JPH039063Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案はＸ−Ｙ方向入力装置に係り、例えばグ
ラフイツク・デイスプレイ装置の図形入力装置等
に好適なＸ−Ｙ方向入力装置に関する。

〔考案の背景〕

グラフイツク・デイスプレー装置は、基本的に
はデイスプレイ・スクリーン、デイスプレイ・コ
ントローラ、データ・チヤンネルならびに各種入
力装置などから構成されている。この入力装置の
一つに、ジンバル機構で支持されたレバーを操作
者が任意の方向に倒すと、その方向と倒れ角度を
検出して、Ｘ軸方向とＹ軸方向の各成分の電圧あ
るいはデイジタル信号を発生する「ジヨイステイ
ツク」（登録商標）と称されるＸ−Ｙ方向入力装
置が知られている。かかるＸ−Ｙ方向入力装置
は、レバーの操作方向によつてデイスプレイ装置
上の画像（カーソル）を任意方向に移動させるこ
とができるものの、このカーソルの移動距離がレ
バーの操作時間によつて一意的に決まつているた
め、カーソルの動きを微妙にコントロールするこ
とが困難となり、またレバーがケーシングから突
出しているため装置が大型になる等の欠点があつ
た。

この欠点を解消するため、近年、所謂「マウ
ス」と呼称されるＸ−Ｙ方向入力装置が開発され
ている。このＸ−Ｙ方向入力装置は、回転自在に
配置された例えば鋼球などからなる被回転球体
（以下、球体と略称する）と、その球体と接して
球体の回転力によつて回転する第１の従動ローラ
と、球体と接して球体の回転力によつて回転する
と共に軸方向が前記第１の従動ローラの軸方向と
ほぼ直交する第２の従動ローラと、前記第１及び
第２の従動ローラの回転角をそれぞれ個別に検出
する可変抵抗器やエンコーダなどからなる第１及
び第２の回転角検出手段と、これら球体、第１及
び第２の従動ローラならびに第１及び第２の回転
角検出手段などを収容するケーシングとから基本
的に構成されている。

そして前記ケーシングの下面に開口が設けら
れ、その開口を通して球体の一部が下方へ突出し
ており、ケーシングを持つて球体を所定のベース
上で任意の方向に転動することにより、第１及び
第２の従動ローラがそれぞれ所定方向に回転す
る。これら従動ローラの回転方向と回転角を第１
及び第２の回転角検出手段でそれぞれＸ軸方向と
Ｙ軸方向の各成分の電圧あるいはデイジタル信号
として取り出し、それら信号をデイスプレイ装置
に入力してカーソルを任意方向に移動するシステ
ムになつている。

このように構成されたＸ−Ｙ方向入力装置は、
カーソルの移動方向は勿輪のこと、ケーシングの
移動速度を変えることによりカーソルの移動速度
をも制御できるため、カーソルの動きを微妙にコ
ントロールできるという利点があり、また球体の
大部分をケーシング内に収納できるため装置の小
型化にも有利である。しかしながら、その反面、
球体を転動させるための専用のベースが必要とな
るため、グラフイツク・デイスプレイ装置全体と
しての占有面積が広くなり、また球体にベース上
のゴミや油が付着し易く、しかも球体とベース間
にスリツプが生じ易いため、球体の転動量とカー
ソルの移動量との相関関係に誤差を生じ易い等の
欠点があつた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、上記従来技術の欠点を除き、
デイスプレイ装置に表示される画像を正確かつ微
妙にコントロールできると共に、ケーシングを固
定したままで入力操作を行え、さらに安価に製作
できるＸ−Ｙ方向入力装置を提供するにある。

〔考案の概要〕

この目的を達成するために、本考案は、ケーシ
ングにシヤフトを回転自在に支承すると共に、こ
のシヤフトに円筒状の操作体を摺動自在かつ一体
回転自在に嵌合し、さらに前記シヤフトの回転量
を検出する回転型電気部品と、前記操作体の摺動
量を、直線動を回転動に変換する変換装置を介し
て検出する回転型電気部品とを設けたことを特徴
とする。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の実施例を図面について説明す
る。

第１図は、本考案の一実施例に係るＸ−Ｙ方向
入力装置を含むグラフイツク・デイスプレー装置
全体の斜視図である。

同図において、テーブル１上には、スクリー
ン、コントローラ並びにデータ・チヤンネル等を
備えたデイスプレー装置２と、本考案の実施例に
係るＸ−Ｙ方向入力装置３を備えたキーボード４
とが載置されている。このキーボード４は、その
上面に多数配列された操作キー５を押圧操作する
ことにより、例えばデイスプレイ装置２のスクリ
ーン６上に文字や図形等の表示パターン７を表示
したり、所望の演算を行うものであり、一方、上
記Ｘ−Ｙ方向入力装置３は、例えば上記スクリー
ン６上に表示されるカーソル８を任意位置に移動
させるものである。

第２図は上記Ｘ−Ｙ方向入力装置３の概略構成
を示す平面図、第３図は操作体部分の側面断面
図、第４図は傘歯歯車部分の平面断面図である。

これらの図において、９は上記キーボード４の
外殻を形成するケーシングの一部を示し、このケ
ーシング９には軸体１０を介して第１シヤフト１
１の両端が回転自在に支承されている。この第１
シヤフト１１の中央部分には、その長手方向に沿
つて断面凹状の案内溝１１ａが形成されており、
この案内溝１１ａには円筒状の操作体１２に設け
た凸部１２ａが摺動自在に嵌合されている。従つ
て、この操作体１２は第１シヤフト１１の案内溝
１１ａに沿つて第２図中矢印Ａ−Ａ線方向に移動
自在であると共に、シヤフト１１と一体となつて
第３図中矢印Ｂ−Ｂ線方向に回転自在である。

上記シヤフト１１の一端にはギヤ１３が固着さ
れており、このギヤ１３には伝達ギヤ１４を介し
てロータリエンコーダや回転型可変抵抗器等から
なる第１の回転型電気部品１５の回転軸１５ａが
連結されている。

一方、上記操作体１２には、この操作体１２の
両端を回転自在に支持する支持体１６が係合され
ており、この支持体１６には、上記操作体１２の
直線移動方向（Ａ−Ａ線方向）と平行に配置され
たラツク１７と噛合するギヤ１８を回転可能に支
持する軸体１９が設けられている。この軸体１９
の先端部には上記ギヤ１８と一体的に回転する駆
動傘歯歯車２０を設けており、この駆動傘歯車２
０を上記支持体１６の延出腕１６ａに可回動的に
支承された従動傘歯歯車２１と噛合させる。

上記従動傘歯歯車２１は、第４図に示すよう
に、延出腕１６ａに、歯部と反対端部を係止リン
グ２２によつて回転可能に係止されている中空状
のものであり、その中空部２１ａに第２シヤフト
２３が挿入されている。この第２シヤフト２３の
両側は軸受け２４により支承され、しかも第２シ
ヤフト２３の中央部分には、第１シヤフト１１と
同様に、その長手方向に沿つて断面凹状の案内溝
２３ａが形成されており、この案内溝２３ａに上
記従動傘歯歯車２１の中空部２１ａに設けた凸部
２１ｂが嵌合している。従つて、第２シヤフト２
３は従動傘歯歯車２１と一体的に回転する。

上記第２シヤフト２３の一端にはギヤ２５が固
着されており、このギヤ２５には伝達ギヤ２６を
介してロータリエンコーダや回転型可変抵抗器等
からなる第２の回転型電気部品２７の回転軸２７
ａが連結されている。

上記第２の回転型電気部品２７は、操作体１２
の直線移動を変換装置である上記ラツク１７とギ
ヤ１８によつて回転動に変換して検出することに
なる。

上述のＸ−Ｙ方向入力装置３の構成部材の内、
操作体１２を除く構成部品は第１図に示すキーボ
ード４のケーシング９内部に収納され、第１シヤ
フト１１と操作体１２の一部はキーボード４の上
面に設けられた細長形状の開口４ａからその一部
を露出し、操作体１２を外部から指で操作できる
ようになつている。

このように構成されたＸ−Ｙ方向入力装置にお
いて、キーボード４の上面に露出している操作体
１２をオペレータが指で回転またはスライドする
と、この操作体１２の回転方向またはスライド方
向の変位量が第１，第２の回転型電気部品１５，
２７によつて検出される。すなわち、操作体１２
を第３図中矢印Ｂ−Ｂ線方向に回転すると、それ
に伴つてシヤフト１１、ギヤ１３、伝達ギヤ１４
及び第１の回転型電気部品１５の回転軸１５ａが
回転するため、この回転角の変化によつて第１の
回転型電気部品１５は例えば操作体１２のＹ軸方
向変位量を検出することができる。

また操作体１２をシヤフト１１の案内溝１１ａ
に沿つて第２図中Ａ−Ａ線方向にスライドする
と、この操作体１２と共に支持体１６が移動す
る。するとラツク１７と噛合するギヤ１８が回転
し、この回転力が駆動傘歯車２０を介して従動傘
歯車２１に伝えられ、従動傘歯車２１を回動され
る。

この従動傘歯車２１の回転は、第２シヤフト２
３、ギヤ１５、伝達ギヤ２６及び第２の回転型電
気部品２７の回転軸２７ａに伝わるため、この回
転角の変化によつて第２の回転型電気部品２７
は、操作体１２のスライド量、例えば操作体１２
のＸ軸方向変位量を検出することが出来る。

従つて、これら検出信号がデイスプレイ装置３
のコントローラに入力され、これが信号処理され
ることにより、スクリーン６上のカーソル８を任
意位置に移動することが出来る。なお、上記操作
体１２の回転操作とスライド操作は互いに独立さ
せて行うことは勿論のこと、これらを同時に行う
こともできるため、カーソル８の移動方向は上下
動に限らず、斜め方向に移動することも出来る。

上記一実施例にあつては、Ｘ−Ｙ方向入力装置
の操作体１２をキーボード４上の操作キー５と同
一平面に設けたため、オペレータは操作キー５の
入力操作と操作体１２によるカーソル８のコント
ロール操作とを共にキーボード４上で行うことが
でき、極めて操作性の良いグラフイツク・デイス
プレイ装置を提供出来る。また、キーボード４に
Ｘ−Ｙ方向入力装置３を組み込んだため、従来の
「マウス」と呼称されるＸ−Ｙ方向入力装置で必
要とされていた専用ベースが不要となつて、グラ
フイツク・デイスプレイ装置に占める入力装置の
専有面積を小さく出来る。

また上記第１、第２の回転型電気部品１５，２
７は操作体１２によつて直接操作されるものでな
く、それぞれ第１シヤフト１１、第２シヤフト２
３や歯車等を介して回転される構造になつている
ため、操作体１２の周面に指掛け用の凹凸面を形
成したり、操作体１２の長さを自由に変えること
が可能となり、設計自由度が大きい。また操作体
１２の回転及び直線移動を第１、第２の回転型電
気部品１５，２７に伝達するのに、プーリ及びベ
ルト、ワイヤを使用しないので組み立てし易く、
寸法精度が良く出る等、組み立て性が良好であ
る。

さらに操作体１２の回転量のみならず、スライ
ド量も回転量に変換して第２の回転型電気部品２
７にて検出するため、高価なリニアエンコーダを
使用してスライド量を検出するものに比較して安
価にＸ−Ｙ方向入力装置を製作できる。

尚、第２シヤフト２３へギヤ１８の回転を伝達
する構造としては、第５図に示す平面図のような
構造であつても良い。同図において、ラツク１７
と噛合するギヤ１８を支承する軸体１９の先端部
には、ギヤ１８と一体的に回転する伝達小歯車２
８を設け、この伝達小歯車２８を支持体１６の延
出腕１６ａに可回動的に支承されたクラウンギヤ
２９と噛合させている。このクラウンギヤ２９は
環状の前面部が歯部２９ａになつており、しかも
上記第１の実施例における従動傘歯歯車２１と同
様に非円形の中空部を形成して、第２シヤフト２
３と一体的に回転するように連結している。

また上述した各実施例のように、第２シヤフト
２３を使用せず、第６図に示すように、ラツク１
７と噛合するギヤ１８を支承する軸体１９を、第
２の回転型電気部品２７の回転軸として利用する
ことが考えられる。この場合、上記第２の回転型
電気部品２７は、支持体１６に固着された枠体３
０に固定し、また信号処理系３１と可撓性を有す
るケーブル３２を介して電気的に接続し、第２の
回転型電気部品２７がスライド移動することに対
応する必要がある。

尚、上記実施例では、Ｘ−Ｙ方向入力装置３を
キーボード４のケーシング９に組み込んだものに
ついて説明したが、このＸ−Ｙ方向入力装置をキ
ーボードと別体のケーシングに組み込むことも可
能であり、この場合もＸ−Ｙ方向入力装置をテー
ブル１等の上に載置したまま、カーソル８のコン
トロールが可能となるため、グラフイツク・デイ
スプレイ装置における入力装置の専有面積を小さ
く出来る。

また、上記実施例では、シヤフト１１の軸線方
向に形成したキー溝状の案内溝１１ａに操作体１
２の凸部１２ａを摺動自在に嵌合したものについ
て説明したが、操作体１２とシヤフト１１の係合
手段はこれに限定されず、例えばシヤフト１１の
断面形状を小判形等の異形状とし、この異形部分
に操作体１２を摺動自在に嵌合する等、他の係合
手段を選択することも可能である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係るＸ−Ｙ方向
入力装置によれば、ケーシングから露出する円筒
状の操作体を指で回転またはスライドすることに
より、この操作体の操作量に応じたＸ軸方向及び
Ｙ軸方向の変位量を検出できるため、デイスプレ
イ装置に表示される画像を正確かつ微妙にコント
ロールすることが可能となり、またテーブル等の
上にケーシングを載置したまま、入力操作を行え
るため、専有面積を小さくすることが可能とな
り、さらに上記操作体のＸ，Ｙ軸方向の変位量を
高価なリニアエンコーダを使用せず各々回転型電
気部品にて検出するため、安価に製作できる等の
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の第一実施例であ
り、第１図はＸ−Ｙ方向入力装置を含むグラフイ
ツク・デイスプレイ装置の斜視図、第２図はＸ−
Ｙ方向入力装置の概略構成を説明するための平面
図、第３図は操作体部分の側面断面図、第４図は
傘歯歯車部分の平面断面図、第５図は第２シヤフ
トの回転伝達装置部分の他の実施例を示す平面一
部断面図、第６図は第２の回転型部品部分の他の
実施例を示す平面図である。 ２……シヤフト、１２……操作体、３……Ｘ−
Ｙ方向入力装置、７……表示パターン、８……カ
ーソル、９……ケーシング、１１……シヤフト、
１２……操作体、１５，２７……回転型電気部
品、１７，１８……変換装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシングから露出する操作体を操作すること
   により、この操作体の操作量に応じてデイスプレ
   ー装置に表示される画像を任意方向に移動するよ
   うにしたＸ−Ｙ方向入力装置において、前記ケー
   シングにシヤフトを回転自在に支承すると共に、
   このシヤフトに円筒状の前記操作体を摺動自在か
   つ一体回転自在に嵌合し、さらに前記シヤフトの
   回転量を検出する回転型電気部品と、前記操作体
   の摺動量を、直線動を回転軸に交換する変換装置
   を介して検出する回転型電気部品とを設けたこと
   を特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。