の回転を計測するために使用出来る。相互作用手段３の前述した二重の作用（すなわち、窪みとの干渉とボール１の保持）が窪み２の上記二重の作用と組合わされると、特に有利な構造が得られる。しかし、光学的回転計測手段の特性は、上述した実施例のいずれとも組合わされ得ることに注意すべきである。窪み２と機械的相互作用手段３との間の相互作用から生じる可聴音に加え、光検知器８２の出力が、窪みが光検知器８２を通過する度に、例えばピイッというような音声信号を発生するように使用することが出来る。これはシステムの性能を向上させる。上記実施例は、ボール１上の窪み２を第１相互作用手段として使用し、柔軟な係合手段３を第２相互作用手段として使用している。しかし本発明はかかる特殊な構造に限定されるものではない。むしろ、他の実施例においては、ボール１が窪みの代わりに突起を有し、これら突起が、ボールの周辺回りに設けられたバネ要素と相互作用を行うようにすることも同時に可能になっている。本システムは上述したものと同じ原理に従って作動する、すなわち、ボールは回転されるとき、状態の不連続な数に対応してスナップ動作をなし、該状態の数は、ボール表面上の突起の幾何学的配置と、ボール周辺回りに設けられた柔軟な要素の幾何学的配置とから決まっている。図２は本発明の他のデータ入力装置を示し、第１、第２相互作用手段の間の相互作用に関して違った原理を使用している。図１と同様に、１は回転ボール、４はボール１の回転量を検知するための回転検知手段を示す。５はボール１の内部に置かれた永久磁石５１の幾何学的配置を示す。図３は、磁石５１を配置する構造５の一例の透視図である。６１はボール１の表面に対向して設けられた永久磁石を示す。６２は、電源７１から電流を加えることにより磁場の強さを調節出来る電磁石を示す。電磁石６２は例えば、コアー７４回りに巻かれたコイル７３から成る。図２はさらに、電源７１からの電流が所望の態様で制御可能であり、従って電磁石６２により生じる磁場の強さが所望の値に調節できることを象徴的に意味するスイッチ７２を示している。図２に示した要素５１、６１に関しては、両要素が必ずしも永久磁石であることを要しないことに注意されたい。１個の要素が永久磁石であり、他は例えば磁気的軟鋼のような強磁性体であるだけで充分である。各要素が磁気的に相互作用を及ぼすことだけが重要である。しかし上述したように、要素５１、６１が共に永久磁石であることが好ましい。回転検知器４は、例えば、ボールと摩擦的に係合し、ボールの回転が、ローラが取り付けられた軸の回転に変換されるようになったローラのような機械的タイプであってもよく、または、ボール１内に収容された磁石５１が回転されたときの磁束密度の変化をセンサにより計測するようなホール（Ｈａｌｌ）要素または小インダクタンス感知要素（例えばコイル）のような磁気タイプであってもよい。さらに、図４に示したような光学的タイプであってもよい。図２の構造は、図１のものと同じ原理に従って作動する、すなわち、ボール１を回転させるに要する力は、ボール内の永久磁石５１と、ボール回りに配置された磁石６１または６２との間の位置的関係に依存する。より詳しくは、磁石の北極と南極とが図２に示すように配置されている、すなわち、ボール１内の磁石５１の北極がボール表面に向けられ、ボール回りに配置された磁石６１の南極が前記表面に対向しているときには、図２に示すように整列している場合、ボールを違った位置へと回転させようとするときの機械的抵抗を生じさせている。他方、磁石６１１、６２、５１が整列していないときは、整列位置へと回転させる力がボールに働く。ボール内の磁石５１の方向と、ボール外の磁石６１の方向とは任意であることに注意されたい。例えば、図２に示す永久磁石６１が逆にされる、すなわち、北極がボール表面に面するようにされると、磁石６１と磁石５１との間の相互作用により磁石５１が反発される。この結果として、２個の磁石５１が磁石６１から等距離を保っているボールの安定状態（すなわち、ボールがスナップ係合している状態）が得られる。図２の磁石５１の配置は図１の窪み２の配置に対応している。さらに、図２の外側磁石６１、６２の配置は、図１の柔軟な係合手段３の配置に対応している。図１に関連して既に説明したように、本発明は相互作用手段の幾何学的配置のいずれかに限定されるものではなく、磁石５１、６１、６２は原理的に適切な方法で自由に配置され得る。また、磁石の数も自由である。図２に示す配置においては、１個の構造内に永久磁石６１と電磁石６２とが共に使用されている。これも一つの可能性である。専ら永久磁石または電磁石を使用することも可能である。電磁石には、磁場の強さが調節出来るという利点がある。従って、適当な制御手段（図２のスイッチ７２として概略示す）を設けることにより、磁場の強さが望み通り調節され得る。例えば磁場の強さは、図２の入力手段が搭載されている電子装置のスクリーン上の特性に応じて調節可能である。スナップの力を、使用者が望む強さに調節することも可能である。本発明によれば電磁石６２が使用される。電圧検知手段（図示せず）をコイル７３に接続させることにより、ボール１の回転を計測することが可能になる、何となれば、通過する永久磁石５１が磁束密度の変化を生じさせ、コイル７３内に電圧を誘起させるからである。従って本発明によれば、図２に示す回転検知装置４が除去され、ボール１の回転は電磁石６２のコイル７３内に誘起される電圧に従って検知される。好適実施例においては、電磁石７３のコイル７３内の電圧誘起が、例えばピイッというような音声信号を発生させ、図１に示す構造により発生される機械的クリック（ｃｌｉｃｋ）音に類似して、使用者がボール１の回転を聴取し得るように使用することも出来る。この目的のために、図２のデータ入力装置を搭載した電子装置が拡声器および拡声器制御手段とを備える必要があり、コイル７３において計測された電圧または電圧変化が特定の条件を満たしたとき、該拡声器制御手段が拡声器を作動させて特殊な音声信号を発信させている。さらに他の好適実施例においては、構造５内の磁石５１が磁気的硬鋼のような磁化可能材料から作られ、磁石５１は一度磁化されると永久磁石として作用するが、充分強い外部磁場を加えることにより磁化の程度を変化させることが出来る。磁石５１を磁化および／または消磁する装置としては、磁化のためにはＤＣ磁石が、消磁のためにはＡＣ磁気源がある。かくて、ボール１内の独立磁石５１の磁気特性が外部から調節出来るから、“プログラム可能な”ボール１を達成することが可能になっている。例えば、製造中には所望の方法でボール１を磁気的に形作ることが可能であり、ここで、形作られた一つの形態は、ボール１内の磁石５１に対する磁化の強さ、パターンを単に変化させることにより容易に変化され得る。さらに、形態は後刻、本発明の入力手段を搭載した装置内に収容された磁化／消磁手段により変化させることが可能である。使用者は自分の好みと、または、自分が使用している装置とソフトウェアの要求とに応じて、ボール１の磁気的形態を個別に調節することが出来る。以下本発明の適用例について述べる。現今のセルラ（ｃｅｌｌｕｌａｒ携帯）電話器は一般に、使用者への情報を表示するために使用される小さいデータスクリーンを有している。かかるスクリーン発明は典型的には例えば、記憶されており、特定のボタンを押すことにより簡単に自動的にダイヤル出来る電話番号のリストのようなメニューを表示している。この場合使用者は、所望の電話番号に対応するリスト上の項目へとカーソルを動かさねばならない。使用者が例えば直射日光のためにスクリーンを見ることが出来ないが、実際上スクリーン上の項目の位置を知っている場合には、本発明のデータ入力装置においては、使用者がカーソルが動くスクリーンを見ることが出来なくとも、カーソルを所望の位置へ動かすことが出来る。例えば、使用者が所望の項目が３段下方、１段左方にあることを知っている場合には、使用者は本発明のボール１を、３状態を通過したと感じるまで下方に回転させ、ついで、ボールを１段右方へ動かす。使用者は同じく、ボール１の移動により生じるクリック音の数を聴取し計数することが出来る請求の範囲 1. 回転ボール（１）と、該ボール１の回転を検知する回転検知手段（４；７３）とを有するデータ入力装置にして、少なくとも１個の第１相互作用手段（２；５１）がボール（１）上またはボール（１）内の所定の位置に設けられており、少なくとも１個の第２相互作用手段（３；６１；６２）がボール回りの所定の位置に設けられており、前記第１、第２相互作用手段（２；５１；３；６１；６２）が相互に力を加え合って、ボール（１）を回転するに要する力が第１、第２相互作用手段（２；５１；３；６１；６２）の間の位置的関係に依存するようになっている装置において、前記第２の相互作用手段（３；６１；６２）がボール（１）を回転可能に保持する軸受を構成していることを特徴とする装置。 2. 請求の範囲第１項に記載のデータ入力装置において、前記第１相互作用手段がボール（１）の表面に設けられた窪み（２）であり、前記第２相互作用手段がボール（１）の表面に対向して設けられた柔軟要素（３）であり、該柔軟要素（３）がボール（１）の表面に接触し、該表面へ向かう力を加えていることを特徴とする装置。 3. 請求の範囲第２項に記載のデータ入力装置において、前記柔軟要素（３）がバネ装置（３２）とボール装置（３１）とから成り、前記ボール装置（３１）がバネ装置（３２）のボール（１）の表面に対向する一端に設けられ、前記バネ装置（３２）がハウジング内で圧縮され、ボール装置（３１）をボール（１）の表面に向かって押していることを特徴とする装置。 4. 請求の範囲第１項に記載のデータ入力装置において、前記第１相互作用手段がボール（１）の表面に設けられた突起であり、前記第２相互作用手段がボール（１）の表面に対向して設けられた柔軟要素であり、該柔軟要素がボール（１）の表面に接触し、該表面へ向かう力を加えていることを特徴とする装置。（補正前の請求項５は削除） 5. 請求の範囲第２項および第２項に従属する項の何れか１項に記載のデータ入力装置において、光案内手段（８１）が光線をボール（１）の表面に向けるために設けられ、光検知手段（８２）が、前記窪み（２）が光案内手段（８１）と光検知手段（８２）に対し所定の幾何学的関係にあるとき、前記光案内手段（８１）からの光が窪み（２）により光検知手段（８２）上に焦点を結ぶようになっていることを特徴とする装置。 6. 請求の範囲第５項に記載のデータ入力装置において、前記光検知手段（８２）からの出力信号がボール（１）の回転を検知するために使用されていることを特徴とする装置。 7. 回転ボール（１）と、該ボール１の回転を検知する回転検知手段（４）とを有するデータ入力装置にして、少なくとも１個の第１相互作用手段がボール（１）上またはボール（１）内の所定の位置に設けられており、少なくとも１個の第２相互作用手段がボール回りの所定の位置に設けられており、前記第１、第２相互作用手段（２；３）が相互に力を加え合って、ボール（１）を回転するに要する力が第１、第２相互作用手段（２；５１；３；６１；６２）の間の位置的関係に依存するようになっている装置において、前記第１相互作用手段がボール（１）の表面に設けられた窪み（２）または突起であり、前記第２相互作用手段がボール（１）の表面に対向して設けられた柔軟要素（３）であり、前記柔軟要素（３）がボール（１）の表面に接触し、該表面に向かう力を加えており、前記回転検知手段（４）が、光線をボール（１）の表面に向ける光案内手段（８１）と、光検知手段（８２）にして、前記窪み（２）または突起が光案内手段（８１）および光検知手段（８２）に関して所定の幾何学的関係にあるとき、光案内手段（８１）からの光を第１相互作用手段の窪み（２）または突起の一つにより該光検知手段（８２）上に焦点を結ばせるように配置されている光検知手段とを有し、および前記光検知手段（８２）からの出力信号がボール（１）の回転を検知するために使用されている、ことを特徴とする装置。 8. 請求の範囲第７項に記載のデータ入力装置において、前記柔軟要素（３）がボール（１）を回転可能に保持する軸受を構成していることを特徴とする装置。 9. 回転ボール（１）と、該ボール（１）の回転を検知する回転検知手段とを有するデータ入力装置にして、少なくとも１個の第１相互作用手段（５１）がボール（１）上またはボール（１）内の所定の位置に設けられており、少なくとも１個の第２相互作用手段（６１；６２）がボール回りの所定の位置に設けられており、前記第１、第２相互作用手段（５１；６１；６２）が相互に力を加え合って、ボール（１）を回転するに要する力が第１、第２相互作用手段（５１；６１；６２）の間の位置的関係に依存するようになっている装置において、前記第２磁気相互作用手段が、前記回転検知手段の一部を同時に構成しているコイルをもつ電磁石（６２）であることを特徴とする装置。 10．請求の範囲第９項に記載のデータ入力装置において、前記第１磁気相互作用手段（５１）が永久磁石であることを特徴とする装置。 11．請求の範囲第１０項に記載のデータ入力装置において、前記第１磁気相互作用手段（５１）が磁気的に硬い材料から成ることを特徴とする装置。 11．請求の範囲第８項または第９項に記載のデータ入力装置において、前記第２磁気相互作用手段（６１；６２）が永久磁石であることを特徴とする装置。 12．請求の範囲第９〜１１項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記電磁石（６２）が、該電磁石（６２）により生じる磁場の強さを制御するための電流制御手段（７１，７２）に接続されていることを特徴とする装置。 13．請求の範囲第９〜１２項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記コイル（７３）が、第１磁気相互作用手段（５１）の動きにより誘起される電圧を検知するための電圧検知手段に接続されていることを特徴とする装置。 14．請求の範囲第１３項に記載のデータ入力装置において、前記電圧検知手段が、該電圧検知手段により計測された電圧が所定の条件を満足したとき可聴音声を生じさせる指令を発する制御手段に接続されていることを特徴とする装置。 15．請求の範囲第１〜１４項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、複数個の第１相互作用手段（２；５１）がボール（１）の中心に関してボール（１）上、またはボール内に対称に配置されていることを特徴とする装置。 16．請求の範囲第１〜１５項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、複数個の第２相互作用手段（３；６１；６２）がボール（１）の中心に関して対称に配置されていることを特徴とする装置。 17．請求の範囲第１〜１６項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記入力装置が、スクリーンを有する機器内に収容され、該機器には前記回転検知手段（４；７３）により計測されたボール（１）の動きをスクリーン上のマークの動きに変換するため制御手段が設けられていることを特徴とする装置。 18．請求の範囲第１７項に記載のデータ入力装置において、前記第１、第２相互作用手段（（２；５１；３；６１；６２）が、第１、第２相互作用手段（（２；５１；３；６１；６２）の相互作用を受けて生じるボール（１）が占め得る状態の数が、前記マークがスクリーン上に占め得る状態の数に対応するように配置されていることを特徴とする装置。 19．請求の範囲第１〜１８項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記データ入力手段がトラックボールの一部であることを特徴とする装置。 20．請求の範囲第１〜１９項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記データ入力手段がポータブル電話器の一部であることを特徴とする装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】 1. 回転ボール（１）と、該ボール１の回転を検知する回転検知手段（４；７３）とを有するデータ入力装置にして、少なくとも１個の第１相互作用手段（２；５１）がボール（１）上またはボール（１）内の所定の位置に設けられており、少なくとも１個の第２相互作用手段（３；６１；６２）がボール回りの所定の位置に設けられており、前記第１、第２相互作用手段（２；５１；３；６１；６２）が相互に作用して、ボール（１）を回転するに要する力が第１、第２相互作用手段（２；５１；３；６１；６２）の間の位置的関係に依存するようになっていることを特徴とする装置。 2. 請求の範囲第１項に記載のデータ入力装置において、前記第１相互作用手段（２；５１）がボール（１）の表面に設けられた窪みであり、前記第２相互作用手段（３；６１；６２）がボール（１）の表面に対向して設けられた柔軟要素（３）であり、該柔軟要素（３）がボール（１）の表面に接触し、該表面へ向かう力を加えていることを特徴とする装置。 3. 請求の範囲第２項に記載のデータ入力装置において、前記柔軟要素（３）がバネ装置（３２）とボール装置（３１）とから成り、前記ボール装置（３１）がバネ装置（３２）のボール（１）の表面に対向する端部に設けられ、前記バネ装置（３２）がハウジング内で圧縮され、ボール装置（３１）をボール（１）の表面に向かって押していることを特徴とする装置。 4. 請求の範囲第１項に記載のデータ入力装置において、前記第１相互作用手段（２；５１）がボール（１）の表面に設けられた突起であり、前記第２相互作用手段（３；６１；６２）がボール（１）の表面に対向して設けられた柔軟要素であり、該柔軟要素がボール（１）の表面に接触し、該表面へ向かう力を加えていることを特徴とする装置。 5. 請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記第２相互作用手段（３；６１；６２）がボール（１）を回転可能に保持する軸受を構成していることを特徴とする装置。 6. 請求の範囲第２項および第２項に従属する項の何れか１項に記載のデータ入力装置において、光案内手段（８１）が光線をボール（１）の表面に向けるために設けられ、光検知手段（８２）が、前記窪み（２）が光案内手段（８１）と光検知手段（８２）に対し所定の幾何学的関係にあるとき、前記光案内手段（８１）からの光が窪み（２）により光検知手段（８２）上に焦点を結ぶようになっていることを特徴とする装置。 7. 請求の範囲第６項に記載のデータ入力装置において、前記光検知手段（８２）からの出力信号がボール（１）の回転を検知するために使用されていることを特徴とする装置。 8. 請求の範囲第１項に記載のデータ入力装置において、前記第１相互作用手段（２；５１）がボール（１）の内部に置かれた第１磁気相互作用手段（５１）であり、前記第２相互作用手段（３；６１；６２）がボール（１）の表面に面して設けられた第２磁気相互作用手段（６１：６２）であることを特徴とする装置。 9. 請求の範囲第８項に記載のデータ入力装置において、前記第１磁気相互作用手段（５１）が永久磁石であることを特徴とする装置。 10．請求の範囲第９項に記載のデータ入力装置において、前記第１磁気相互作用手段（５１）が磁気的に硬い材料から成ることを特徴とする装置。 11．請求の範囲第８項または第９項に記載のデータ入力装置において、前記第２磁気相互作用手段（６１；６２）が永久磁石であることを特徴とする装置。 12．請求の範囲第８項または第９項に記載のデータ入力装置において、前記第２磁気相互作用手段（６１；６２）が電磁石（６２）であることを特徴とする装置。 13．請求の範囲第１２項に記載のデータ入力装置において、前記電磁石（６２）が、該電磁石（６２）により生じる磁場の強さを制御するための電流制御手段（７１；７２）に接続されていることを特徴とする装置。 14．請求の範囲第１２項または第１３項に記載のデータ入力装置において、前記電磁石（６２）がコア（７４）回りに巻かれたコイル（７３）から成ることを特徴とする装置。 15．請求の範囲第１４項に記載のデータ入力装置において、前記コイル（７３）が、第１磁気相互作用手段（５１）の動きにより誘起される電圧を検知するための電圧検知手段に接続されていることを特徴とする装置。 16．請求の範囲第１５項に記載のデータ入力装置において、前記電圧検知手段が、該電圧検知手段により計測された電圧が所定の条件を満足したとき可聴音声を生じさせる指令を発する制御手段に接続されていることを特徴とする装置。 17．請求の範囲第１４〜１６項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記コイル（７３）が回転検知手段（４；７３）を構成していることを特徴とする装置。 18．請求の範囲第８〜１７項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記回転検知手段（４：７３）がボール（１）の表面の近傍に設けられた少なくとも１個の計測コイルから成り、該計測コイルが第１磁気相互作用手段（５１）の動きにより誘起される電圧を決めるための電圧検知手段に接続されていることを特徴とする装置。 19．請求の範囲第８〜１７項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記回転検知手段（４：７３）がホール（Ｈａｌｌ）要素であることを特徴とする装置。 20．請求の範囲第８項に記載のデータ入力装置において、前記第１、第２磁気相互作用手段（５１；６１；６２）のいずれか一つが永久磁石であり、他が磁気的にソフトな材料から成ることを特徴とする装置。 21．請求の範囲第１〜２０項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、複数個の第１相互作用手段（２；５１）がボール（１）の中心に関してボール（１）上、またはボール内に対称に配置されていることを特徴とする装置。 22．請求の範囲第１〜２１項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、複数個の第２相互作用手段（３；６１；６２）がボール（１）の中心に関して対称に配置されていることを特徴とする装置。 23．請求の範囲第１〜２２項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記入力装置が、スクリーンを有する機器内に収容され、該機器には前記回転検知手段（４；７３）により計測されたボール（１）の動きをスクリーン上のマークの動きに変換するため制御手段が設けられていることを特徴とする装置。 24．請求の範囲第２３項に記載のデータ入力装置において、前記第１、第２相互作用手段（（２；５１；３；６１；６２）が、第１、第２相互作用手段（（２；５１；３；６１；６２）の相互作用を受けて生じるボール（１）が占め得る状態の数が、前記マークがスクリーン上に占め得る状態の数に対応するように配置されていることを特徴とする装置。 25．請求の範囲第１〜２４項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記データ入力手段がトラックボールの一部であることを特徴とする装置。 26．請求の範囲第１〜２５項のいずれか１項に記載のデータ入力装置において、前記データ入力手段がポータブル電話の一部であることを特徴とする装置。