JPH02234215A - 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、特にケーシングの上
面に配された可動操作蓋板を介して、座標入力ボールを
回転させてディスブレス上に表示させるカーソルの座標
位置を制御し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〕

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８
図および第９図はこのようなＸＹ座標入力装置の従来例
を説明するもので、第８図はＸＹ座標入力装置の平面図
、第９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、ｌ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１には軸受１
ａ，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１ｂ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１ｃ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．このコード板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にはコード板５の前記
コードパターン上を摺動ずる摺動子６ａとこの摺動子６
ａと導通ずる端子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、前記基板
７上には、検出部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ｌを覆う合成樹脂製のケーシング（第
８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。この回路により検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に備えたキートップを押圧して入カス．イ．ツチを投
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る課題〕 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、装置中に占めるボール４
の占有空間が大きくなり、装置の小型化が難しかった． また、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、それ
が原因で動作不良事故が発生することもあった。

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、また装置をほぼ密閉状態として外部
からの塵などの異物の侵入を防止し、且つ操作性よく安
定で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、前記座標入力ボールの移動範囲の
端部に設けたスイッチ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体が、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、可動操作蓋板の操作を通じて、安定且つ高
精度の回転が座標入力ボールに与えられる。このため、
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、座標入力ボールの移動が端部に達すると、ケーシ
ングに設けられているスイッチが作動するので、例えば
このスイッチをスクロール用スイッチとして使用するこ
とにより、ディスプレイの表示画像が自動的に切換えら
れる。

さらに、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７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
８図及び第９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７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図は要部の構成を示す説明図、第７図はスイッチ
動作を示す説明図である。

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、この開口１１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仮ｌ２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
動操作蓋仮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１０の底板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の底板１０ｂ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ｌ４の先端にはボール１５
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１２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ｌ２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あるいは可動操作蓋板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１２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Ｍ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
可動操作蓋板１２は、常にケーシング１０に対して平衡
位置に復帰するようになっている． また、第６図に示すように、可動操作ＩＨＨ１２の中心
に対して９０度間隔で、可動操作蓋板ｌ２の周縁部に対
向するケーシングｌＯ部分に、それぞれスイッチ２０が
固設されている。そして、座標入力操作によって可動操
作蓋板１２が移動し、その方向の移動範囲の端部に達す
ると、第７図に点線で示すように可動操作蓋板１２の周
縁部がスイッチ２０の接点２０Ｃを押し込んで、スイッ
チ動作が行われるようになっている。

前記実施例では、スイッチ２０はスクロールスイッチが
使用されていて、スイッチ２０の接点２０Ｃが押し込ま
れると、図示せぬディスプレイの画面が移動切換えられ
るスクローリングが、４個のスイッチ２０に対応してＸ
軸及びＹ軸のそれぞれの方向に対して行われるようにな
っている。

第３図及び第４図に示すように、ケーシング１０の底板
ｔａｂ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の中央部に自一
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１
６が設けられている。

このような構成の実施例において、コード仮５と検出部
６とが本発明の検出手段を構成し、演算出力回路部１６
が本発明の出力手段を構成している。

尚、１７はケーシング１０の端部に、伸縮自在に嵌合さ
れたスライド板で、このスライド板ｌ７を引き出し、手
を載置して操作を行なう。

次に、実施例の動作を説明する。

第５図に示すように、可動操作′ｔＬ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Ｍ槻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２０回転に連動してコード仮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
ｌ６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。

座標入力操作によって、可動操作蓋板ｌ２が移動じ移動
範囲の端部に達すると、その方向で対応するスイッチ２
０のステム２０Ｃが押し込まれてスイッチ２０がＯＮと
なり、ディスプレイの画面が移動切換えられるスクロー
リングが自動的に行われ、所定の範囲を越えて座標入力
操作が連続的に行われる。

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蓋板ｌ２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、可動操作蓋板１２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１２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、検出部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。

このように前記実施例では、可動操作蓋板１２は球面の
一部を構成する曲面状に形成され、且つ凹部１４が設け
られていて指などの操作入力媒体になじみ、操作性よく
安定且つ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
、装置全体も大幅に小型化されると共に、高精度の座標
入力が安定して行われ、可動操作蓋１２が移動の端部に
達するとスイッチ２０がＯＮとなってスクローリングが
自動的に行われ、効率的且つ迅速に座標入力が行われる
。

また、可動操作蓋板１２によって装置がほぼ密閉状態と
なるので、外部からの塵などの異物のケーシング１０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。

〔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、かつ、安定した高精度の座標入力を操作性良
く行うことができ、可動操作蓋板で作動するスイッチを
利用してスクローリングを自動的に行わせることも可能
で、構造上外部から塵などの異物が侵入して動作不良事
故を誘起することもなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５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図は要部の構成を示す説明図、第７図はスイッチ
動作を示す説明図、第８図及び第９図は従来のＸＹ座標
入力装置の構成を示す図で、第８図は平面図、第９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、］Ｏｂ・・・・・・・・・底板、１１・・
・・・・・・・開口、１２・・・・・・・・・可動操作
蓋板、１３・・・・・・・・・スプリング、２０・・・
・・・・・・スイ゛ンチ． 第ｌ図 ／４−−−一年ｉｉ部 第３図 第５区 ｌ４ ／Ｏｂ Ｊ４ 第６図 く 第７図 ｌ５ ／Ｏｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、前記座標
   入力ボールの移動範囲の端部に設けたスイッチとを備え
   たことを特徴とするＸＹ座標入力装置。
2. （２）請求項１において、スイッチが座標入力ボールの
   中心に対して互いに９０゜間隔で配されたスクロール用
   スイッチであることを特徴とするＸＹ座標入力装置。