JP2006259978A - 電子計算機用入力装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】親指を省く他の指で握って把持しうる棒状のケース2と、ケース2の長手方向端部において、外側に半球以下の部分を露出して、親指を省く他の指でケース2を把持したとき親指で回転され、表面に光学的に観測可能な模様を有するボール3と、ケース2に対してボール3を全方向に回転自在に枢支するとともに、ケース2に対して軸線方向に移動自在のボール枢支手段4と、ボール枢支手段4と一体的にケース2の軸線方向に移動し、ボール枢支手段4の軸線中央部において、ボール表面における模様の移動を検出して、ボール3の回転方向と回転量を検出する光学式ボール回転検出手段17を備える。
【選択図】 図1
Description
そこで、両者を操作器具としての使い勝手から検証してみると以下のようになる。
特に、マウス本体を机上の平面から持ち上げて操作するとき、摘み把持の状況が顕著に表れる。
特に、左スイッチのダブルクリックは、高齢者になるほど、操作が困難であり、訓練の進みが遅いことが、従来から指摘されている。特許文献11は、その課題を解決するためになされたものである。
特に、利き手における損傷で、人差し指と、中指の損傷は、マウス操作を不可能とする。
いずれも、ペン軸型ケースの前端に設けたボールを、適宜の平滑面に接して回転させる。
親指を省く他の指で握って把持しうる棒状のケースと、ケースの長手方向端部において、外側に半球以下の部分を露出して、親指を省く他の指でケースを把持したとき親指で回転され、表面に光学的に観測可能な模様を有するボールと、ケースに対してボールを全方向に回転自在に枢支するとともに、ケースに対して軸線方向に移動自在のボール枢支手段と、ボール枢支手段と一体的にケースの軸線方向に移動し、ボール枢支手段の軸線中央部において、ボール表面における模様の移動を検出して、ボールの回転方向と回転量を検出する光学式ボール回転検出手段と、ケースにおける長手方向に沿って周面に突出し、ケースの軸線回転方向の基準位置を触覚的に明示する位置表示突起と、ボールをケースの軸線方向内側に向けて押圧することにより、ボールとボール枢支手段と光学式ボール回転検出手段が軸線方向に移動して動作するスイッチを備えることにより。
また、ポインターを移動する操作と、ポインターに命令や指令を与える操作とを、一個所の接触操作部たるボールに対して、回転する方向とボールを押す方向に分けて操作することにより、接触操作部から指や接触面を離すことなく、かつ両操作を混同することなく、意識的には動作部位を明確に分離し、しかも手や腕の操作筋力も別々な部所を使用して操作しうるため、訓練や熟練を要することなく、短期間に所要レベルの習熟度を得ることができる。
さらに、握り把持式のトラックボールとして使用するときには、器具を把持する指と操作部位を操作する指を明確に分け、操作する指を、丈夫で力があり、自由度が高く、しかも指先の触感が敏感な親指のみで、ボールの回転や押圧を制御するとともに、他のスイッチ類も全て親指で制御するため、操作に混乱を生じることがなく、高速操作は望めなくとも、操作に混乱やパニックを生じることがない。
一方、把持する指は、親指を省く他の4本の指で握り把持するため、その各指は、握り把持に特化した優れた機能をそれぞれ備えているため、4本の内いずれか1本のみにても、十分に器具を把持する能力を備え、この握り把持においては、親指以外にスイッチなどを操作することがないので、いずれか1本のみ健在であれば器具の把持に支障はなく、ポインターの制御を可能とする。
ペン把持式のマウス操作においては、通常の教育を受けた人々は、筆記具操作の運動能力は非常に高くなっているため、ペン把持式で器具を操作することの、困難性はなにも無い。
上記通常の人々は、運筆の制御能力や筆圧の制御能力においても、通常の字を書く作業において、十分に訓練がなされており、直接的にポインターの制御を行うことにより、短期間で十分に操作可能に習熟する。
以上の如く、従来の標準的なマウスや標準的なトラックボール等を使いこなせない人においても、握り把持式のトラックボールもしくはペン把持式のマウスのいずれかの把持状態で使用して、コンピュータを自在に操作することを可能とする。
むろん、身体のいずれかに支障がある人においても、使用状態を多様的に選択的できるので、その障害に適した把持方法でコンピュータを使用することを可能とする。
光学式ボール回転検出手段を用いるので、ボールの表面に不規則模様を必要とする場合があるので、自然石による球体の表面は、不規則模様でなることから、表層に不規則模様を持つボールが容易に得られる。
また、ケースからボール部分を外して、回転摩擦部分の清掃や交換を容易にする。
このテーパー面(6)は、上述の如く、低摩擦性で耐摩耗性の材料で形成される。
この押しボタンスイッチ(S1)(S2)は、ボール(3)が押圧されて、そのボール(3)が移動したことを検出するボール移動検出スイッチ(S)をなしている。
ボール(3)を軸線方向に押圧するときは、親指(A1)をそのまま下に押し下げる。
通常のGUIにおいては、左右のクリックは、重ねたり、ほぼ同時に発生させることがなく、同じ親指(A1)による操作で不都合を生じることはない。
ペン把持式で操作する場合に、上述の如く、ケース(3)を背面方向に傾けても、ボール(3)と光学式ボール回転検出手段(17)の軸線を、マウスパッド(C)と直交させて使用することができる。
(2)(2A)ケース
(3)(3A)ボール
(3a) 内側表面
(4) ボール枢支手段
(4a) 開口
(4b) 縮径段部
(5) ボールソケット
(5a)(5b)内向突部
(5c) 内腔
(6) テーパー面
(7) キャップ
(7a) 内向き突起
(7b) 内腔
(7c) 拡径段部
(8) 円筒体
(8a)(8b)内腔
(8c) 段部
(9) 電子回路基板
(10) 基板押さえ
(10a) 底板
(11) スイッチ基板
(12) 押しボタン
(13) ガイド溝
(14) 主電子回路基板
(15) フレキシブル配線基板
(16) 発光ダイオード
(17) 光学式ボール回転検出手段
(18) レンズ
(19) 位置表示突起
(19a) 端面
(19b)(19c)傾斜面
(19d) 係合突起
(20) スイッチ取付け基板
(21) 押しボタン
(22) 切換操作ノブ
(23)(24)コネクタ
(25) 透明ケース
(26) 不透明球体
(27) 光電カプラ
(28) 投光素子
(29) 受光素子
(S9)〜(S9)押しボタンスイッチ
(S8') 切自動切換スイッチ
(A) 手(手掌)
(A1) 親指
(A2) 人差し指
(A3) 中指
(A4) 薬指
(A5) 小指
(B) 手の平
(B1) 指間部
(B2) 母指球部
(C) マウスパッド
Claims (23)
- 親指を省く他の指で握って把持しうる棒状のケースと、
ケースの長手方向端部において、外側に半球以下の部分を露出して、親指を省く他の指でケースを把持したとき親指で回転され、表面に光学的に観測可能な模様を有するボールと、
ケースに対してボールを全方向に回転自在に枢支するとともに、ケースに対して軸線方向に移動自在のボール枢支手段と、
ボール枢支手段と一体的にケースの軸線方向に移動し、ボール枢支手段の軸線中央部において、ボール表面における模様の移動を検出して、ボールの回転方向と回転量を検出する光学式ボール回転検出手段と、
ケースにおける長手方向に沿って周面に突出し、ケースの軸線回転方向の基準位置を触覚的に明示する位置表示突起と、
ボールをケースの軸線方向内側に向けて押圧することにより、ボールとボール枢支手段と光学式ボール回転検出手段が軸線方向に移動して動作するボール移動検出スイッチ
を備えることを特徴とする電子計算機用入力装置。 - 棒状のケースが、円柱体である、請求項1に記載の、電子計算機用入力装置
- 棒状のケースが、多角柱体である、請求項1に記載の、電子計算機用入力装置
- 多角柱体が、六角形である、請求項3に記載の、電子計算機用入力装置
- 棒状のケースが、長手方向両端の太さを異えた錐体である請求項1〜4いずれかに記載の電子計算機用入力装置
- ボールが、光学的不規則模様を表層にもつ自然石である、請求項1〜5いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- ボールが、光学的不均一表層を持つガラス材である、請求請求項1〜5いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- ボールが、濃度、色相、彩度のいずれかが異なる不規則模様を表層に持つ合成樹脂材である、請求項1〜5いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- ボールが、ケース長手方向の軸線とボール枢支手段の軸線を僅かに異ならせて、ケースの長手方向端部に設けてある、請求項1〜8いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- ボール枢支手段が、ボールの直径より内径が僅かに大径の筒体の中にボールを納めて、そのボールを挟んだ軸線方向の両側開口部周辺に、ボールの軸線方向への移動を阻止する低摩擦突起を設けてなる、請求項1〜9いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- 低摩擦突起が、両端もしくはいずれか一方を、ボールを納める筒体と、別体をなしている、請求項10に記載の電子計算機用入力装置。
- 低摩擦突起が、両端共に、ボールを納める筒体と、一体をなしている、請求項10に記載の電子計算機用入力装置。
- 低摩擦突起が、ボールの表面を露出した端部側の突起を、弾性片となして、ボールを納める筒体と、一体をなしている、請求項10に記載の電子計算機用入力装置。
- ボール枢支手段が、軸線に対する放射方向に、複数に分割してある、請求項1〜13いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- ボール回転検出手段が、検出するボールの回転方向を反転させる切換手段を備えている、請求項1〜14いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- 切換手段が、ケースに設けられた切換スイッチである、請求項15に記載の電子計算機用入力装置。
- 切換手段が、ケースの姿勢に応じて自動的に作動する自動切換スイッチである、請求項15に記載の電子計算機用入力装置。
- 切換手段が、オペレーションシステムもしくはオペレーションシステムに組み込まれたドライバーのいずれかをなすソフトウエアプログラムである、請求項15に記載の電子計算機用入力装置。
- 位置表示突起が、ケースにおける長手方向に沿って外周面に突出し、ボール側上端に、下方に傾く斜面と、その斜面の下端から下方へ向けて、ケースからの突出量を漸次減少させた傾斜面とからなる、ヒレ状突起をなしているてなる、請求項1〜18いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- 位置表示突起が、その突起の内部に1個もしくは複数のスイッチを内蔵している請求項1〜19いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- ボール移動検出スイッチが、スイッチの作動位置を、バネにより調圧してある機械式接点開閉スナップスイッチである請求項1〜20いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- ボール移動検出スイッチが、スイッチの作動位置を、圧力検出センサーにより電子的に検出する電子スイッチである請求項1〜20いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
- ボール移動検出スイッチが、複数の移動量でそれぞれに動作する複数のスイッチである請求項1〜20いずれかに記載の電子計算機用入力装置。
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