JP2004038264A - Track ball type input device and portable information terminal - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるトラックボール型の入力装置に係り、特にボールの回転操作が直交する2方向に制限されると共に、該2方向の回転につき操作者にクリック感を与えるトラックボール型入力装置に関する。
【0002】
また、本発明は、上記トラックボール型入力装置を備えた携帯情報端末にも関する。
【0003】
【従来の技術】
ユーザ入力インターフェースとしてあらゆる方向に回転可能なトラックボール型の入力装置が知られている。トラックボール型入力装置では、操作者が操作体であるボールの露出部分を手の指などで触れてボールを回転させることによって、ボール底部に設けられた回転検出エンコーダが回転量及び回転方向を検出する。この検出された回転量及び方向は接続された電子機器へ電気信号として伝達され、例えば該電子機器の画面上のカーソル等が伝達された方向に伝達された量だけ移動する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
昨今普及している携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)などの携帯情報端末などでは、小型化・高機能化に伴い、数多くの離散的なメニュー項目を閲覧し選択する操作が要求される。一般的に、このようなメニュー閲覧・選択操作において、入力装置によるカーソル(又は選択されている項目)の移動方向は、縦方向及び/又は横方向の1方向又は直交する2方向のみという場合が少なくない。
【0005】
操作方向に制限の無いトラックボール型入力装置は、任意の方向への任意の移動量の操作が容易に可能である反面、ボールが容易に回転することから特定の方向のみに特定の移動量だけ操作することが難しく、上記のようなメニュー選択などの離散的な入力に対してはフィードバックが得にくく、入力操作性が良いとは言い難い。
【0006】
そこで、例えば、特開2001−216085号公報、特開2001−255997号公報、特開2001−265528号公報、及び、特開2001−290596号公報には、ボールと接触し回転が伝達されるエンコーダ・シャフトの外周形状を工夫することによって、ボールを回転させたときに操作者に触感としてクリック感を与える構成が開示されている。
【0007】
しかしながら、上記各公報に開示された構成では、ボールの回転操作について何ら制限されておらず、ボールはその本来的な機能としてあらゆる方向に回転可能であるため、例えば前述のメニュー選択のような入力されるべき移動方向が1方向又は直交する2方向に限定されている場合であっても、その限定された方向以外の方向へボールを回転させた場合にもクリック感を生じさせることになる。
【0008】
操作者は、クリック感を得ることによって、次の項目にカーソルが移動した(又は、次の項目が選択された)ことを感知することができるとすれば、上記のような限定された1又は2方向以外の方向へ回転させた際に生じるクリック感は不要であり、逆効果ですらある。すなわち、前述のメニュー選択のように移動方向が限定されている場合、クリック感もその限定された方向のみで得られることが好ましい。
【0009】
そこで、ボールの回転操作を制限することによって、所定の方向に回転したときのみクリック感が得られるようにすることが考えられる。トラックボール型入力装置においてボールの回転操作を制限する構成として、例えば特開平8−161112号公報に開示されたものが挙げられる。しかしながら、この構成は、ボールの回転操作を120°間隔の3方向へ制限することに着目したものであり、移動方向が縦方向及び/又は横方向に限定された例えばメニュー選択においてクリック感を適切に付与するために1方向又は直交する2方向に回転操作を制限するものではない。
【0010】
このように、従来のトラックボール型入力装置には、例えば携帯情報端末などで採用されている1方向又は直交する2方向に項目が配列されたメニュー選択画面において、該1方向又は直交する2方向の回転操作に対してのみ操作者にクリック感を与えることが難しいという課題があった。
【0011】
また、別のユーザ入力装置として、ジョグダイヤル型の入力装置も知られている。確かに、ジョグダイヤル型入力装置は、通常、回転角に応じてクリック感を与えるため、上下又は左右の1方向について任意の移動量を容易に入力できる。よって、メニュー選択などの離散的な入力に対しては良好な操作性を有すると言える。
【0012】
しかしながら、ジョグダイヤル型入力装置は、内在的に1方向の移動量しか入力することができず、2次元方向への拡張が困難である。したがって、直交する2方向に項目が配列されたメニュー選択における操作性については依然課題として残っている。
【0013】
本発明はこのような課題を解決するために為されたものであり、直交する2方向に項目が配列されたメニュー選択において、快適な操作性を得ることができるトラックボール型入力装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様は、ユーザが触れることができる露出部分を有すると共に、ユーザによる操作によって回転する球状の入力手段と、該入力手段の回転量を直交する2方向について検出する検出手段とを有するトラックボール型の入力装置であって、上記入力手段を操作しているユーザに該入力手段の回転に応じて触覚フィードバックを与える触覚フィードバック付与手段と、上記直交する2方向に設けられたスリットを有すると共に、上記入力手段の露出部分を覆うように該露出部分上に設けられたカバー部とを更に有し、ユーザは、上記スリットを通してのみ上記入力手段を操作できることを特徴とするトラックボール型入力装置である。
【0015】
この態様において、球状の入力手段とは例えばボールであり、直交する2方向とは例えばXY方向であり、触覚フィードバックとは例えばクリック感である。
【0016】
この態様によれば、ボールの回転操作が直交する2方向に制限されると共に、該2方向の回転につき操作者にクリック感を与えるため、直交する2方向(すなわち、縦方向と横方向)に項目が配置されたメニュー選択に好適なトラックボール型入力装置を提供することができる。
【0017】
本発明の別の一態様は、上記一態様に係るトラックボール型入力装置を備えた携帯情報端末であって、上記トラックボール型入力装置は、上記入力手段、上記検出手段、上記触覚フィードバック付与手段、及び上記カバー部を含むブロックと、ユーザが上記カバー部を通じて上記ブロックを垂直軸周りに回転させることができるように該ブロックを収容するブロック収容部と、本携帯情報端末をユーザが片手で把持するときに、上記スリットが本携帯情報端末を把持する手の親指で操作しやすい角度となるように、上記ブロックの回転を右手用及び左手用の所定位置で係止するストッパ部とを有することを特徴とする携帯情報端末である。
【0018】
この態様によれば、ユーザが携帯情報端末をいずれの手で持った場合であっても、端末を把持する手の親指で操作しやすい向きにスリットの方向を変えることができるため、本発明に係るトラックボール型入力装置の操作性が向上する。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【0020】
(実施の形態1)
図1(a)は、本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置100の簡略図である。ここでは、説明の便宜上、筐体101にトラックボール入力部が設けられているだけの簡略化された構成を示すが、当業者には明らかなように、本実施形態に係るトラックボール型入力装置100はトラックボール入力部以外の構成要素(例えば、クリック用のボタン、テンキー、他の装置と接続するためのインターフェースなど)を備えていてもよい。本実施形態に係るトラックボール型入力装置100は、例えば、携帯電話やPDAなどの携帯情報端末の一部でもよく、パーソナル・コンピュータなどの固定型情報端末に接続されて用いられる単体のユーザ入力装置であってもよい。
【0021】
トラックボール入力部は、入力するための操作体であるボール102と、スリット(溝)103が設けられたカバー104とを有する。図示するように、スリット103は直交する2方向について設けられている。操作者はこのスリット103を通じてのみボール102に触れることができるため、ボール102の回転操作はこのスリット103が設けられた2方向に制限されることなる。
【0022】
すなわち、本実施形態に係るトラックボール型入力装置において、ボール102は、実際の操作の上では、この2方向にしか回転しないことになる。したがって、スリット103をX軸及びY軸方向について設けることによって、ボール102の回転操作をXY方向に限定することができる。
【0023】
なお、筐体101及びそれと一体を成すカバー102は、例えば軟質プラスチックなどの可撓性を有する材料により作られることが好ましい。また、図1では、カバー104がトラックボール型入力装置100の筐体101と一体化している場合について示しているが、当業者には明らかなように、カバー104は別個の部品であって、筐体101に例えば接着剤、両面テープ、又はネジなどで組み付けられるものであってもよい。この場合、更に、着脱可能な構造としてもよい。
【0024】
また、カバー104の表面及び裏面には、例えばテフロン(R)加工などの摩擦低減加工を施すことが好ましい。これにより、操作者の指先やボール102との間の摩擦力が低減され、ボール102の滑らかな回転が実現される。逆に、ボール102の表面には、例えばプロテイン加工などの摩擦増加加工を施すことが好ましい。これにより、操作者の指先がボール102に引っ掛かりやすくなる。上記摩擦低減/増加加工は、同時に採用されることがより好ましい。
【0025】
スリット103のスリット幅は、人の手の指先の少なくとも一部がボール102に触れ、その接触により操作者がボール102を回転させることができるように設定される。但し、ボールの回転操作をスリット103が設けられた2方向に制限するという目的を達成するために、操作者がボール102をスリットが設けられた方向以外にも回転させることが可能になるほど幅広いスリット幅が採用されてはならない。
【0026】
また、図1(a)では、スリット103がカバー104上に十字形に設けられる場合について示したが、当業者には明らかなように、操作者がスリット103を通じてボール102を直交する2方向のみに回転させることができるのであれば、その上から見た形状は十字形でなくてもよい。加えて、図1(a)では、スリット103がカバー104部分にのみ設けられる場合について示したが、当業者には明らかなように、スリット103を筐体101部分にまで滑らかに延長させ、その延長部分をスリット103に操作者の指先を誘導するガイドとすることも可能である。この場合を図1(b)に示す。このような延長部分は、任意の方向に設けることができると共に、その長さも任意に設計し得る。
【0027】
図2は、トラックボール型入力装置100における電気信号の流れを模式的に示す図である。トラックボール型入力装置100は、ボール102の回転を検出するために、回転検出エンコーダ201、202と、これらエンコーダにそれぞれ連結され、ボール102と接触するエンコーダ・シャフト203、204とを有する。エンコーダ・シャフト203、204が設けられる方向は互いに直交する。ここでは、便宜上、回転検出エンコーダ201及びエンコーダ・シャフト203をX軸方向用、回転検出エンコーダ202及びエンコーダ・シャフト204をY軸方向用とする。
【0028】
操作者がボール102を回転させると、その回転がエンコーダ・シャフト203、204に伝わり、エンコーダ・シャフト203、204もボール102の回転に応じてそれぞれ回転する。このようにして、ボール102の回転はX軸方向の回転及びY軸方向の回転に分離される。
【0029】
エンコーダ・シャフト203、204の回転は、それぞれ回転検出エンコーダ201、202によって回転量を表す電気信号に変換され、マイクロコントローラ205へ伝達される。マイクロコントローラ205は、各回転量を画面上のカーソル(又は、その他ポインタ)のX軸方向及びY軸方向移動距離にそれぞれ変換し、装置外へ出力する。ここで、マイクロコントローラ205は、トラックボール型入力装置100外に設けられてもよい。また、上記出力は、トラックボール型入力装置100が携帯情報端末の一部であれば、例えば、該携帯情報端末の主演算処理器へ伝達され、トラックボール型入力装置100が単体のユーザ入力装置であれば、例えば、接続されたパーソナル・コンピュータへ伝達される。
【0030】
また、トラックボール型入力装置100には、更にスイッチ206が備えられる。図2では便宜上平面的に示しているが、後述するように、スイッチ206は、実際にはボール102の下部に設けられる。そして、操作者によってボール102全体が下方へ押され、ボール102がスイッチ206に押圧されることによってON/OFFが切り替えられる。
【0031】
スイッチ206は、例えば「クリック」やメニュー画面における選択された項目の「決定」などに用いられる。スイッチ206の出力はマイクロコントローラ205によって処理され、装置外へ出力される。
【0032】
図3は、トラックボール型入力装置100の内部構造を概略的に示す図である。図示するように、エンコーダ・シャフト203、204は、ボール102とその非露出部分で接触し、且つ、互いの方向が直交するように設けられる。ここで、エンコーダ・シャフト203、204の設けられる方向は、通常、X軸方向及びY軸方向に対応している。
【0033】
また、スイッチ206は、スイッチ面を上向きにしてボール102の真下に若干の隙間を空けて設けられる。ここで、本実施形態において、カバー104は可撓性を有するため、図4に示すように、操作者は指先でカバー104ごとボール102を下方へ押圧することによって、スイッチ206のON/OFFを制御できる。ここで、当業者には明らかなように、カバー104を可撓性を持たない素材でリジットに製造し、スリット103の幅を十分に指先が入る程度設けることによって操作者がボール102だけを下方へ押圧できる構造とすることも可能である。しかしながら、指先のサイズは人それぞれ異なるため、カバーごと押圧する本実施形態の方が好ましい態様と言える。
【0034】
また、エンコーダ・シャフト203、204には、ボール102の回転に応じて操作者にクリック感を与えるための機構がそれぞれ備えられる。テンション・ボール301、302は、テンションばね303、304によって、それぞれエンコーダ・シャフト203、204に対して真上に向けて付勢されている。エンコーダ・シャフト203、204には、テンション・ボール301、302の少なくとも一部をそれぞれ収容するようにその外周上の対応した位置に設けられた窪み305、306をそれぞれ有する。
【0035】
ここで、図5も併せて参照する。図5は、図3に示すA−Aで切断した面を示す断面図である。テンション・ボール301、302は、平時、エンコーダ・シャフト203、204の外周面とそれぞれ接触しているが、エンコーダ・シャフト203、204の回転により窪み305、306がちょうど真下に来ると(図5の状態)、テンションばね303、304の上方への付勢力により、それぞれ窪み305、306内へ一部が入り込む。エンコーダ・シャフト203、204が更に回転すると、テンション・ボール301、302はそれぞれ再び窪み305、306の外に出て、窪みが設けられていないエンコーダ・シャフト外周面と接触する。
【0036】
なお、ここで、窪み305、306の深さは、テンション・ボール301、302が入り込んだ際にエンコーダ・シャフト203、204の滑らかな回転を妨げない程度である必要がある。
【0037】
また、ここで、窪み305、306の形状は、操作者にどのようなクリック感を与えたいかに応じて自由に設計できる。例えば、図6において、(a)に示すように断面が丸形であれば自然なクリック感を、(b)に示すように断面が平形であれば滑らかなクリック感を、(c)に示すように断面が角形であれば硬いクリック感をそれぞれ与えることができる。
【0038】
さらに、クリック感による触覚フィードバックは、操作者がクリック感によってメニュー選択における項目間の移動を感知することができるように、項目間の移動を一単位として与えられることが好ましい。したがって、メニュー選択の設定(例えば、項目間の移動距離)に応じて、エンコーダ・シャフト203、204の外周に設けられる一周あたりの窪み数は自由に設計できる。エンコーダ・シャフト外周における窪みの配置例を図7に示す。(a)は一周あたり1つの窪み、(b)は一周あたり2つの窪み、(c)は一周あたり3つの窪みが設けられた場合のエンコーダ・シャフト断面をそれぞれ示す。エンコーダ・シャフトの一回転に相当する移動距離が入力された際、(a)の場合には1回、(b)の場合には2回、(c)の場合には3回のクリック感がそれぞれ操作者に与えられる。すなわち、エンコーダ・シャフトの一回転に相当する移動距離が1回の項目間移動(次の項目へ移る)に相当する場合は(a)のように、2回の項目間移動(2つ先の項目へ移る)に相当する場合は(b)のように、3回の項目間移動(3つ先の項目へ移る)に相当する場合は(c)のようにそれぞれ一周あたりの窪み数が設定されることが好ましい。
【0039】
このように、本実施形態によれば、ボールの回転操作がXY方向に制限されると共に、選択された項目を移動させるごとに操作者にクリック感が付与されるため、XY方向に項目が配置されたメニュー選択に好適なトラックボール型入力装置を提供することができる。
【0040】
(実施の形態2)
次いで、図8を用いて、本発明の実施の形態2に係るトラックボール型入力装置について説明する。本実施形態に係るトラックボール型入力装置について、前述の実施の形態1に係る装置と同様の構成については重複する説明を省略する。
【0041】
本実施形態では、トラックボール型入力装置が、例えば携帯電話などの携帯情報端末の一部として採用される場合を前提とする。より具体的には、ユーザが携帯情報端末を片手で把持すると共に、その把持する手の親指でトラックボール型入力装置を操作することが想定されている携帯情報端末の一部として採用される場合を前提とする。
【0042】
人間の手の構造上、親指の移動可能な横軸方向は水平軸に対して傾いている。そこで、上記のように携帯情報端末を把持する手の親指一本でトラックボール型入力装置を操作する場合、本発明に係るXY方向に設けられたスリットが親指の動かしやすい方向に合わせて端末自体の水平・垂直方向から傾いていることが操作性の観点から好ましい。
【0043】
そこで、本実施形態に係るトラックボール型入力装置は、XY方向に設けられたスリットを端末自体の水平・垂直方向から親指での操作に適するように傾けると共に、その傾ける方向を携帯情報端末を右手で持つ場合と左手で持つ場合とで変えられるようにしたものである。
【0044】
本実施形態に係るトラックボール型入力装置は、ボールの露出部分をスリットが設けられたカバーで覆い、操作者によるボール回線操作を該スリットの方向に限定すると共に、ボールの回転に応じて操作者にクリック感を付与する点では実施の形態1に係る装置と同様である。
【0045】
以下、図8を参照して本実施形態に係るトラックボール型入力装置の構成について具体的に述べる。図8(a)に示すように、本実施形態において、ボール102、回転検出エンコーダ201、202、及びエンコーダ・シャフト203、204は、インナーロータ801内部に設けられる。インナーロータ801は、筐体101に設けられた円筒状の穴802内に垂直軸周りに回転可能に収められる。スリット103が設けられたカバー803は、インナーロータ801の外壁と一体を成している。
【0046】
図8(b)に示すように、インナーロータ801の外壁には、凹状のロータ側ストッパ部804が設けられている(図8(a)では便宜上省略されている)。これと対を成す凸状の筐体側ストッパ部805は、穴802の内周上において右手用の位置と左手用の位置とに2ヶ所設けられ、それぞれの位置でインナーロータ801を係止する。また、ロータ側ストッパ部804が左手用位置より右方向に及び右手用位置より左方向に回転しないように、すなわち左右の最大回転位置が右手用位置及び左手用位置と一致するように、同じく穴802の内周上に凸部806が設けられる。なお、当業者には明らかなように、これら図示した形状は本実施形態の一例に過ぎない。
【0047】
図8(b)は、一例として、左手用の位置にセットされた状態を示す。直交する2方向に設けられたスリット103の向きが筐体自体の垂直・水平方向から右側に傾いていることによって、左手で端末を把持する際に、その把持する手(左手)の親指でスリット103の横方向について入力を行う際の操作性が向上する。
【0048】
図からも明らかなように、ユーザが右手で端末を把持する場合、今度はスリット103が左側に傾いた位置にインナーロータ801を回転させ、ロータ側ストッパ部804をもう一方の筐体側ストッパ部805と係合させる。
【0049】
このように、本実施形態によれば、ユーザが携帯情報端末をいずれの手で持った場合であっても、端末を把持する手の親指で操作しやすい向きにスリットの方向を変えることができるため、本発明に係るトラックボール型入力装置の操作性が向上する。
【0050】
なお、上記実施の形態1及び2においては、テンション・ボール、テンションばね、及びエンコーダ・シャフトに設けられた窪みを用いて、ボールの回転にクリック感を付与する構成について説明したが、当業者には明らかなように、ボールの回転操作を直交する2方向に制限すると共に該2方向の回転につき操作者にクリック感を与えることができる構成であれば、クリック感を付与する機構自体は任意のものでよい。
【0051】
例えば、エンコーダ・シャフトの側に凸状部分を設け、該部分に対してテンション・プレートを押し付ける構造を採ることも可能である。この構造は、エンコーダ・シャフトの加工が容易であると共に、簡素な構成を採ることができるという利点を有する。
【0052】
また、以上のようなメカニカルなクリック感付与方法に代えて、福本及び杉村による「タッチパネルにクリック感を付加できるActiveClick」;情報処理学会インタラクション2001論文集;2001年3月;pp25〜26に記載された「Active Click」方式を採用してクリック感を付与してもよい。この場合、クリックの有無や単位回転角を任意に制御できる利点がある。
【0053】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、直交する2方向に項目が配列されたメニュー選択において、快適な操作性を得ることができるトラックボール型入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) 本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置を示す簡略図である。
(b) 本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置の別の一態様を示す簡略図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置における電気信号の流れを模式的に示す図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置の内部構造を概略的に示す図である。
【図4】(a) 操作者が本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置のスイッチを押す前の状態を示す図である。
(b) 操作者が本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置のスイッチを押している状態を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置を図3に示すA−Aで切断した断面図である。
【図6】本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置における回転検出エンコーダの窪み形状に関する様々なシャフト断面態様を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置における回転検出エンコーダの窪み個数に関する様々なシャフト断面態様を示す図である。
【図8】(a) 本発明の実施の形態2に係るトラックボール型入力装置の簡略断面図である。
(b) 本発明の実施の形態2に係るトラックボール型入力装置の簡略上面図である。
【符号の説明】
100 トラックボール型入力装置
101 筐体
102 ボール
103 スリット
104 カバー
201、202 回転検出エンコーダ
203、204 エンコーダ・シャフト
205 マイクロコントローラ
206 スイッチ
301、302 テンション・ボール
303、304 テンションばね
305、306 窪み
801 インナーロータ
802 穴
803 カバー
804 ロータ側ストッパ部
805 筐体側ストッパ部
806 凸部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called trackball-type input device, and more particularly to a trackball-type input device that restricts the rotation operation of a ball to two orthogonal directions and gives an operator a click feeling in the rotation in the two directions.
[0002]
The present invention also relates to a portable information terminal provided with the trackball type input device.
[0003]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Trackball-type input devices that can rotate in any direction are known as user input interfaces. In a trackball-type input device, a rotation detection encoder provided at the bottom of a ball detects an amount of rotation and a rotation direction by an operator touching an exposed portion of the ball as an operating body with a finger or the like to rotate the ball. I do. The detected rotation amount and direction are transmitted as an electric signal to the connected electronic device, and move by an amount transmitted in the direction in which the cursor or the like on the screen of the electronic device is transmitted.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
2. Description of the Related Art Mobile information terminals such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants), which have become widespread recently, require an operation of browsing and selecting a large number of discrete menu items along with miniaturization and high functionality. In general, in such a menu browsing / selecting operation, a moving direction of a cursor (or a selected item) by an input device may be one in a vertical direction and / or a horizontal direction or only two directions orthogonal to each other. Not a few.
[0005]
The trackball type input device, which has no restriction on the operation direction, can easily operate an arbitrary moving amount in an arbitrary direction, but on the other hand, because the ball rotates easily, only a specific moving amount in a specific direction. It is difficult to operate, and it is difficult to obtain feedback for discrete inputs such as menu selection as described above, and it is difficult to say that input operability is good.
[0006]
Therefore, for example, JP-A-2001-216085, JP-A-2001-255997, JP-A-2001-265528, and JP-A-2001-290596 disclose an encoder that contacts a ball and transmits rotation. A configuration is disclosed in which the outer periphery of the shaft is devised to give the operator a tactile sensation when the ball is rotated.
[0007]
However, in the configurations disclosed in the above publications, there is no restriction on the operation of rotating the ball, and the ball can be rotated in any direction as its original function. Even if the movement direction to be performed is limited to one direction or two directions orthogonal to each other, a click feeling is generated even when the ball is rotated in a direction other than the limited direction.
[0008]
If the operator can sense that the cursor has moved to the next item (or the next item has been selected) by obtaining a click feeling, the limited one or the above-described one is used. The click sensation that occurs when rotating in directions other than the two directions is unnecessary and even has the opposite effect. That is, when the moving direction is limited as in the above-described menu selection, it is preferable that the click feeling can be obtained only in the limited direction.
[0009]
Therefore, it is conceivable to restrict the rotation operation of the ball so that a click feeling can be obtained only when the ball is rotated in a predetermined direction. As a configuration for restricting the rotation operation of the ball in the trackball type input device, there is, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-161112. However, this configuration focuses on restricting the rotation operation of the ball to three directions at 120 ° intervals, and provides an appropriate click feeling in a menu selection where the moving direction is limited to the vertical direction and / or the horizontal direction. The rotation operation is not limited to one direction or two directions orthogonal to each other in order to provide the rotation.
[0010]
As described above, in the conventional trackball type input device, for example, in a menu selection screen in which items are arranged in one direction or two orthogonal directions employed in a portable information terminal or the like, the one direction or the two orthogonal directions is used. There is a problem that it is difficult to give a click feeling to the operator only for the rotation operation of.
[0011]
A jog dial type input device is also known as another user input device. Certainly, the jog dial type input device usually gives a click feeling according to the rotation angle, and therefore can easily input an arbitrary movement amount in one direction, up and down or left and right. Therefore, it can be said that it has good operability for discrete inputs such as menu selection.
[0012]
However, the jog dial type input device can only internally input a movement amount in one direction, and is difficult to expand in a two-dimensional direction. Therefore, operability in menu selection in which items are arranged in two orthogonal directions remains as a problem.
[0013]
The present invention has been made to solve such a problem, and provides a trackball-type input device capable of obtaining comfortable operability in menu selection in which items are arranged in two orthogonal directions. The purpose is to:
[0014]
[Means for Solving the Problems]
One embodiment of the present invention includes a spherical input unit having an exposed portion that can be touched by a user and rotating by an operation of the user, and a detecting unit that detects the amount of rotation of the input unit in two orthogonal directions. A trackball-type input device, comprising: a haptic feedback providing means for providing haptic feedback to a user operating the input means in accordance with rotation of the input means; and a slit provided in the two orthogonal directions. And a cover portion provided on the exposed portion so as to cover the exposed portion of the input device, wherein the user can operate the input device only through the slit. It is.
[0015]
In this embodiment, the spherical input means is, for example, a ball, the two orthogonal directions are, for example, XY directions, and the haptic feedback is, for example, a click feeling.
[0016]
According to this aspect, the rotation operation of the ball is restricted to two orthogonal directions, and a click feeling is given to the operator for the rotation in the two directions. Therefore, the rotation is performed in two orthogonal directions (that is, the vertical direction and the horizontal direction). A trackball-type input device suitable for menu selection in which items are arranged can be provided.
[0017]
Another aspect of the present invention is a portable information terminal including the trackball-type input device according to the one aspect, wherein the trackball-type input device includes the input unit, the detection unit, and the haptic feedback providing unit. , And a block including the cover portion, a block housing portion for housing the block so that the user can rotate the block around a vertical axis through the cover portion, and the user grips the portable information terminal with one hand. And a stopper for locking the rotation of the block at a predetermined position for the right hand and the left hand so that the slit has an angle that can be easily operated by the thumb of the hand holding the portable information terminal. It is a portable information terminal characterized by the following.
[0018]
According to this aspect, even if the user holds the portable information terminal with any hand, the direction of the slit can be changed to a direction that is easy to operate with the thumb of the hand holding the terminal. The operability of such a trackball input device is improved.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0020]
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a simplified diagram of a
[0021]
The trackball input unit includes a
[0022]
That is, in the trackball type input device according to the present embodiment, the
[0023]
It is preferable that the
[0024]
In addition, it is preferable that the front and back surfaces of the
[0025]
The slit width of the
[0026]
In addition, FIG. 1A shows a case where the
[0027]
FIG. 2 is a diagram schematically showing a flow of an electric signal in the trackball
[0028]
When the operator rotates the
[0029]
The rotations of the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
FIG. 3 is a diagram schematically showing the internal structure of the trackball
[0033]
The
[0034]
Further, the
[0035]
Here, FIG. 5 is also referred to. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a plane cut along AA shown in FIG. The
[0036]
Here, the depths of the
[0037]
Here, the shapes of the
[0038]
Furthermore, it is preferable that the tactile feedback based on the click feeling is given as a unit of the movement between the items so that the operator can sense the movement between the items in the menu selection by the click feeling. Therefore, the number of depressions per circumference provided on the outer circumference of the
[0039]
As described above, according to the present embodiment, the rotation operation of the ball is restricted in the X and Y directions, and the click feeling is given to the operator every time the selected item is moved. It is possible to provide a trackball type input device suitable for the selected menu.
[0040]
(Embodiment 2)
Next, a trackball input device according to
[0041]
In the present embodiment, it is assumed that the trackball type input device is adopted as a part of a portable information terminal such as a mobile phone. More specifically, when the mobile information terminal is adopted as a part of a mobile information terminal in which it is assumed that the user holds the mobile information terminal with one hand and operates the trackball-type input device with the thumb of the holding hand. Is assumed.
[0042]
Due to the structure of the human hand, the horizontal axis in which the thumb can move is inclined with respect to the horizontal axis. Therefore, when the trackball type input device is operated with one thumb of the hand holding the portable information terminal as described above, the slit provided in the XY directions according to the present invention is aligned with the direction in which the thumb can easily move. From the horizontal and vertical directions is preferred from the viewpoint of operability.
[0043]
Therefore, the trackball-type input device according to the present embodiment tilts the slit provided in the XY directions from the horizontal and vertical directions of the terminal itself so as to be suitable for operation with the thumb, and moves the tilting direction of the portable information terminal with the right hand. It can be changed between holding with the left hand and holding with the left hand.
[0044]
The trackball type input device according to the present embodiment covers the exposed portion of the ball with a cover provided with a slit, restricts the ball line operation by the operator in the direction of the slit, and sets the operator in accordance with the rotation of the ball. This is similar to the device according to the first embodiment in that a click feeling is given to the device.
[0045]
Hereinafter, the configuration of the trackball input device according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIG. As shown in FIG. 8A, in the present embodiment, the
[0046]
As shown in FIG. 8B, a concave rotor-
[0047]
FIG. 8B shows, as an example, a state where it is set at a position for the left hand. When the terminal 103 is gripped by the left hand, the
[0048]
As is clear from the figure, when the user grips the terminal with the right hand, the
[0049]
As described above, according to the present embodiment, even when the user holds the portable information terminal with any hand, the direction of the slit can be changed to a direction that is easy to operate with the thumb of the hand holding the terminal. Therefore, the operability of the trackball input device according to the present invention is improved.
[0050]
In the first and second embodiments, the configuration in which a click feeling is given to the rotation of the ball using the tension ball, the tension spring, and the recess provided in the encoder shaft has been described. As is apparent from the above description, if the rotation operation of the ball is restricted to two orthogonal directions and a click feeling can be given to the operator for the rotation in the two directions, the mechanism itself for giving the click feeling is arbitrary. Things are fine.
[0051]
For example, it is also possible to adopt a structure in which a convex portion is provided on the encoder shaft side and a tension plate is pressed against the portion. This structure has the advantages that the processing of the encoder shaft is easy and a simple configuration can be adopted.
[0052]
Instead of the above mechanical click feeling imparting method, described in Fukumoto and Sugimura, "ActiveClick which can add a click feeling to a touch panel"; IPSJ Interaction 2001 Transactions; March 2001; pp. 25-26. Alternatively, a click feeling may be provided by employing an “Active Click” method. In this case, there is an advantage that the presence or absence of the click and the unit rotation angle can be arbitrarily controlled.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a trackball-type input device capable of obtaining comfortable operability in menu selection in which items are arranged in two orthogonal directions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a simplified diagram showing a trackball-type input device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a simplified diagram showing another aspect of the trackball input device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a flow of an electric signal in the trackball type input device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically showing an internal structure of the trackball input device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4A is a diagram illustrating a state before an operator presses a switch of the trackball input device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3B is a diagram illustrating a state where an operator is pressing a switch of the trackball input device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the trackball input device according to the first embodiment of the present invention, taken along line AA shown in FIG. 3;
FIG. 6 is a diagram showing various shaft cross-sections related to the concave shape of the rotation detection encoder in the trackball input device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing various shaft cross-sections related to the number of depressions of the rotation detection encoder in the trackball input device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8A is a simplified cross-sectional view of a trackball input device according to a second embodiment of the present invention.
(B) It is a simplified top view of the trackball type input
[Explanation of symbols]
Claims (10)
該入力手段の回転量を直交する2方向について検出する検出手段とを有するトラックボール型の入力装置であって、
前記入力手段を操作しているユーザに該入力手段の回転に応じて触覚フィードバックを与える触覚フィードバック付与手段と、
前記直交する2方向に設けられたスリットを有すると共に、前記入力手段の露出部分を覆うように該露出部分上に設けられたカバー部とを更に有し、
ユーザは、前記スリットを通してのみ前記入力手段を操作できることを特徴とするトラックボール型入力装置。A spherical input means having an exposed portion that can be touched by a user and rotating by an operation by the user;
A trackball-type input device comprising: a detection unit configured to detect a rotation amount of the input unit in two orthogonal directions.
A haptic feedback providing unit that provides haptic feedback to a user operating the input unit in accordance with the rotation of the input unit;
Along with the slits provided in the two orthogonal directions, further comprising a cover portion provided on the exposed portion to cover the exposed portion of the input means,
A trackball type input device, wherein a user can operate the input means only through the slit.
前記入力手段の下方に設けられ、ユーザが該入力手段を押し下げることにより該入力手段によって押圧され、オン/オフが切り替えられるスイッチ手段を更に有することを特徴とするトラックボール型入力装置。The trackball input device according to claim 1,
A trackball-type input device, further comprising a switch provided below the input unit and pressed by the input unit when the user presses down the input unit to switch on / off.
前記カバー部は可撓性を有し、
ユーザは、前記スイッチ手段を切り替えるとき、前記カバー部の上から該カバー部ごと前記入力手段を押し下げることを特徴とするトラックボール型入力装置。The trackball-type input device according to claim 2,
The cover has flexibility,
A trackball-type input device, wherein a user pushes down the input unit together with the cover unit from above the cover unit when switching the switch unit.
前記カバー部の表面又は裏面に摩擦低減処置が施されることを特徴とするトラックボール型入力装置。The trackball-type input device according to any one of claims 1 to 3,
A trackball type input device, wherein a friction reduction treatment is performed on a front surface or a rear surface of the cover portion.
前記入力手段の表面に摩擦増加処置が施されることを特徴とするトラックボール型入力装置。The trackball input device according to any one of claims 1 to 4,
A trackball-type input device, wherein a friction increasing treatment is performed on a surface of the input means.
前記トラックボール型入力装置は、
前記入力手段、前記検出手段、前記触覚フィードバック付与手段、及び前記カバー部を含むブロックと、
ユーザが前記カバー部を通じて前記ブロックを垂直軸周りに回転させることができるように該ブロックを収容するブロック収容部と、
本携帯情報端末をユーザが片手で把持するときに、前記スリットが本携帯情報端末を把持する手の親指で操作しやすい角度となるように、前記ブロックの回転を右手用及び左手用の所定位置で係止するストッパ部とを有することを特徴とする携帯情報端末。It is a portable information terminal provided with the trackball type input device of Claim 1, Comprising:
The trackball type input device,
A block including the input unit, the detection unit, the haptic feedback providing unit, and the cover unit,
A block housing unit for housing the block so that a user can rotate the block around a vertical axis through the cover unit;
When the user holds the portable information terminal with one hand, the rotation of the block is adjusted to a predetermined position for the right hand and the left hand so that the slit has an angle that is easy to operate with the thumb of the hand holding the portable information terminal. A portable information terminal, comprising: a stopper portion to be locked by the portable information terminal.
前記ブロック収容部の底面に設けられ、ユーザが前記ブロックを押し下げることにより該ブロックによって押圧され、オン/オフが切り替えられるスイッチ手段を更に有することを特徴とする携帯情報端末。The portable information terminal according to claim 6, wherein
A portable information terminal, further comprising a switch provided on a bottom surface of the block accommodating portion, the switch being turned on / off by being pressed by the block when the user presses down on the block.
前記カバー部は可撓性を有さず、
ユーザは、前記スイッチ手段を切り替えるとき、前記カバー部の上から前記ブロック全体を押し下げることを特徴とする携帯情報端末。The portable information terminal according to claim 7, wherein
The cover has no flexibility,
A portable information terminal, wherein a user pushes down the entire block from above the cover when switching the switch means.
前記カバー部の表面又は裏面に摩擦低減処置が施されることを特徴とする携帯情報端末。The portable information terminal according to any one of claims 6 to 8, wherein
A portable information terminal, wherein a friction reduction treatment is performed on a front surface or a back surface of the cover portion.
前記入力手段の表面に摩擦増加処置が施されることを特徴とする携帯情報端末。The portable information terminal according to any one of claims 6 to 9, wherein
A portable information terminal, wherein a friction increasing treatment is performed on a surface of the input means.
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