JP3163518B2 - ポインティング装置 - Google Patents
ポインティング装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H2003/008—Mechanisms for operating contacts with a haptic or a tactile feedback controlled by electrical means, e.g. a motor or magnetofriction
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- Position Input By Displaying (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、グラフィックインタフ
ェースを備えたコンピュータ等のグラフィック画面上の
位置指定を行うポインティング装置に関するものであ
る。
ェースを備えたコンピュータ等のグラフィック画面上の
位置指定を行うポインティング装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来のポインティング装置の要
部平面図、図１１は従来のポインティング装置の平面図
と側面図で示す外観図である。両図においてみられるよ
うに、その要部は、球状タイヤ１、Ｘ軸シャフト２、Ｘ
軸ローラ３、Ｘ軸ロータリーエンコーダ４、Ｙ軸シャフ
ト６、Ｙ軸ローラ７、Ｙ軸ロータリーエンコーダ８から
なっている。そして、これらは機能的に配置され、図示
しない滑りのよいガイドボールや軸受けを介して基台１
０に固定されており、ケース１１に覆われて収納されて
いる。なお、ロータリーエンコーダを以後エンコーダと
略称する。
部平面図、図１１は従来のポインティング装置の平面図
と側面図で示す外観図である。両図においてみられるよ
うに、その要部は、球状タイヤ１、Ｘ軸シャフト２、Ｘ
軸ローラ３、Ｘ軸ロータリーエンコーダ４、Ｙ軸シャフ
ト６、Ｙ軸ローラ７、Ｙ軸ロータリーエンコーダ８から
なっている。そして、これらは機能的に配置され、図示
しない滑りのよいガイドボールや軸受けを介して基台１
０に固定されており、ケース１１に覆われて収納されて
いる。なお、ロータリーエンコーダを以後エンコーダと
略称する。
【０００３】球状タイヤ１は、全方向に回転可能なよう
に、適宜滑りの良いガイドボールにより支持されてお
り、操作者の本装置の手動操作に追随して面上を滑らか
に転がるようになっている。また、Ｘ軸シャフト２に
は、Ｘ軸ローラ３とＸ軸エンコーダ４が固着されてい
る。そして回転方向に滑らかに回転するように、適宜滑
りの良い軸受けで固定されている。Ｘ軸ローラ３は、球
状タイヤ１と接しており、球状タイヤ１のＸ軸方向の動
きに追従して回転する。そして、その同軸上に接続され
たＸ軸エンコーダ４がその回転を計数的に検出すること
により、本装置のＸ軸方向の動きの検出を行うようにな
っている。
に、適宜滑りの良いガイドボールにより支持されてお
り、操作者の本装置の手動操作に追随して面上を滑らか
に転がるようになっている。また、Ｘ軸シャフト２に
は、Ｘ軸ローラ３とＸ軸エンコーダ４が固着されてい
る。そして回転方向に滑らかに回転するように、適宜滑
りの良い軸受けで固定されている。Ｘ軸ローラ３は、球
状タイヤ１と接しており、球状タイヤ１のＸ軸方向の動
きに追従して回転する。そして、その同軸上に接続され
たＸ軸エンコーダ４がその回転を計数的に検出すること
により、本装置のＸ軸方向の動きの検出を行うようにな
っている。
【０００４】同様にして、Ｙ軸シャフト６、Ｙ軸ローラ
７、Ｙ軸エンコーダ８を用いて、本装置のＹ軸方向の動
きの検出を行っている。以上のように、従来のポインテ
ィング装置は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の操作状況を検出
し、その情報をグラフィック画面上にグラフィックカー
ソルなどを表示する（図示による説明は省略）ことによ
り、位置指定を実現している。
７、Ｙ軸エンコーダ８を用いて、本装置のＹ軸方向の動
きの検出を行っている。以上のように、従来のポインテ
ィング装置は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の操作状況を検出
し、その情報をグラフィック画面上にグラフィックカー
ソルなどを表示する（図示による説明は省略）ことによ
り、位置指定を実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のポ
インティング装置は受動的なものであり、例えば操作者
への操作状況のフィードバックは、単にグラフィック画
面上にグラフィックカーソルを表示するといったような
間接的な方法によるものであり、良好なマンマシンイン
ターフェースであるとはいい難かったという問題があっ
た。
インティング装置は受動的なものであり、例えば操作者
への操作状況のフィードバックは、単にグラフィック画
面上にグラフィックカーソルを表示するといったような
間接的な方法によるものであり、良好なマンマシンイン
ターフェースであるとはいい難かったという問題があっ
た。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、従来のポインティング装置自体
に画面情報に応じた物理的なフィードバックをかけるこ
とにより、操作感覚を向上させた良好なマンマシンイン
タフェースとしてのポインティング装置を提供すること
を目的とするものである。
ためになされたもので、従来のポインティング装置自体
に画面情報に応じた物理的なフィードバックをかけるこ
とにより、操作感覚を向上させた良好なマンマシンイン
タフェースとしてのポインティング装置を提供すること
を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るポインティ
ング装置は、表示装置を有する演算装置に接続されたポ
インティング装置において、二次元に回動可能に支持さ
れた球状タイヤと、Ｘ軸シャフトに軸止され球状タイヤ
に接して連動するＸ軸ローラと、Ｘ軸シャフトの回転量
を検出するＸ軸ロータリーエンコーダと、Ｙ軸シャフト
に軸止され球状タイヤに接して連動するＹ軸ローラと、
Ｙ軸シャフトの回転量を検出するＹ軸ロータリーエンコ
ーダと、Ｘ軸シャフトに取り付けられＸ軸ローラの回転
を制御するＸ軸モータと、Ｙ軸シャフトに取り付けられ
Ｙ軸ローラの回転を制御するＹ軸モータと、Ｘ軸ロータ
リーエンコーダ及びＹ軸ロータリーエンコーダの出力を
演算装置に出力し、その出力に基づいて表示装置の表示
画面上にポインティング装置の位置を表示させ、演算装
置においてＸ軸ロータリーエンコーダ及びＹ軸ロータリ
ーエンコーダの出力と演算装置に予め設定した画面状況
とに基づいて演算された操作反力よりＸ軸モータ及びＹ
軸モータを制御する制御装置とを備え、Ｘ軸ローラ及び
Ｙ軸ローラは、それぞれ少くとも１個の差動機を有する
ものである。
ング装置は、表示装置を有する演算装置に接続されたポ
インティング装置において、二次元に回動可能に支持さ
れた球状タイヤと、Ｘ軸シャフトに軸止され球状タイヤ
に接して連動するＸ軸ローラと、Ｘ軸シャフトの回転量
を検出するＸ軸ロータリーエンコーダと、Ｙ軸シャフト
に軸止され球状タイヤに接して連動するＹ軸ローラと、
Ｙ軸シャフトの回転量を検出するＹ軸ロータリーエンコ
ーダと、Ｘ軸シャフトに取り付けられＸ軸ローラの回転
を制御するＸ軸モータと、Ｙ軸シャフトに取り付けられ
Ｙ軸ローラの回転を制御するＹ軸モータと、Ｘ軸ロータ
リーエンコーダ及びＹ軸ロータリーエンコーダの出力を
演算装置に出力し、その出力に基づいて表示装置の表示
画面上にポインティング装置の位置を表示させ、演算装
置においてＸ軸ロータリーエンコーダ及びＹ軸ロータリ
ーエンコーダの出力と演算装置に予め設定した画面状況
とに基づいて演算された操作反力よりＸ軸モータ及びＹ
軸モータを制御する制御装置とを備え、Ｘ軸ローラ及び
Ｙ軸ローラは、それぞれ少くとも１個の差動機を有する
ものである。
【０００８】
【０００９】
【作用】本発明においては、従来のポインティング装置
のＸ軸シャフトとＹ軸シャフトにそれぞれＸ軸モータと
Ｙ軸モータを接続したから、Ｘ軸エンコーダとＹ軸エン
コーダとの出力情報に基づいて、これら２つのモータ
を、例えばコンピュータに予め設定したマップ情報（画
面状況）に応じて適宜駆動することにより、マップ情報
（画面状況）に応じた操作反力を操作者に与えることが
できるようになる。これは、操作者の操作力に対して直
接的なフィードバックを意識させることになるから、操
作者に直接操作感覚を感得させることのできる良好なマ
ンマシンインタフェースとなる。また、Ｘ軸ローラ及び
Ｙ軸ローラを、それぞれ少くとも１個の差動機を有する
ものとしたから、Ｘ軸ローラ及びＹ軸ローラと球状タイ
ヤ間の摩擦力が高く、各ローラと球状タイヤの耐摩耗性
にも優れたポインティング装置となる。
のＸ軸シャフトとＹ軸シャフトにそれぞれＸ軸モータと
Ｙ軸モータを接続したから、Ｘ軸エンコーダとＹ軸エン
コーダとの出力情報に基づいて、これら２つのモータ
を、例えばコンピュータに予め設定したマップ情報（画
面状況）に応じて適宜駆動することにより、マップ情報
（画面状況）に応じた操作反力を操作者に与えることが
できるようになる。これは、操作者の操作力に対して直
接的なフィードバックを意識させることになるから、操
作者に直接操作感覚を感得させることのできる良好なマ
ンマシンインタフェースとなる。また、Ｘ軸ローラ及び
Ｙ軸ローラを、それぞれ少くとも１個の差動機を有する
ものとしたから、Ｘ軸ローラ及びＹ軸ローラと球状タイ
ヤ間の摩擦力が高く、各ローラと球状タイヤの耐摩耗性
にも優れたポインティング装置となる。
【００１０】
【実施例】［実施例１］ 本実施例１においては、本発
明によるポインティング装置の基本構造と、その制御方
法を含む動作について説明する。図１は本発明によるポ
インティング装置の一実施例を示す要部説明図である。
なお、図示しないが本発明のポインティング装置は演算
装置（コンピュータ）と接続されている。図において、
１〜８は図１０の従来例装置の説明で使用した部分符号
と同一の部材を示すので、その説明を省略する。本実施
例装置はその基本構造として、図１０に示した従来装置
のＸ軸シャフト２とＹ軸シャフト６にそれぞれＸ軸モー
タ５とＹ軸モータ９を接続したものである。Ｘ軸モータ
５及びＹ軸モータ９は原則として同一使用のモータを使
用するが、ステップピングモータ、ＤＣモータ、ＡＣモ
ータのいずれを使用してもよい。また、必要に応じて適
宜ギアリングを採用したものであってもよい。
明によるポインティング装置の基本構造と、その制御方
法を含む動作について説明する。図１は本発明によるポ
インティング装置の一実施例を示す要部説明図である。
なお、図示しないが本発明のポインティング装置は演算
装置（コンピュータ）と接続されている。図において、
１〜８は図１０の従来例装置の説明で使用した部分符号
と同一の部材を示すので、その説明を省略する。本実施
例装置はその基本構造として、図１０に示した従来装置
のＸ軸シャフト２とＹ軸シャフト６にそれぞれＸ軸モー
タ５とＹ軸モータ９を接続したものである。Ｘ軸モータ
５及びＹ軸モータ９は原則として同一使用のモータを使
用するが、ステップピングモータ、ＤＣモータ、ＡＣモ
ータのいずれを使用してもよい。また、必要に応じて適
宜ギアリングを採用したものであってもよい。
【００１１】なお、以下の説明において、Ｘ軸シャフト
２とＹ軸シャフト６を共通して意味するときは各軸シャ
フトといい、同様にＸ軸ローラ３とＹ軸ローラ７を各軸
ローラ、Ｘ軸エンコーダ４とＹ軸エンコーダ８を各軸エ
ンコーダ、Ｘ軸モータ５とＹ軸モータ９を各軸モータと
いう。
２とＹ軸シャフト６を共通して意味するときは各軸シャ
フトといい、同様にＸ軸ローラ３とＹ軸ローラ７を各軸
ローラ、Ｘ軸エンコーダ４とＹ軸エンコーダ８を各軸エ
ンコーダ、Ｘ軸モータ５とＹ軸モータ９を各軸モータと
いう。
【００１２】上記のような各軸モータを画面状況に応じ
て適宜駆動することにより、操作者に対して画面状況に
応じて操作反力を与えることが可能になる。その制御方
法は以下の動作説明で詳しくのべるが、このような直接
的なフィードバックにより、良好なマンマシンインタフ
ェースを実現することができるようになる。
て適宜駆動することにより、操作者に対して画面状況に
応じて操作反力を与えることが可能になる。その制御方
法は以下の動作説明で詳しくのべるが、このような直接
的なフィードバックにより、良好なマンマシンインタフ
ェースを実現することができるようになる。
【００１３】以下、制御方法の説明を兼ねて装置の動作
を、画面情報の物理的なフィードバック方法、つまり操
作反力の付け方について説明する。図２は、一例として
「文字選択」の場合における操作反力を示す線図であ
る。これは、図の上部に示した［本日は、］という文字
列上を、左から右（ｘ方向）へ本発明によるポインティ
ング装置を矢印のように移動させた場合の例である。図
中のｐｈ（ｘ）は見かけ上の高さを示す値であり、画面
平面上に高低が存在するかのように演算装置に予め設定
される。太線のｆ（ｘ）は操作者が感じる操作反力であ
り、その操作反力は、演算装置において見かけ上の高さ
を示す太点線のｐｈ（ｘ）と操作方向から求められる。
すなわち、見かけ上の高さｐｈ（ｘ）が高くなる方向の
山側への操作時には操作反力ｆ（ｘ）が大きくなり、ｐ
ｈ（ｘ）が低くなる方向の谷側への操作時にはｆ（ｘ）
が小さくなる。求めた操作反力はポインティング装置の
制御装置に与えられ、制御装置は与えられた操作反力に
基づいて制御を行う。つまり、選択し易くしたい箇所の
見かけ上の高さｐｈ（ｘ）を低く、選択し難くしたい箇
所の見かけ上の高さｐｈ（ｘ）を高く設定しておけば、
選択操作性が格段に向上するようになる。なお、説明の
簡略化のために、ここでは一次元（例えばｘ方向のみ）
の例を用いて説明したが、実際には、二次元平面上で制
御を行っている。したがって、図示は省略したが、実際
にはｙ方向の操作反力はｆ（ｙ）、見かけ上の高さはｐ
ｈ（ｙ）で表わされる。
を、画面情報の物理的なフィードバック方法、つまり操
作反力の付け方について説明する。図２は、一例として
「文字選択」の場合における操作反力を示す線図であ
る。これは、図の上部に示した［本日は、］という文字
列上を、左から右（ｘ方向）へ本発明によるポインティ
ング装置を矢印のように移動させた場合の例である。図
中のｐｈ（ｘ）は見かけ上の高さを示す値であり、画面
平面上に高低が存在するかのように演算装置に予め設定
される。太線のｆ（ｘ）は操作者が感じる操作反力であ
り、その操作反力は、演算装置において見かけ上の高さ
を示す太点線のｐｈ（ｘ）と操作方向から求められる。
すなわち、見かけ上の高さｐｈ（ｘ）が高くなる方向の
山側への操作時には操作反力ｆ（ｘ）が大きくなり、ｐ
ｈ（ｘ）が低くなる方向の谷側への操作時にはｆ（ｘ）
が小さくなる。求めた操作反力はポインティング装置の
制御装置に与えられ、制御装置は与えられた操作反力に
基づいて制御を行う。つまり、選択し易くしたい箇所の
見かけ上の高さｐｈ（ｘ）を低く、選択し難くしたい箇
所の見かけ上の高さｐｈ（ｘ）を高く設定しておけば、
選択操作性が格段に向上するようになる。なお、説明の
簡略化のために、ここでは一次元（例えばｘ方向のみ）
の例を用いて説明したが、実際には、二次元平面上で制
御を行っている。したがって、図示は省略したが、実際
にはｙ方向の操作反力はｆ（ｙ）、見かけ上の高さはｐ
ｈ（ｙ）で表わされる。
【００１４】また、図３は、もう１つの例として「ウイ
ンドウ選択」における操作反力を示す線図である。これ
は、あるウインドウ２０とその枠２１をまたがって、左
から右（ｘ方向）へ本発明によるポインティング装置を
移動させた場合の例である。前述のｐｈ（ｘ）に対する
ｆ（ｘ）の他にＦ（ｘ）がプロットされている。このＦ
（ｘ）は、ウインドウ２０の内と外、つまり枠２１の内
外での操作反力に差を設けたものであり、これにより、
装置の位置を触覚的に知ることが可能となる。前項と同
様に、これらの操作反力はｙ方向にも作用するが、説明
は省略する。
ンドウ選択」における操作反力を示す線図である。これ
は、あるウインドウ２０とその枠２１をまたがって、左
から右（ｘ方向）へ本発明によるポインティング装置を
移動させた場合の例である。前述のｐｈ（ｘ）に対する
ｆ（ｘ）の他にＦ（ｘ）がプロットされている。このＦ
（ｘ）は、ウインドウ２０の内と外、つまり枠２１の内
外での操作反力に差を設けたものであり、これにより、
装置の位置を触覚的に知ることが可能となる。前項と同
様に、これらの操作反力はｙ方向にも作用するが、説明
は省略する。
【００１５】［実施例２］ 本実施例２においては、各
軸モータの発生する力を、ローラから球状タイヤに伝達
するための駆動力増大及び不要操作力低減のための特に
有効な対処手段の具体例について説明する。 （駆動力増大手段）例えば、従来のポインティング装置
においては、力は球状タイヤから小型で軽量な各軸ロー
ラへ伝達するのみであるため、球状タイヤと各軸ローラ
間の摩擦力は小さいものでよく、また耐摩耗性もあまり
考慮する必要がなかった。しかし、本発明によるポイン
ティング装置では、各軸モータで発生させた比較的大き
な力を、各軸ローラから球状タイヤへ確実に伝達してや
らなければならない。このために、各軸ローラと球状タ
イヤ間の摩擦力を高めるとともに、耐摩耗性を考慮する
必要がある。本発明によるポインティング装置は、この
摩擦力が高く、耐摩耗性の優れたローラとして、差動機
構を組込む構造を採用したものである。
軸モータの発生する力を、ローラから球状タイヤに伝達
するための駆動力増大及び不要操作力低減のための特に
有効な対処手段の具体例について説明する。 （駆動力増大手段）例えば、従来のポインティング装置
においては、力は球状タイヤから小型で軽量な各軸ロー
ラへ伝達するのみであるため、球状タイヤと各軸ローラ
間の摩擦力は小さいものでよく、また耐摩耗性もあまり
考慮する必要がなかった。しかし、本発明によるポイン
ティング装置では、各軸モータで発生させた比較的大き
な力を、各軸ローラから球状タイヤへ確実に伝達してや
らなければならない。このために、各軸ローラと球状タ
イヤ間の摩擦力を高めるとともに、耐摩耗性を考慮する
必要がある。本発明によるポインティング装置は、この
摩擦力が高く、耐摩耗性の優れたローラとして、差動機
構を組込む構造を採用したものである。
【００１６】図４は上述の差動機を持った本発明のＸ軸
ローラの一実施例を示す模式説明図、図１２は図４に示
す模式図の主要部分の詳細を示す詳細説明図である。図
示しないＸ軸モータ５に接続されたＸ軸シャフト２ａの
回転は、差動機２２を介するＸ軸ローラ３ａの回転とな
って、これと相接する球状タイヤ１を回転させるように
なっている。このような各軸ローラを用いることによ
り、球状タイヤ１への駆動力を高めつつ、球状タイヤ１
および各軸ローラの摩耗の低減をはかることができる。
例えば、Ｘ軸ローラ３ａについてその効果を説明する
と、従来から問題となっていたＸ軸ローラ３ａへのＹ軸
方向の動きに対しては差動機２２が働くために、Ｙ軸方
向の動きへの摩擦抵抗の低減と、球状タイヤ１とＸ軸ロ
ーラ３ａ間の摩耗の低減を達成することができる。この
ため、球状タイヤ１とＸ軸ローラ３ａ間の嵌合力を高め
ることにより、Ｙ軸方向への摩擦力を低く保ったまま、
Ｘ軸方向の摩擦力をさらに高めることができ、駆動力を
増大することができる。また、図５及び図１３に示すよ
うに、複数の差動機２２ａを有する各軸ローラを用いる
ことにより、説明は省略するが、さらに駆動力を高める
ことができる。なお、２ｂはこの場合のＸ軸シャフト、
３ｂはＸ軸ローラである。
ローラの一実施例を示す模式説明図、図１２は図４に示
す模式図の主要部分の詳細を示す詳細説明図である。図
示しないＸ軸モータ５に接続されたＸ軸シャフト２ａの
回転は、差動機２２を介するＸ軸ローラ３ａの回転とな
って、これと相接する球状タイヤ１を回転させるように
なっている。このような各軸ローラを用いることによ
り、球状タイヤ１への駆動力を高めつつ、球状タイヤ１
および各軸ローラの摩耗の低減をはかることができる。
例えば、Ｘ軸ローラ３ａについてその効果を説明する
と、従来から問題となっていたＸ軸ローラ３ａへのＹ軸
方向の動きに対しては差動機２２が働くために、Ｙ軸方
向の動きへの摩擦抵抗の低減と、球状タイヤ１とＸ軸ロ
ーラ３ａ間の摩耗の低減を達成することができる。この
ため、球状タイヤ１とＸ軸ローラ３ａ間の嵌合力を高め
ることにより、Ｙ軸方向への摩擦力を低く保ったまま、
Ｘ軸方向の摩擦力をさらに高めることができ、駆動力を
増大することができる。また、図５及び図１３に示すよ
うに、複数の差動機２２ａを有する各軸ローラを用いる
ことにより、説明は省略するが、さらに駆動力を高める
ことができる。なお、２ｂはこの場合のＸ軸シャフト、
３ｂはＸ軸ローラである。
【００１７】（操作力増大手段）上記のように、本発明
による各軸モータの付設において、 ａ モータのロータイナーシャ（ロータ慣性）が大きい ｂ モータのリラクタンストルク（突極構造に起因する
トルク）が大きい ｃ ギアリング比が大きい などの場合には、本発明のポインティング装置の操作力
が不自然に大きくなることが考えられる。したがって、
これらの問題への対処が不可欠である。
による各軸モータの付設において、 ａ モータのロータイナーシャ（ロータ慣性）が大きい ｂ モータのリラクタンストルク（突極構造に起因する
トルク）が大きい ｃ ギアリング比が大きい などの場合には、本発明のポインティング装置の操作力
が不自然に大きくなることが考えられる。したがって、
これらの問題への対処が不可欠である。
【００１８】一つ目の対応としては、各軸シャフトと各
軸モータとの接続を、図６のバネ状フレキシブルジョイ
ント１２や図７のチューブ状フレキシブルジョイント１
３に示すように柔結合とするものである。そして、各軸
エンコーダの操作出力に応じて各軸モータを駆動するよ
うにする。つまり、操作者からの操作による各軸の回転
変位を一旦フレキシブルジョイントで吸収し、各軸エン
コーダはその回転変位を検出するが、各軸モータの軸は
回転しない状態をつくり出す。そして、各軸エンコーダ
で検出した回転変位量だけ各軸モータを駆動することに
より、各軸モータの存在を表面化させないように工夫し
たものである。この場合、操作者に操作反力を与える状
況下では、この駆動量を減らす、あるいは、逆方向に駆
動することになることは当然である。
軸モータとの接続を、図６のバネ状フレキシブルジョイ
ント１２や図７のチューブ状フレキシブルジョイント１
３に示すように柔結合とするものである。そして、各軸
エンコーダの操作出力に応じて各軸モータを駆動するよ
うにする。つまり、操作者からの操作による各軸の回転
変位を一旦フレキシブルジョイントで吸収し、各軸エン
コーダはその回転変位を検出するが、各軸モータの軸は
回転しない状態をつくり出す。そして、各軸エンコーダ
で検出した回転変位量だけ各軸モータを駆動することに
より、各軸モータの存在を表面化させないように工夫し
たものである。この場合、操作者に操作反力を与える状
況下では、この駆動量を減らす、あるいは、逆方向に駆
動することになることは当然である。
【００１９】二つ目の対応としては、各軸シャフトと各
軸モータを図８のように同軸型の歪ゲージ１４を介して
接続するか、あるいは、図９のように各軸モータのハウ
ジングを箱型の歪ゲージ１６を介して基台１０に固定す
るものである。歪ゲージ１４，１６は、物理的な力に応
じた電気信号を出力するものであり、この出力が小さく
なる方向に各軸モータを駆動することにより、前項の方
法と同様の効果が得られる。なお、図８に示したリード
アウト端子１５は電気信号の取出し部分であり、図９で
はこの部分は省略している。なお、上記のような柔結合
や歪ゲージによる接続の具体的手法は実施例のものに限
定されるものではない。
軸モータを図８のように同軸型の歪ゲージ１４を介して
接続するか、あるいは、図９のように各軸モータのハウ
ジングを箱型の歪ゲージ１６を介して基台１０に固定す
るものである。歪ゲージ１４，１６は、物理的な力に応
じた電気信号を出力するものであり、この出力が小さく
なる方向に各軸モータを駆動することにより、前項の方
法と同様の効果が得られる。なお、図８に示したリード
アウト端子１５は電気信号の取出し部分であり、図９で
はこの部分は省略している。なお、上記のような柔結合
や歪ゲージによる接続の具体的手法は実施例のものに限
定されるものではない。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、通常のポ
インティング装置の各軸シャフトにそれぞれ各軸モータ
を取付け、画面状態に応じてこれらのモータを駆動する
ようにしたから、画面情報に応じた物理的なフィードバ
ックをかけることのできるポインティング装置により、
操作感覚を向上させた良好なマンマシンインタフェース
を実現することができる。また、Ｘ軸ローラ及びＹ軸ロ
ーラを、それぞれ少くとも１個の差動機を有するものと
したから、Ｘ軸ローラ及びＹ軸ローラと球状タイヤ間の
摩擦力が高く、各ローラと球状タイヤの耐摩耗性にも優
れたポインティング装置を実現することができる。
インティング装置の各軸シャフトにそれぞれ各軸モータ
を取付け、画面状態に応じてこれらのモータを駆動する
ようにしたから、画面情報に応じた物理的なフィードバ
ックをかけることのできるポインティング装置により、
操作感覚を向上させた良好なマンマシンインタフェース
を実現することができる。また、Ｘ軸ローラ及びＹ軸ロ
ーラを、それぞれ少くとも１個の差動機を有するものと
したから、Ｘ軸ローラ及びＹ軸ローラと球状タイヤ間の
摩擦力が高く、各ローラと球状タイヤの耐摩耗性にも優
れたポインティング装置を実現することができる。
【図１】本発明によるポインティング装置の一実施例を
示す要部説明図である。
示す要部説明図である。
【図２】本発明の文字選択における操作反力を説明する
線図である。
線図である。
【図３】本発明のウインドウ選択における操作反力を説
明する線図である。
明する線図である。
【図４】本発明のＸ軸ローラに差動機を用いた場合の実
施例を示す模式図である。
施例を示す模式図である。
【図５】本発明のＸ軸ローラに複数の差動機を用いた実
施例を示す模式図である。
施例を示す模式図である。
【図６】本発明によるシャフトとモータ間のフレキシブ
ルジョイントの一例を示す模式図である。
ルジョイントの一例を示す模式図である。
【図７】本発明によるシャフトとモータ間のフレキシブ
ルジョイントの他の例を示す模式図である。
ルジョイントの他の例を示す模式図である。
【図８】本発明によるシャフトとモータ間の歪ゲージ結
合の一例を示す模式図である。
合の一例を示す模式図である。
【図９】本発明による基台とモータ間の歪ゲージ結合の
一例を示す模式図である。
一例を示す模式図である。
【図１０】従来のポインティング装置の一例を示す要部
説明図である。
説明図である。
【図１１】従来のポインティング装置の外観を示す模式
図である。
図である。
【図１２】図４に示す模式図の主要部分の詳細を示す詳
細説明図である。
細説明図である。
【図１３】図５に示す模式図の主要部分の詳細を示す詳
細説明図である。
細説明図である。
１ 球状タイヤ ２，２ａ Ｘ軸シャフト ３，３ａ，３ｂ Ｘ軸ローラ ４ Ｘ軸ロータリーエンコーダ ５ Ｘ軸モータ ６ Ｙ軸シャフト ７ Ｙ軸ローラ ８ Ｙ軸ロータリーエンコーダ ９ Ｙ軸モータ １０ 基台 １１ ケース １２ バネ状フレキシブルジョイント １３ チューブ状フレキシブルジョイント １４，１６ 歪ゲージ １５ リードアウト端子 ２０ ウインドウ ２１ 枠 ２２，２２ａ 差動機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 雅代 愛知県名古屋市千種区内山三丁目８番10 号 株式会社 沖テクノシステムズラボ ラトリ内 (56)参考文献 特開 平１−129319（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−279923（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−35398（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−240317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−293624（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−88621（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/033 - 3/037
Claims (1)
- 【請求項１】 表示装置を有する演算装置に接続された
ポインティング装置において、 二次元に回動可能に支持された球状タイヤと、 Ｘ軸シャフトに軸止され前記球状タイヤに接して連動す
るＸ軸ローラと、 前記Ｘ軸シャフトの回転量を検出するＸ軸ロータリーエ
ンコーダと、 Ｙ軸シャフトに軸止され前記球状タイヤに接して連動す
るＹ軸ローラと、 前記Ｙ軸シャフトの回転量を検出するＹ軸ロータリーエ
ンコーダと、 前記Ｘ軸シャフトに取り付けられ前記Ｘ軸ローラの回転
を制御するＸ軸モータと、 前記Ｙ軸シャフトに取り付けられ前記Ｙ軸ローラの回転
を制御するＹ軸モータと、 前記Ｘ軸ロータリーエンコーダ及び前記Ｙ軸ロータリー
エンコーダの出力を前記演算装置に出力し、その出力に
基づいて前記表示装置の表示画面上にポインティング装
置の位置を表示させ、前記演算装置において前記Ｘ軸ロ
ータリーエンコーダ及び前記Ｙ軸ロータリーエンコーダ
の出力と該演算装置に予め設定した画面状況とに基づい
て演算された操作反力よりＸ軸モータ及びＹ軸モータを
制御する制御装置とを備え、 前記Ｘ軸ローラ及び前記Ｙ軸ローラは、それぞれ少くと
も１個の差動機を有することを特徴とするポインティン
グ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15079593A JP3163518B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | ポインティング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15079593A JP3163518B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | ポインティング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0713693A JPH0713693A (ja) | 1995-01-17 |
| JP3163518B2 true JP3163518B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=15504605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15079593A Expired - Fee Related JP3163518B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | ポインティング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3163518B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5889670A (en) * | 1991-10-24 | 1999-03-30 | Immersion Corporation | Method and apparatus for tactilely responsive user interface |
| US5990869A (en) * | 1996-08-20 | 1999-11-23 | Alliance Technologies Corp. | Force feedback mouse |
| US9495009B2 (en) | 2004-08-20 | 2016-11-15 | Immersion Corporation | Systems and methods for providing haptic effects |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP15079593A patent/JP3163518B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0713693A (ja) | 1995-01-17 |
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