JPH02234212A - Ｘｙ座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＸＹ座標入力装置に係り、特にケースの上面に
配された可動操作蓋板を介して、座標入力ボールを回転
させてデイスブレス上に表示させるカーソルの座標位置
を制’＋ＢＬ，て座標入力を行うように構成されたＸＹ
座標入力装置に関する．〔従来の技術〕 座標入力ボールを手で回転させることによりディスプレ
イ上に表示されるカーソル等を目的とする座標やメニュ
ーまで移動させて、その座標やメニューを入力するＸＹ
座標入力装置は「トラックボール」と呼称され公知であ
る．第９図および第１０図はこのようなＸＹ座棟入力装
置の従来例を説明するもので、第９図はｘｙ座標入力装
置の平面図、第１０図はそのｘｙ座標入力装置の正面図
である． これらの図において、１はＸＹ座標入力装置の基盤をな
す合成樹脂製のシャーシであり、このシャーシｌには軸
受１ａ，ｌｂ、サブローラー受ＩＣおよび基板受１ｄが
一体に突出形成されている。

２は前記軸受１ａおよびｉｂにより回転可能に支持され
た金属製の回転軸であり、この回転軸２は互いに直角に
２本配設されている．また、それぞれの回転軸２の中央
付近には他の部分より径の大きいローラ一部２ａが一体
に形成されている．３はそれぞれの回転軸２に対して約
４５度の位置に配設されたサブローラーであり、このサ
ブローラー３は前記サブローラー受ＩＣにより回転可能
に支持されている．４は前記ローラ一部２ａおよびサブ
ローラー３上に載置された合成樹脂製のボールであり、
このボール４は常に前記ローラ一部２ａおよびサブロー
ラー３と接触している。５は前記回転軸２に取り付けら
れたコード板である．このコード仮５の片面には図示せ
ぬ金属片が周方向に所定の間隔を存して多数配列されて
おり、これにより、回転軸２の回転量情報を出力するた
めの位相の異なる２組のコードパターンが形成されてい
る．６は前記コード板５より回転量情報（信号）を検出
する検出部であり、この検出部６にはコードＦｉ５の前
記コードパターン上を摺動する摺動子６ａとこの摺動子
６ａと導通する端子６ｂとがインサート成形されている
．７は前記基板受ｌｄ上に載置された基板であり、この
基板７の一隅には切り欠き７ａが設けられている．また
、この基板７には図示せぬ孔が設けられており、この孔
に前記検出部６の端子６ｄが挿通され、基板７の下面で
前記端子６ｂがはんだ付けされている．そして、前記基
ＩＩｙｉ７上には、横出部６により検出された信号（回
転量情報）を処理する図示せぬ処理回路の構成部品およ
び入力スイッチ等が実装されている。８は前記シャーシ
１を覆う合成樹脂製のケーシング（第９図には図示せず
）であり、このケーシング８の上面より前記ボール４の
一部が回転操作可能に突出されている。また、このケー
シング８には前記入力スイッチを押圧する図示せぬキー
トップが設けられている。

このように構成されたＸＹ座標入力装置において、ケー
シング８より突出するボール４を指などで回転させると
、この回転量のＸ軸方向成分とＹ軸方向成分とが互いに
直交する２つのローラ一部２ａにそれぞれ伝達され、回
転軸２が回転する。

そして、この回転軸２の回転に連動してコード板５が回
転し、検出部６によりそれぞれの回転軸２の回転情報が
検出され、これらの検出信号は基板７上の回路に伝えら
れる．この回路により槍出信号には所定の処理が行われ
、このＸＹ座標入力装置と接続されている図示せぬコン
ピュータ等のディスプレイ上に表示されているカーソル
が移動する．そして目的とする座標やメニューまでカー
ソルが移動した所でボール４の回転を止め、ケーシング
８に備えられたキー．トップを押圧して入力スイッチを
投入することにより、座標入力やメニュー選択等が行わ
れる． 〔発明が解決しようとす為課題〕 前述した従来のｘｙ座標入力装置は、ボール４を指など
で直接操作する方式であり、安定且つ高精度の座標入力
を操作性よく行うためには、ボール４がある程度大きい
ことが必要である．このため、装置中に占める座標入力
ボール４の占存空間が太き《なり、装置の小型化が難し
かった。

また、操作時にボール４に直接指などを当接し、手を浮
かせた状態でボール４を回転させるので、微妙な調整が
難しく高精度の入力操作が安定に行われないという欠点
があった。さらに、ケーシング８の上面が開放面となっ
ているために、外部の塵などの異物がケーシング８内に
侵入し、動作不良事故発生の原因となることがあった．
本発明は、前述したこの種のＸＹ座標入力装置の現状に
基づいてなされたものであり、その目的は、座標入力ボ
ールを小径にしてその占有空間を減少させることによっ
て装置を小型化し、装置をほぼ密封状態として外部から
め塵などの異物の侵入を防止し、且つ手を装置の固定部
に置いて操作性よく安定に高精度の座標入力を行うこと
が出来るＸＹ座標入力装置を提供することにある．〔課
題を解決するための手段〕 前記目的を達成するために、本発明は上面に開口を形成
したケーシングと、回転自在に配される座標入力ボール
と、この座標入力ボールと接し、互いに直交する方向に
延長配設され、前記座標入力ボールの回転により回転す
る二つの回転軸と、これらの回転軸の回転量信号をそれ
ぞれ検出する検出手段と、前記ケーシングの上面の開口
を塞ぐようにして、前記座標入力ボールの頂部と摩擦対
接した可動操作蓋板と、前記ケーシングの端部に設けら
れ、ケーシングに対して離接自在なスライド板とを備え
た構成となっている。

〔作用〕

本発明は、ケーシング内に回転自在に配される座標入力
ボールの頂部と摩擦対接した可動操作蓋板が、指などで
操作されるようになっているので、座標入力ボールを小
型化しても、可動操作蓋板の曲率を大きくでき、この可
動操作蓋板の操作を通じて、安定且つ高精度の回転を座
標入力ボールに与えることが出来る．さらに、操作時に
はスライド板を引き出し、このスライド板に手を安定し
た状態に置いて操作が行われるので、操作蓋板は安定に
精度よく移動する． このように、小型の座標入力ボールを使用しても、操作
性がよく、安定且つ高精度の座標入力が行われる．また
、可動操作蓋板がケーシングの開口部を塞ぐので、外部
からの塵などの異物のケーシング内への侵入が防止され
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第８図を参照して詳
細に説明する。これらの図において、すでに説明した第
９図及び第１０図と同一部分には同一符号が付されてい
る。

ここで、第１図乃至第８図は実施例を説明する図で、第
１図は平面図、第２図は側面図、第３図は可動操作蓋板
とケーシングの上面部を除去した平面図、第４図は第１
図のＡ−Ａ断面図、第５図は座標入力操作を示す説明図
、第６図（ａ）（ｂ）はそれぞれ、スライド板の引き出
し時及びスライド板の押し込み時の平面図、第７図はス
ライド板の引き出し操作を示す説明図、第８図はスライ
ド板の構成を示す斜視図である。

第３図及び第４図に示すように、実施例においては、合
成樹脂製のケーシング１０の上面に円形の開口１１が形
成され、この間口ｌ１を塞ぐようにして、球面の一部を
構成する曲面状の可動操作蓋板１２が、座標入力ボール
４ａの頂部と対接して移動自在に配されている．この可
動操作蓋板１２は合成樹脂材で形成され、同様に合成樹
脂製の座標入力ボール４ａとは摩擦対接していて、可動
操作蓋板１２の移動に伴って座標入力ボール４ａが回転
するようになっている． この可動操作蓋板１２は、中心に対称な４点にスプリン
グ１３の一端が取付けられ、各スプリング１３の他端は
ケーシングｌＯの底仮１０ｂに取付け固定されている。

これらのスプリングｌ３によって可動操作蓋板１２は平
衡位置つまり中立位置に保持されている．また、ケーシ
ング１０の底仮ｔａｂには、中心に対称に４個の支柱１
４が固設され、これらの支柱１４の先端にはボールｌ５
が回転自在に取り付けられ、これらのボール１５が可動
操作蓋板ｌ２の周辺部近傍で、可動操作蓋板１２と対接
して支持している．これにより、可動操作蓋板１２は安
定してその周方向に可動できる．そして、可動操作蓋板
１２の中央には、操作のための凹部１４が形成されてい
る． この凹部１４あるいは・可動操作兼仮１２の上面に指な
どを接触させて、可動操作蓋板１２を移動させると、可
動操作蓋板ｌ２の移動によってこれと摩擦対接する座標
入力ボール４ａが回転するが、可動操作蓋板１２に加え
る操作力を解除すると、スプリング１３のばね力によっ
て可動操作Ｍ板１２は、常にケーシングｌＯに対して平
衡位置に復帰するようになっている。

ケーシング１０の端部に、伸縮自在にスライド板２０が
嵌合され、このスライド板２０の一端には操作片２１が
一体に形成され、スライド板２０の他端には係合凹部２
２が設けられている。一方、ケーシング１０のスライド
板２０側の端部側には、リーフスプリング２３が取り付
けられ、このリーフスプリング２３の端部２４ａ，２４
ｂは山形に屈曲形成されてケーシング１０に設けられて
いる開口２５．２６から突出して配設されている。

、第７図に点線で示すように、スライド板２０がケーシ
ング１０から引き出された状態では、リーブスプリング
２３の一方の端部２４ａが開口２６から係合凹部２２内
に入り込んで、引き出しの位置決めとスライド板２０の
ケーシング１０からの離脱防止が、リーフスプリング２
３により行われるようになっている．また、スライド板
２０をケーシング１０方向に押し込んだ状態では、第７
図に実線で示すように、りｉフスプリング２３の端部２
４ｂが開口２５から係合凹部２２内に入り込んで、押し
込みの位置決めとスライド板２０のケーシング１０から
の離脱防止が、リープスプリング２３により行われるよ
うになっている．第８図に示すように、スライド板２０
とスライド板２０に形成されている操作片２ｌは、手を
起きやすく意匠的美観を有する形状となっているので、
第６図（ａ）に示すように、ケーシング１０から引き出
したスライド板２０に手を載置して、指で可動操作蓋板
ｌ２を操作することが出来るように構成されている． 第３図及び第４図に示すように、ケーシング１０の底板
１０ｂ上には、座標入力ボール４ａに接触し、座標入力
ボール４ａの回転により回転する回転軸２が、互いに直
角方向に配設され、それぞれの回転軸２の中央部にロー
ラ部２ａが一体に形成され、このローラ部２ａが座標入
力ボール４ａと対接している． また、これら回転軸２に対して４５度の位置にサブロー
ラ３が配設され、前記回転軸２にはその回転量信号を出
力するためのコードパターンが形成されているコード板
５が取り付けられ、このコード板５に対向してコード板
５より回転量信号を検出する検出部６が設けられている
． ケーシング１０の底板１０ｂの端部には、各種の演算処
理回路や各種スイッチが実装された基板７ｂ，ＩＣ７ａ
，７Ｃ，及びその他の電子部品よりなる演算出力回路部
１６が設けられている．このような構成の実施例におい
て、コード板５と検出部６とが本発明の検出手段を構成
している，次に、実施例を動作を説明する． 第６図（ａ）に示すように、スライド板２０をケーシン
グ１０から引き出し、開口２６からリーフスプリング２
３の端部２４ａを係合凹部２２内に突出させて、スライ
ド板２０を位置決めした状態で側板２０上に手を置いて
安定化する．このようにして、手を安定させておいて第
５図に示すように、可動操作蓋板１２の凹部ｌ４を例え
ば指で操作すると、可動操作蓋板１２は操作方向に移動
し、スプリング１３が撓んだ状態となる．この可動操作
蓋板１２の移動によって、可動操作蓋板ｌ２と摩擦対接
している座標入力ボール４ａが、操作方向に回転する． この座標入力ボール４ａの回転量のＸ軸方向成分とＹ軸
方向成分とが、それぞれのローラ部２ａに伝達され、対
応する回転軸２が回転する．そして、回転軸２の回転に
連動してコード板５が回転し、検出部６により対応する
回転量信号が検出される．このようにして検出された回
転量信号は、演算出力回路部１６で所定の演算処理が行
われ、ＸＹ座標入力装置と接続されている図示せぬコン
ピュータ等のディスプレイ上に表示されているカーソル
が移動する。

そして、目的とする座標やメニューまでカーソルを移動
させ、その位置で可動操作差板１２を停止させ、シャー
シ１０に設けられている図示せぬキートップを押圧する
ことにより、座標入力やメニュー選択が行われる．座標
入力やメニュー選択の終了後、操作蓋板ｌ２の凹部１４
から指等を離すと、スプリングｌ３のばね力によって操
作蓋板ｌ２は平衡位置に復帰し、これに伴って座標入力
ボール４ａも原位置に復帰する． なお、前記実施例では座標入力ボール４ａが中立位置か
ら回転された角度を、横出部６によって検出し、この回
転角度が大きくなるとともにカーソルの移動速度を増す
ように制御している．また、２７はスクロール用スイッ
チで２可動操作蓋板１２の可動端に配置されている． このように前記実施例では、スライド板２０上に手を置
き最適の位置で、安定した状態で凹部１４を指などで可
動操作蓋板１２が操作できる．また、座標入力ボール４
ａと別に、球面の一部を構成する曲面状に形成された可
動操作蓋体１２が設けられているので指などになじみ、
操作性よく安定して高精度の座標入力を行うことが出来
る．この可動操作蓋板１２を介して座標入力ボール４ａ
が回転され、座標入力ボール４ａには直接操作は行われ
ないので、操作性を低下させずに座標入力ボール４ａを
小型化することが出来る．このように、座標入力ボール
４ａが小型化されるために、操作全体も大幅に小型化さ
れると共に、可動操作蓋板ｌ２によって操作がほぼ密閉
状態となるので、外部からの塵などの異物のケーシング
ｌＯ内への侵入が防止され、異物の侵入で動作不良事故
が発生することがない． また、操作終了後は、第６図（ｂ）に示すようにスライ
ド板２０をケーシング１０側に押し込むことにより、開
口２５からリーフスプリング２３の端部２４ｂを係合凹
部２２内に突出させて、装置を収納し易く小型にするこ
とが出来る．〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によると、全体が大幅に小
型化され、手をスライド板上に安定させて、高精度の座
標入力を安定に行うことができ、外部から塵などの異物
が侵入して動作不良事故を誘起することがなく、収納時
にはコンパクトに小型化することが出来る．

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は、本発明の実施例を説明する図で、
第１図は平面図、第２図は側面図、第３図は可動操作蓋
板とシャーシの上面部を除去した平面図、第４図は第１
図のＡ−Ａ断面図、第５図は座標入力操作を示す説明図
、第６図（ａ）（ｂ）はそれぞれ、スライド板の引き出
し時及びスライド板の押し込み時の平面図、ｉ！４７図
はスライド板の引き出し操作を示す説明図、第８図はス
ライド板の構成を示す斜視図、第９図及び第１０図は従
来のＸＹ座欅入力装置の構成を示す図で、第９図は平面
図、第１０図は正面図である． ２・・・・・・・・・回転軸、２ａ・・・・・・・・・
ローラ一部、３・・・・・・・・・サブローラ、４ａ・
・・・・・・・・座標入力ボール、５・・・・・・・・
・コード板、６・・・・・・・・・検出部、７ａ，７ｂ
，７ｃ・・・・・・・・・基板、１０・・・・・・・・
・ケーシング、１０ｂ・・・・・・・・・底板、１１・
・・・・・・・・開口、１２・・・・・・・・・可動操
作蓋板、１３・・・・・・・・・スプリング、２０・・
・・・・・・・スライド板、２１・・・・・・・・・操
作片、２２・・・・・・・・・係合凹部、２３．２４・
・・・・・・・・リーフスプリング、２５．２６・・・
・・・・・・開口． 第／ｍｌ 代　理　人　弁理士　武　顕次郎 第３８Ｊ 第５図 Ｉ４ ｔａｂ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　上面に開口を形成したケーシングと、回転自在に配さ
   れる座標入力ボールと、この座標入力ボールと接し、互
   いに直交する方向に延長配設され、前記座標入力ボール
   の回転により回転する二つの回転軸と、これらの回転軸
   の回転量信号をそれぞれ検出する検出手段と、前記ケー
   シングの上面の開口を塞ぐようにして、前記座標入力ボ
   ールの頂部と摩擦対接した可動操作蓋板と、前記ケーシ
   ングの端部に設けられ、ケーシングに対して離接自在な
   スライド板とを備えたことを特徴とするＸＹ座標入力装
   置。