JP3365562B2 - 入力装置 - Google Patents

入力装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポインティングデバイ
スとして好適な入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のジョイスティックは、スティック
をいわゆるニュートラルポジションに対して、前後左右
に所定角度範囲で自在に傾けることができ、ニュートラ
ルポジションにあるスティック(これが鉛直軸に相当す
る)に直交する平面上におけるスティックの方向(傾斜
方向)と、鉛直軸とスティックのなす角(傾斜量)とに
基づいて、例えば、上記平面上における左右方向および
前後方向に対する2つの電圧を出力するようになってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のジョイ
スティックは、ボリュームを回転させるために、鉛直軸
方向に高さを必要とするとともに、ボリュームの寸法も
大きくなるという問題があった。
【0004】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、簡単な構成で、ポインティングデバイス
として使用できる入力装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の入力装
置は、 (A)外側表面上に、中心から外側に放射状に広がる少
なくとも3つの抵抗性導電領域(例えば、図1の実施例
の抵抗性導電領域2A乃至2D)と、これらの抵抗性導
電領域を互いに絶縁する絶縁領域(例えば、図1の実施
例の絶縁領域2S)とを有する第1球面体(例えば、図
1の実施例の第1球面体2)と、 (B)内側表面上に、中心から外側に円形に広がる抵抗
性導電領域(例えば、図1の実施例の抵抗性導電領域4
A)を有し、第1球面体の外側表面に、内側表面が接触
して移動可能な第2球面体(例えば、図1の実施例の第
1球面体4)とを備えることを特徴とする。
【0006】請求項2に記載の入力装置は、第1球面体
の外側表面の外縁部にリング(例えば、図5の実施例の
リング2R)を設けたことを特徴とする。
【0007】請求項3に記載の入力装置は、第2球面体
を、リング状の基礎部が第1球面体の外縁部に設けたリ
ングによって支持される、弾力性のある脚部(例えば、
図6の実施例の脚部4L)で支持することを特徴とす
る。
【0008】
【作用】請求項1の構成の入力装置においては、第1球
面体の少なくとも2つの抵抗性導電領域と第2球面体の
抵抗性導電領域との接触面積に相当する信号から第2球
面体の傾斜方向および傾斜量が検出可能である。従っ
て、ポインティングデバイスとして使用できる。
【0009】請求項2の構成の入力装置においては、第
1球面体の外側表面の外縁部に設けたことリングが、第
2球体面の移動範囲を限定できる。
【0010】請求項3の構成の入力装置においては、第
2球面体が、リング状の基礎部が第1球面体の外縁部に
設けたリングによって支持される、弾力性のある脚部で
支持されるので、第2球体面をニュートラルポジション
に戻すことができる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の入力装置の一実施例の構成
を示す分解斜視図である。入力装置1は、第1球面体2
および第2球面体4を備えている。第1球面体2は、外
側表面上に、中心から外側に放射状に広がる4つの抵抗
性導電領域2A,2B,2Cおよび2Dと、これらの抵
抗性導電領域を互いに絶縁する絶縁領域2Sとを有す
る。4つの抵抗性導電領域2A,2B,2Cおよび2D
は、球面を90度ずつ均等に分割した場合の各分割球面
の表面に相当する領域に形成されている。4つの抵抗性
導電領域2A,2B,2Cおよび2Dと、絶縁領域2S
とは、第1球面体2の本体を絶縁体で構成し、4つの抵
抗性導電領域2A,2B,2Cおよび2Dに相当する領
域のみに、例えば炭素の微粉末を接着剤と混合したもの
をコーティングすることにより、形成することができ
る。
【0012】第2球面体4は、その内側表面上に、中心
から円形の所定領域に広がる抵抗性導電領域4Aを有
し、内側表面が、第1球面体2の外側表面に接触して移
動可能となっている。抵抗性導電領域4Aは、第2球面
体4の本体を絶縁体で構成し、抵抗性導電領域4Aに相
当する領域のみに、例えば炭素の微粉末を接着剤と混合
したものをコーティングすることにより、形成すること
ができる。
【0013】図2は、図1の実施例の使用状態を示す。
図2(A)は、第2球面体4の中心軸が第1球面体2の
中心軸に一致した状態すなわち第2球面体4がニュート
ラルポジションにある状態を示す。この状態から、第2
球面体4を図面の右方向に摺動させると、図2(B)の
状態になる。第2球面体4が移動すると、その抵抗性導
電領域4Aと、第1球面体2の4つの抵抗性導電領域2
A,2B,2Cおよび2Dのそれぞれの領域と接触する
面積が変化するため、4つの抵抗性導電領域2A,2
B,2Cおよび2Dのそれぞれの領域と抵抗性導電領域
4Aとの合成抵抗値が変化する。抵抗性導電領域4Aと
接触する面積が大きくなる抵抗性導電領域2A,2B,
2Cおよび2Dの合成抵抗値が低くなる。
【0014】図3は、図1の実施例の等価回路を示す。
可変抵抗RA,RB,RCおよびRDは、第1球面体2
の4つの抵抗性導電領域2A,2B,2Cおよび2Dの
それぞれの領域と第2球面体4の抵抗性導電領域4Aと
の合成抵抗を示し、+BVは、抵抗RA,RB,RCお
よびRDに印加されるバイアス電圧を示し、抵抗Rは、
抵抗RA,RB,RCおよびRDのそれぞれと接地点間
に接続される抵抗を示す。前述のように、第2球面体4
が移動すると、抵抗性導電領域2A,2B,2Cおよび
2Dのそれぞれの領域と抵抗性導電領域4Aとの合成抵
抗RA,RB,RCおよびRDが変化するから、これら
の抵抗値を読み取ることにより、第2球面体2の傾斜量
(すなわち傾斜角)および傾斜方向を検出することがで
きる。
【0015】なお、すべての抵抗RA,RB,RCおよ
びRDの値を読み取らなくても、第1球面体2の互いに
対向する抵抗性導電領域(例えば2Aと2C、または2
Bと2D)と第2球面体4の抵抗性導電領域4Aとの合
成抵抗を読み取るだけでも、第2球面体2の傾斜量およ
び傾斜方向を検出することができる。
【0016】図4は、図1の実施例を遠隔操作装置に利
用した例を示す回路図である。A/D変換器6A,6
B,6Cおよび6Dは、抵抗性導電領域2A,2B,2
Cおよび2Dのそれぞれの領域と抵抗性導電領域4Aと
の合成抵抗RA,RB,RCおよびRDに対応するアナ
ログ電圧をディジタル信号に変換する。CPU8は、A
/D変換器6A,6B,6Cおよび6Dから供給される
信号に基づいて、第2球面体4の傾斜量および傾斜方向
を検出し、検出した傾斜量および傾斜方向に対応したコ
マンドコードを2値信号としてトランジスタ10のベー
スに出力する。トランジスタ10は、コマンドコードに
対応した2値信号に応じてオンオフし、これにより、ト
ランジスタ10のコレクタに接続された赤外線LED1
2がコマンドコードを示す赤外線を発光する。
【0017】図5は、図1の実施例の第1球面体2の外
縁部にリング2Rを設けた例を示す。これにより、第2
球面体4の移動範囲を限定することができる。また、図
5の例では、第2球面体4がどのように動いても、第1
球面体2の4つの抵抗性導電領域2A1,2B1,2C
1および2D1が、第1球面体4の内側に隠れるように
している。こうすることにより、第1球面体2の4つの
抵抗性導電領域2A1,2B1,2C1および2D1を
保護することができる。
【0018】図6は、第2球面体4を弾力性のある脚部
4Lで支持した例を示す。脚部4Lの基礎部4Rは、リ
ング状となっており、このリング状の基礎部4Rが、第
1球面体2のリング2Rによって支持される。第2球面
体4に脚部4Lおよび基礎部4Rは、例えば、第2球面
体4の本体をゴムで成形した後、図7に示すように、切
り込み40を入れることにより容易に製作できる。これ
により、製造の簡略化を実現できる。図6のように、第
2球面体4に弾力性のある脚部4Lを設けることによ
り、第2球面体4をニュートラルポジションに戻すこと
ができる。
【0019】図8は、本発明の入力装置の他の実施例の
第1球面体の構成を示す。この例では、第1球面体2
は、外側表面上に、中心から外側に放射状に広がる3つ
の抵抗性導電領域2E,2Fおよび2Gと、これらの抵
抗性導電領域を互いに絶縁する絶縁領域2S1とを有す
る。3つの抵抗性導電領域2E,2Fおよび2Gは、球
面を120度ずつ均等に分割した場合の各分割球面の表
面に相当する領域に形成されている。このように、3つ
の抵抗性導電領域2E,2Fおよび2Gを形成しただけ
でも、第2球面体4の傾斜量および傾斜方向を検出でき
る。また、第1球面体2のすべての抵抗性導電領域2
E,2Fおよび2Gと第2球面体4の導電性抵抗領域4
Aとの合成抵抗を読み取らなくても、第1球面体2の2
つの抵抗性導電領域と第2球面体4の導電性抵抗領域4
Aとの合成抵抗を読み取るだけで、第2球面体4の傾斜
量および傾斜方向を検出できる。
【0020】なお、上述した第1および第2球面体2お
よび4は、半球でも、部分球でも、よい。
【0021】また、上記実施例においては、抵抗性導電
体領域の材料として炭素を使用したが、本発明は、これ
に限定されず、一般の可変抵抗器に使用される抵抗材料
ならば何でも使用できる。
【0022】
【発明の効果】請求項1の入力装置によれば、外側表面
上に、中心から外側に放射状に広がる少なくとも3つの
抵抗性導電領域、およびこれら3つの抵抗性導電領域を
互いに絶縁する領域を有する第1球面体と、内側表面上
に、中心から外側に円形に広がる抵抗性導電領域を有
し、第1球面体の外側表面に、内側表面が接触して移動
可能な第2球面体とを備えた構成としたので、構成が簡
単で低コストに製造できる。また、第1および第2の球
面体の曲率半径を大きくすることにより厚さを薄くでき
るから、薄型のポインティングデバイスを実現できる。
【0023】請求項2の入力装置によれば、第1球面体
の外側表面の外縁部にリングを設けたので、このリング
により第2球面体の移動範囲を限定できる。
【0024】請求項3の入力装置によれば、第2球面体
を、リング状の基礎部が第1球面体の外縁部に設けたリ
ングによって支持される、弾力性のある脚部で支持した
ので、第2球面体をニュートラルポジションに戻すこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の入力装置の一実施例の構成を示す分解
斜視図である。
【図2】図1の実施例の使用状態を示す斜視図である。
【図3】図1の実施例の等価回路を示す回路図である。
【図4】図1の実施例を遠隔操作装置に利用した例を示
す回路図である。
【図5】図1の実施例の第2球面体の移動範囲を限定す
るために、第1球面体にリングを設けた例を示す斜視図
である。
【図6】図1の実施例の第2球面体をニュートラルポジ
ションに戻すために、第2球面体を弾力性のある脚部で
支持した例を示す斜視図である。
【図7】図6の脚部を形成するための製造工程例を示す
正面図である。
【図8】本発明の入力装置の他の実施例の第2球面体の
構成を示す平面図である。
【符号の説明】
1 入力装置 2 第1球面体 2A,2B,2C,2D,2E,2F,2G 抵抗性導
電領域 2A1,2B1,2C1,2D1 抵抗性導電領域 2R リング 2S,2S1 絶縁領域 4 第2球面体 4A 抵抗性導電領域 4L 脚部 4R 基礎部 6A,6B,6C,6D A/D変換器 8 CPU 10 トランジスタ 12 赤外線LED RA,RB,RC,RD 可変抵抗

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外面表面上に、中心から外側に放射状に
    広がる少なくとも3つの抵抗性導電領域と、これらの抵
    抗性導電領域を互いに絶縁する絶縁領域とを有する第1
    球面体と、 内側表面上に、中心から外側に円形に広がる抵抗性導電
    領域を有し、前記第1球面体の外側表面に、前記内側表
    面が接触して移動可能な第2球面体とを備えることを特
    徴とする入力装置。
  2. 【請求項2】 前記第1球面体の外側表面の外縁部にリ
    ングを設けたことを特徴とする請求項1記載の入力装
    置。
  3. 【請求項3】 前記第2球面体を、リング状の基礎部が
    前記第1球面体の外縁部に設けたリングによって支持さ
    れる、弾力性のある脚部で支持することを特徴とする請
    求項1に記載の入力装置。
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