JPH01244522A - Operation input device - Google Patents

Operation input device

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Publication number
JPH01244522A
JPH01244522A JP63071162A JP7116288A JPH01244522A JP H01244522 A JPH01244522 A JP H01244522A JP 63071162 A JP63071162 A JP 63071162A JP 7116288 A JP7116288 A JP 7116288A JP H01244522 A JPH01244522 A JP H01244522A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
rotating body
movement
rotation
extent
Prior art date
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Pending
Application number
JP63071162A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiro Yasuda
安田 史郎
Makoto Kono
誠 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP63071162A priority Critical patent/JPH01244522A/en
Publication of JPH01244522A publication Critical patent/JPH01244522A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect the direction and the extent of movement independently of each other and to prevent the friction loss by turning an arm, to which a rotating body is rotatably attached, around a turning shaft and detecting the direction of movement by this extent of turning and detecting the extent of movement by the extent of rotation of the rotating body. CONSTITUTION:A body which can be held by a hand, an arm 20 which is attached turnably by a turning shaft 17 supported in the body, a detecting means 26 which detects the turning position of the arm 20 to the turning shaft, a rotating body 22 which has the center of rotation set off the turning shaft 17 and is attached to the arm 20, and a means 29 which detects the extent of rotation of the rotating body 22 are provided. An operator holds the body in the same manner as a pencil or a pen and moves the rotating body 22 while bringing it into contact with a plane. Thus, an operation input device is obtained which is almost free from the friction loss and can detect the extent and the direction of movement with high precision.

Description

【発明の詳細な説明】 に産業上の利用分野] 本発明はコンピュータ等へ入力するための操作入力装置
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Use] The present invention relates to an operation input device for inputting data to a computer or the like.

K発明の概要】 本発明は、旋回可能に支持されているアームに対して、
このアームの旋回軸とオフセットした位置に回転体を取
付け、アームの旋回位置によって方向を、また回転体の
回転量によって移動量をそれぞれ検出するようにしたも
のであって、大きな面積を要するマウスの欠点や、細か
い動作が不確実なトラックボールの欠点を解決し、方向
および移動量を正確に検出できるj;うにするとともに
、ペンを持つ要領で使用することが可能なコンパクトな
操作入力装置に関するものであって、コンピュータへの
入力を行なう性能を向上させるとともに、今までにない
新規な構造を提供するものである。
KSummary of the Invention The present invention provides an arm that is rotatably supported.
A rotating body is installed at a position offset from the rotation axis of the arm, and the direction is detected by the rotation position of the arm, and the amount of movement is detected by the amount of rotation of the rotating body. This invention relates to a compact operation input device that solves the drawbacks of trackballs, such as the shortcomings of trackballs and uncertainties in minute movements, and enables accurate detection of direction and amount of movement, and that can be used in the same way as holding a pen. The present invention is intended to improve the performance of inputting data to a computer, and to provide a novel structure never seen before.

K従来の技術】 コンピュータに対重る入力を行なうために、従来は第6
図および第7図に示すようなマウスが用いられていた。
K. Prior Art] Conventionally, in order to perform multiple inputs to a computer, a sixth
A mouse as shown in Figures and Figure 7 was used.

マウスはボディ1内に球体2を配する」:うにしたもの
であって、この球体2(こ接触するように互いに直交す
る位置に回転軸3.4を配するようにしている。回転軸
3.4の端部にI板付りられている円板5.6のスリン
1〜7.8をそれぞれレン會す9.10によって検出覆
るよう(こしてJ5す、センサ−9,10によってX軸
方向およびY軸り向の球体2の回転量を検出するように
している。
The mouse has a sphere 2 disposed within a body 1, and rotary axes 3 and 4 are disposed perpendicular to each other so as to touch the sphere 2. .4 is attached to the end of the disk 5.6 by the lens 9.10, and the X-axis is detected by the sensors 9 and 10. The direction and the amount of rotation of the sphere 2 in the Y-axis direction are detected.

別の操作人力装置としては、第8図および第9図に示す
ような1〜ラツクボールがある。このトラックボールは
ボディ1の上面に突出するJ:うに球体2が配されてd
5す、この球体2の回転量力(互し\に直交する位i行
に配された一対の回転1i[113,4(こよって検出
されるJ:うになっている。回転軸3.4の娼;部に設
(づられている円板5.6のス1ノット7.8はそれぞ
れセンサ9.10(こよって検出されるようになってa
′3つ、これによってX軸方向およびY軸方向の回転量
が検出されるよう(こなっている。
Another human operated device is the 1-Rack Ball shown in FIGS. 8 and 9. This trackball has a J: sea urchin sphere 2 protruding from the top surface of the body 1, and d
5. The rotational force of this sphere 2 (a pair of rotations 1i[113,4 (thus detected J: The knots 7.8 of the disk 5.6 installed in the section are respectively detected by the sensors 9.10 (a).
'3, so that the amount of rotation in the X-axis direction and the Y-axis direction can be detected.

K発明が解決しようとする問題点] 従来のこのようなマウスやトラックボールは、上述の如
く球体2を収納しているボデ′イ1または球体2を直接
操作することによって、球体2の外表面に接触して配置
された回転軸3.4の回転量を、スリット7.8を右す
る円板5.6を介して、センサ9.10によって検出す
るようにしている。
[Problems to be Solved by the K Invention] In conventional mice and trackballs, the outer surface of the sphere 2 can be adjusted by directly manipulating the body 1 or the sphere 2 housing the sphere 2, as described above. The amount of rotation of the rotating shaft 3.4, which is arranged in contact with the slit 7.8, is detected by a sensor 9.10 via a disk 5.6 on the right side of the slit 7.8.

従ってこのような1?4造によれば、マウスも1ヘラツ
クボールもスリップあるいはフリクションロスが発生し
易く、必ずしも適正な信号が得られるとは限らないとい
う欠点を有している。また機械的運動から得られる方向
を決定するセンサの設置数等にも制限があった。
Therefore, the 1-4 design has the disadvantage that both the mouse and the 1-4 ball are prone to slipping or friction loss, and it is not always possible to obtain an appropriate signal. There were also limitations on the number of sensors that could be installed to determine the direction obtained from mechanical motion.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、フリクションロスをはと/Vど生ずることがなく、
しかも高精度に移IJ mと移動方向とを検出し得るよ
うにした操作人力装置を提供することを目的とするもの
で゛ある。
The present invention has been made in view of these problems, and it does not cause friction loss/V.
Moreover, it is an object of the present invention to provide a human-operated device capable of detecting the displacement IJm and the direction of movement with high precision.

k問題点を解決づ−るl〔めの手段] 本発明は、手で持つことができるようになっているボデ
ィと、該ボディに支持されている旋回軸と、該旋回軸に
よって旋回可能に取イ」(づられているアームと、前記
旋回軸に対づる前記アームの旋回位置を検出づる検出手
段ど、前記旋回軸に対してAフセッl〜した回転中心を
中心として回転可能に前記アームに取イ」けられている
回転体と、該回転体の回転量を検出する手段とを具備す
るようにしたものである。
[Means for Solving Problem K] The present invention includes a body that can be held in the hand, a pivot shaft supported by the body, and a pivot shaft that can be rotated by the pivot shaft. The arm is rotated about a center of rotation relative to the pivot axis, and the arm is rotated about a center of rotation relative to the pivot axis. The apparatus is equipped with a rotary body mounted on the rotary body and means for detecting the amount of rotation of the rotary body.

K作用] 従って鉛筆やペンを持つ要領でボディを持ち、回転体を
平面上に接触させながら移動させると、アームの旋回位
置の検出によって移動方向が検出されるとともに、回転
体の回転H3から移動量が検出されることになる。
K effect] Therefore, if you hold the body as you would hold a pencil or pen and move the rotating body while touching it on a flat surface, the direction of movement is detected by detecting the rotation position of the arm, and the movement starts from the rotation H3 of the rotating body. amount will be detected.

K実施例)1 第4図は本発明の一実施例に係る操作入力具9置を示す
ものであって、この操作人力装置は鉛筆やペンのように
手で持つことができるボディ15を備えて45す、この
ボディ15の先端側が球状部16になっている。そして
球状部16の下面は開放されるとともに、その内部に第
1図および第2図に示すような旋回軸17が取イーtけ
られている。なお旋回軸17は、ボディ15を手で持ち
、約40麿に傾(プたときにほぼ垂直になるように配さ
れている。そして旋回軸17には上下一対のボールベア
リング18を介してスリーブ19が回転可能に取(=I
けられている。スリーブ19はアーム20によって旋回
可能に支持されるとともに、アーム20はピン21を介
して回転体22を回転可能に支持している。
K Embodiment) 1 FIG. 4 shows nine operation input devices according to an embodiment of the present invention, and this manual operation device includes a body 15 that can be held in the hand like a pencil or pen. 45, the distal end side of this body 15 is a spherical portion 16. The lower surface of the spherical portion 16 is open, and a pivot shaft 17 as shown in FIGS. 1 and 2 is provided inside the spherical portion 16. The rotating shaft 17 is arranged so that it becomes almost vertical when the body 15 is held in a hand and tilted approximately 40 degrees. 19 is rotatably taken (=I
I'm being kicked. The sleeve 19 is rotatably supported by an arm 20, and the arm 20 rotatably supports a rotating body 22 via a pin 21.

上記ボディ15の球状部16の上部には旋回軸17の円
周方向に沿って第3図に示すように8個の光センサ26
が等間隔で配されている。そしてこの光センサ26はス
リーブ19に固着されたシャッタ27を検出するように
なっている。ずなわち光センサ26はコ字状に構成され
るとともに、発光素子と受光素子とを備えており、シャ
ッタ27が発光素子から受光素子に行く光を遮断したが
どうかを検出するようにしている。また上記回転体22
の外周面であって、その巾方向の中間位置には被検出部
28が形成されている。被検出部2ε3は白と黒の縞模
様を円周方向に延びて形成したものであって、この縞模
様28を光センサ29によって検出するようにしでいる
。また上記ボディ15には第4図に示すように、一対の
入力スイッチ31.32が設けられている。これらのス
イッチ311.32は例えばスター1〜位置およびスト
ップ位置を入力するのに用いられる。さらにこの入力装
置はコード33を介して図外のコンピュータに接続され
るようになっている。
As shown in FIG.
are arranged at equal intervals. The optical sensor 26 is adapted to detect a shutter 27 fixed to the sleeve 19. That is, the optical sensor 26 is configured in a U-shape and includes a light emitting element and a light receiving element, and detects whether or not the shutter 27 has blocked light going from the light emitting element to the light receiving element. . In addition, the rotating body 22
A detected portion 28 is formed at an intermediate position in the width direction on the outer circumferential surface of the sensor. The detected portion 2ε3 is formed by a white and black striped pattern extending in the circumferential direction, and this striped pattern 28 is detected by an optical sensor 29. Further, as shown in FIG. 4, the body 15 is provided with a pair of input switches 31 and 32. These switches 311, 32 are used, for example, to input the star 1 position and the stop position. Furthermore, this input device is connected to a computer (not shown) via a cord 33.

以上のような構゛成において、ボディ15を鉛筆やペン
を持つように手で持つとともに、ボディ15の先端側に
取付けられている回転体22を平面と接触させながら所
定の方向に移動させる。すると上記回転体22の回転中
心を構成するビン21が第1図から明らかなように、旋
回軸17の旋回中心に対してeだリオフセットしている
。従ってキャスタと同じ原理によって、移動方向に応じ
てアーム20が旋回軸17を中心として旋回する。
In the above configuration, the body 15 is held in the hand like a pencil or a pen, and the rotating body 22 attached to the tip side of the body 15 is moved in a predetermined direction while being in contact with a flat surface. Then, as is clear from FIG. 1, the bin 21 constituting the center of rotation of the rotating body 22 is offset by e with respect to the center of rotation of the pivot shaft 17. Therefore, based on the same principle as casters, the arm 20 pivots about the pivot shaft 17 depending on the direction of movement.

アーム20はスリーブ19に固着されるとどもに、スリ
ーブ19にシャッタ27が固着されているために、アー
ム20の旋回位置は、シャッタ27を介して光センサ2
6によって検出される。すなわちボディ15を手で持っ
て所定の操作を開始すると、アーム20の旋回によって
光センサ26が移動方向の検出を行なうことになる。
Since the arm 20 is fixed to the sleeve 19 and the shutter 27 is fixed to the sleeve 19, the rotational position of the arm 20 is determined by the optical sensor 2 via the shutter 27.
6. That is, when the body 15 is held in the hand and a predetermined operation is started, the optical sensor 26 detects the direction of movement as the arm 20 rotates.

この後にボディ15を手で持って所定量移動させると、
この移動量が回転体22の0回転運動に変換される。そ
して回転体22の回転運動量はその外周面に形成されて
いる被検出部28をセンサ29によって測定して検出す
ることになる。すなわち回転体22の回転角をセンサ2
9によって検出することにより、操作入力装置の移動量
が検出されることになる。従ってこのJ:うな入力装置
は、方向と移動量とをコード33を通してコンピュータ
に直接入力することが可能になる。
After this, if you hold the body 15 by hand and move it a predetermined amount,
This amount of movement is converted into a zero-rotation motion of the rotating body 22. The rotational momentum of the rotating body 22 is detected by measuring the detected portion 28 formed on the outer circumferential surface of the rotating body 22 using a sensor 29. That is, the rotation angle of the rotating body 22 is detected by the sensor 2.
9, the amount of movement of the operation input device is detected. Therefore, this input device allows the direction and amount of movement to be input directly to the computer through the code 33.

従来のマウスや]へラックボールはボールの接触回転に
にって入力を行なうようにしていたために、フリクショ
ンロス、すなわちスリップ炭象を発生し易く、常に安定
したパルス信号を得難いことや、埃等の汚れに弱い弱点
があった。しかし本実施例に係る入力装置は、キVスタ
角をもった首振り自在なアーム機構にすることによって
、移動方向と移動量とをそれぞれ別々に検出するように
しているために、ソフトウェアの設計上の応用が広がる
ことになる。またセンサ26.29の検出素子の数を増
やすことによって、より細かく検出することが可能にな
り、入力の精度が高くなる。またこれによってソフトウ
ェアの処理範囲を大きくすることも可能になる。そして
第4図に示すようなユニークなデザインとなり、しかも
コンパクトに構成できるようになるために、ラップトツ
ブ型コンピュータやワープロのボインティングデイバイ
スとして利用することが可能になる。
Conventional mice and rack balls perform input based on the contact rotation of the ball, which tends to cause friction loss, or slip carbon, making it difficult to always obtain a stable pulse signal, and due to dust, etc. It had a weak point where it was susceptible to dirt. However, the input device according to this embodiment has an arm mechanism that can swing freely with a vertical angle, so that the direction of movement and the amount of movement are detected separately. The above applications will be expanded. Furthermore, by increasing the number of detection elements of the sensors 26 and 29, it becomes possible to perform more detailed detection, and the accuracy of input becomes higher. This also makes it possible to expand the processing range of the software. Since it has a unique design as shown in FIG. 4 and can be constructed compactly, it can be used as a pointing device for laptop computers and word processors.

つぎに上記実施例の変形例を第5図によって説明する。Next, a modification of the above embodiment will be explained with reference to FIG.

この変形例は第5図から明らかなように、回転体22を
円板ではなく、球体に構成したちのであって、ボディ1
5の球状部16とマツチングする形状にしたものである
。なお入力機構は上記実施例と同様なのでその説明を省
略する。この変形例によれば、操作入力装置のデザイン
性をさらに高めることが可能になる。
As is clear from FIG. 5, in this modification, the rotating body 22 is configured not as a disc but as a sphere, and the body 1
It has a shape that matches with the spherical part 16 of No. 5. Note that the input mechanism is the same as in the above embodiment, so its explanation will be omitted. According to this modification, it is possible to further improve the design of the operation input device.

K応用例】 以上本発明を図示の一実施例おJ:びその変形例につき
述べたが、本発明は上記実施例あるいは変形例によって
限定されることなく、本発明の技術的思想に基いて各種
の変更が可能である。例えば上記実施例においては、ア
ーム20の旋回位置および回転体22の回転量をそれぞ
れ光学的にセンサ26.29によって検出するようにし
ているが、これらの回転の検出は、必ずしも光学的な手
段によって行なう必要はなく、静電容量、磁気的な検出
、機械的検出、その他各種の検出手段に置換えることが
可能である。
K Application Examples] Although the present invention has been described above with reference to one illustrated embodiment and its modified examples, the present invention is not limited to the above embodiments or modified examples, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. can be changed. For example, in the above embodiment, the rotational position of the arm 20 and the amount of rotation of the rotating body 22 are optically detected by the sensors 26 and 29, but these rotations are not necessarily detected by optical means. It is not necessary to carry out this process, and it is possible to replace it with capacitance, magnetic detection, mechanical detection, or other various detection means.

K発明の効果I 以上のように本発明は、ボディを手で持って動かずと、
回転体が回転可能に取付()られているアームが旋回軸
に対して旋回することになり、この旋回量によって移動
方向を知るとともに、回転体の回転量から移動量を検出
するようにしたものである。従って移動方向と移動量ど
を別々に検出できるJ、うになるとともに、ノリクショ
ン[Jスが発生し難くなる。
K Effects of the Invention I As described above, the present invention allows you to hold the body in your hand without moving it.
The arm to which the rotating body is rotatably attached turns around the pivot axis, and the direction of movement is determined by the amount of rotation, and the amount of movement is detected from the amount of rotation of the rotating body. It is. Therefore, it becomes possible to detect the direction of movement and the amount of movement separately, and it becomes difficult for friction to occur.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係る操作入力装置の要部縦
断面図、第2図は同要部正面図、第3図は旋回方向の検
出部の要部平面図、第4図は全体の構)へを示J外観斜
視図、第55図は変形例の操作入力装置の要部拡大正面
図、第6図は従来のマウスの横断面図、第7図は同縦断
面図、第8図はトラックボールの横断面図、第9図は同
縦断面図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 15・・・ボディ 17・・・旋回軸 18・・・ボールベアリング 20  ・  ・  ・  フッ − ム21・・・ビ
ン 22・・・回転体 26・・・光ロン1ノ 27・・・シャッタ 28・・・被検出部 29・・・センサ
FIG. 1 is a vertical sectional view of the main part of an operation input device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the main part, FIG. 3 is a plan view of the main part of the turning direction detection section, and FIG. 55 is an enlarged front view of main parts of a modified operation input device, FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional mouse, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the same. , FIG. 8 is a cross-sectional view of the trackball, and FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view thereof. The names of the main parts in the drawings are as follows. 15...Body 17...Swivel shaft 18...Ball bearing 20 ・ ・ ・ Foot 21 ・ Bin 22 ・Rotating body 26 ・Hikaron 1 no. 27 ・Shutter 28 ・...Detected part 29...Sensor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、手で持つことができるようになっているボディと、
該ボディに支持されている旋回軸と、該旋回軸によって
旋回可能に取付けられているアームと、前記旋回軸に対
する前記アームの旋回位置を検出する検出手段と、前記
旋回軸に対してオフセットした回転中心を中心として回
転可能に前記アームに取付けられている回転体と、該回
転体の回転量を検出する手段とを具備することを特徴と
する操作入力装置。
1. A body that can be held in the hand,
a pivot shaft supported by the body, an arm rotatably attached to the pivot shaft, a detection means for detecting a pivot position of the arm with respect to the pivot shaft, and a rotation offset with respect to the pivot shaft. An operation input device comprising: a rotating body rotatably attached to the arm about a center; and means for detecting the amount of rotation of the rotating body.
JP63071162A 1988-03-25 1988-03-25 Operation input device Pending JPH01244522A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63071162A JPH01244522A (en) 1988-03-25 1988-03-25 Operation input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63071162A JPH01244522A (en) 1988-03-25 1988-03-25 Operation input device

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Publication Number Publication Date
JPH01244522A true JPH01244522A (en) 1989-09-28

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63071162A Pending JPH01244522A (en) 1988-03-25 1988-03-25 Operation input device

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JP (1) JPH01244522A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6344845B1 (en) 1994-07-29 2002-02-05 Sony Corporation Position inputting device and video signal processing apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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