JPH04188217A - Track ball assembly - Google Patents

Track ball assembly

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Publication number
JPH04188217A
JPH04188217A JP2315779A JP31577990A JPH04188217A JP H04188217 A JPH04188217 A JP H04188217A JP 2315779 A JP2315779 A JP 2315779A JP 31577990 A JP31577990 A JP 31577990A JP H04188217 A JPH04188217 A JP H04188217A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trackball
upper case
circuit board
printed circuit
assembly
Prior art date
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Pending
Application number
JP2315779A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Arita
隆 有田
Akihiko Sakaguchi
昭彦 坂口
Toshinaga Sasaki
佐々木 寿修
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To increase functions and to improve operability by providing an inclination detection means detecting the inclination of an upper case, and holding a track ball with the upper case so that they can move and they can freely and relatively turn. CONSTITUTION:The track ball 11, the movable upper case 12, a base 13, a switch 14, a joint 15 and a fixed lower case 16 are provided. A casing consists of the fixed lower case 16 and the movable upper case 12 which is held so that it can be inclined against the fixed lower case 16 through a universal joint. The inclination detection means 14 detects the inclination of the upper case 12 and the track ball 11 is held with the movable upper case 12 so that they can move and they can freely and relatively turn. Thus, an operator can move a pointer or a cursor to an arbitrary position on a display only by inclining the track ball with the upper case 12. They can be handled extremely easily.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 コンピュータのディスプレイ上のポインターまたはカー
ソルをディスプレイ上の任意の位置へ移動させるための
トラックボールアセンブリに関し、多機能を有し且つ操
作性を良好ならしめることを目的とし、 ケーシング内に回転自在に取り付けられ且つケーシング
から少なくとも一部が突出するトラックボールと、その
回転量を検出する検出器とを有し、トラックボールの回
転量に応じてコンピュータのディスプレイ上のポインタ
ーまたはカーソルをディスプレイ上の任意の位置へ移動
させるトラックボールアセンブリにおいて、上記ケーシ
ングは固定ロアケーシングとこれに対してユニバーサル
ジヨイントを介して傾斜可能に保持される可動アッパケ
ーシングとにより構成され、該アッパケースの傾斜を検
出する傾斜検出手段←ヨ井を有し、上記トラックボール
は可動アッパケーシングに夫と共に可動に且つ相対回転
自在に保持されるように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to a trackball assembly for moving a pointer or cursor on a computer display to an arbitrary position on the display, and provides multifunctionality and good operability. The system has a trackball that is rotatably installed in a casing and at least partially protrudes from the casing, and a detector that detects the amount of rotation of the trackball. In a trackball assembly for moving a pointer or cursor to any position on a display, the casing is composed of a fixed lower casing and a movable upper casing tiltably held relative to the fixed lower casing via a universal joint. The trackball has an inclination detection means for detecting the inclination of the upper case, and the trackball is held in the movable upper casing so as to be movable together with the husband and relatively rotatable.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、コンピュータのCRTディスプレイ上のポイ
ンターまたはカーソルを、CRTディスプレイ上の種々
の位置へ移動させるためのポインティング装置、特にそ
のトラックボールアセンブリに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to pointing devices, particularly trackball assemblies thereof, for moving a pointer or cursor on a CRT display of a computer to various positions on the CRT display.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来よりデータ処理におけるデータの入出力手段として
、コンピュータのCRTディスプレイ等の画面上に文字
や図形によるデータを表示しながら、データを操作する
ためにキーボードの他にポインティングデバイスが用い
られる。特に図形によるデータ処理を行う分野、例えば
CAD、CAMSCAEやシミュレーション分野におい
ては、三次元モデルを表示して解析する手段が多く用い
られている。三次元モデルを表示して解析する場合、モ
デル裏面を表へ移動させたり、側面をポインティングす
る場合、表示物体を回転移動させてから処理を行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, pointing devices in addition to keyboards have been used as data input/output means in data processing to manipulate data while displaying data in the form of characters and graphics on a screen such as a CRT display of a computer. Particularly in the fields of graphical data processing, such as CAD, CAMSCAE, and simulation fields, means for displaying and analyzing three-dimensional models are often used. When displaying and analyzing a three-dimensional model, when moving the back of the model to the front or pointing at the side, the displayed object is rotated and then processed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

かかるポインティング装置において、トラックボールを
用いて上記処理を行う場合、従来、トラックボールは掌
動作によって操作するため、クリックボタンを操作しに
くいという欠点があり、また、表示物体を回転させる場
合、操作手順が多く、手間がかかるという欠点があった
In such pointing devices, when performing the above processing using a trackball, conventionally, the trackball is operated by palm motion, so there is a drawback that it is difficult to operate the click button, and when rotating the displayed object, the operation procedure is difficult. The disadvantage is that it requires a lot of time and effort.

本発明の目的は機能が多く、しかも操作性の良いトラッ
クボールを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a trackball that has many functions and is easy to operate.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明によれば、ケーシン
グ内に回転自在に取り付けられ且つケーシングから少な
くとも一部が突出するトラックボールと、その回転量を
検出する検出器とを有し、トラックボールの回転量に応
じてコンピュータのディスプレイ上のポインターまたは
カーソルをディスプレイ上の任意の位置へ移動させるト
ラックボールアセンブリにおいて、上記ケーシングは固
定ロアケーシングとこれに対してユニバーサルジヨイン
トを介して傾斜可能に保持される可動アッパケーシング
とにより構成され、該アッパケースの傾斜を検出する傾
斜検出手段輔に)半を有し、上記トラックボールは可動
アッパケーシングに夫と共に可動に且つ相対回転自在に
保持されることを構成上の特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a trackball that is rotatably mounted in a casing and at least partially protrudes from the casing, and a detector that detects the amount of rotation of the trackball. In a trackball assembly that moves a pointer or cursor on a computer display to an arbitrary position on the display according to the amount of rotation of the casing, the casing is held tiltably with respect to a fixed lower casing via a universal joint. a movable upper casing and a tilt detection means for detecting the tilt of the upper case; the trackball is held movably and relatively rotatably together with the movable upper casing; is a structural feature.

好ましくはアッパケースの側面あるいは前面は傾斜面と
する。
Preferably, the side or front side of the upper case is an inclined surface.

検8機構として、例えば、ロアケースの直交2方向に永
久磁石を固設し、プリント基板にプリント基板の傾斜位
置に応じて対応永久磁石の磁力を受ける磁電変換素子を
取付ける。
As the detection mechanism, for example, permanent magnets are fixedly installed in two orthogonal directions of the lower case, and magnetoelectric conversion elements that receive the magnetic force of the corresponding permanent magnets are attached to the printed circuit board according to the inclined position of the printed circuit board.

〔作用〕[Effect]

オペレータは単にトラックボールをアッパケースと共に
所望方向に傾斜させるだけでポインターまたはカーソル
をディスプレイ上で任意の位置へ動かすことが出来、そ
の取扱いはきわめて簡単になる。
The operator can move the pointer or cursor to any desired position on the display by simply tilting the trackball together with the upper case in a desired direction, making handling extremely easy.

アッパケースの側面あるいは前面が傾斜していると、オ
ペレータがトラックボールアセンブリを個持し易く、そ
の傾斜面にクリックスイッチやトラックボールを設ける
ことにより操作性は格段に向上する。
If the side or front surface of the upper case is sloped, it is easier for the operator to hold the trackball assembly individually, and by providing the click switch or trackball on the sloped surface, operability is greatly improved.

トラックボールの傾斜に伴うその回動位置は磁気センサ
により簡単に検出出来る。
The rotational position of the trackball due to its inclination can be easily detected by a magnetic sensor.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図に本発明の第1の実施例を示す。図中、11はト
ラックボールペ 12は可動アッパーケース、13はベ
ース、14はスイッチ、15はジヨイント、16は固定
ロアケースである。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. In the figure, 11 is a track ball, 12 is a movable upper case, 13 is a base, 14 is a switch, 15 is a joint, and 16 is a fixed lower case.

周知の如く、トラックボール11を回転させると、支持
したシャフトが回転し、X軸エンコーダ、Y軸エンコー
ダがボール移動量を検出して、コンピュータのCRTデ
ィスプレイ上のポインターまたはカーソルを制御する。
As is well known, when the trackball 11 is rotated, a supported shaft rotates, and an X-axis encoder and a Y-axis encoder detect the amount of ball movement to control a pointer or cursor on a CRT display of a computer.

トラックボールの機構原理自体は周知であり、従って詳
細な説明は省略する。
The mechanism principle of the trackball itself is well known, and therefore detailed explanation will be omitted.

ベース13はロアケース16上にユニバーサルジヨイン
ト15によって支持され、従ってベース13はロアケー
ス16上を前後左右の4方向へ傾斜させることができる
。ロアケース16の直交4方向には4個のスイッチ14
(142〜14d)が設けられており(第1B図)、ペ
ニス13を傾斜させることによってその傾斜方向に応じ
ていずれかのスイッチ14がON動作する。
The base 13 is supported on the lower case 16 by a universal joint 15, so that the base 13 can be tilted on the lower case 16 in four directions: front, rear, left, and right. Four switches 14 are installed in four orthogonal directions of the lower case 16.
(142 to 14d) are provided (FIG. 1B), and by tilting the penis 13, one of the switches 14 is turned on depending on the direction of the tilt.

第2図は、本発明の外形図である。従来のクリックスイ
ッチ17は親指操作の際、操作しやすいように、ケース
12の側面の一部を傾け、その傾斜面18上に配置しで
ある。
FIG. 2 is an outline drawing of the present invention. The conventional click switch 17 is arranged on a sloped surface 18 of a part of the side surface of the case 12 which is inclined so that it can be easily operated when operated with the thumb.

第3図は本発明の操作中の様子を示した図である。例え
ば右手でトラックボール11を操作しながら、CRT上
の表示物体を回転移動させる際にはケース12を回転さ
せる方向へ傾けることによって、迅速に操作することが
可能となる。即ち第2.3図において、ケース12を例
えば右側に傾斜させればスイッチ14aがONして、表
示物体を右側に移動させることができる。同様に前方に
傾ければスイッチ14bがONして表示物体は上方に移
動し、左方に傾ければスイッチ14cにより表示物体は
左方に移動する。また、ケース12を手前に傾ければ表
示物体は下方に動く。
FIG. 3 is a diagram showing the present invention in operation. For example, when rotating and moving a display object on a CRT while operating the trackball 11 with the right hand, tilting the case 12 in the direction of rotation enables quick operation. That is, in FIG. 2.3, if the case 12 is tilted, for example, to the right, the switch 14a is turned on, and the displayed object can be moved to the right. Similarly, if you tilt it forward, the switch 14b is turned on and the displayed object moves upward, and if you tilt it to the left, the switch 14c moves the displayed object to the left. Further, if the case 12 is tilted toward the user, the displayed object moves downward.

第4.5図は本発明の別の実施例(第2実施例)の外観
図である。
FIG. 4.5 is an external view of another embodiment (second embodiment) of the present invention.

アッパーケース12の両側面は第5図に示す如く、作業
者が手で閣んだときの操作性を良好にするために傾斜面
18とされ、そこにクリックスイッチ17が設けられて
いる、即ち、第5図において、トラックボール11に人
差指、中指、薬指等を置いた時、クリックスイッチ17
は、親指及び小指で操作しやすい位置に配置しである。
As shown in FIG. 5, both sides of the upper case 12 are sloped surfaces 18 in order to improve operability when the operator operates the device by hand, and a click switch 17 is provided thereon. , in FIG. 5, when the index finger, middle finger, ring finger, etc. are placed on the trackball 11, the click switch 17 is pressed.
is placed in a position where it can be easily operated with the thumb and little finger.

第6図は操作中の側面を示す図である。FIG. 6 is a side view during operation.

同図において、トラックボール11はアッパーケース1
2の前面19に配置され、前面19は傾斜角をもたせて
トラックボール11の操作性を良好にしである。アッパ
ーケース12の後部には傾斜面として形成したパームレ
スト20が設けられ、長時間の操作でも腕が疲れないよ
うにする。
In the figure, the trackball 11 is connected to the upper case 1.
The front surface 19 has an inclined angle to improve the operability of the trackball 11. A palm rest 20 formed as an inclined surface is provided at the rear of the upper case 12 to prevent arm fatigue even during long-time operation.

第7図はロアケース16の組立詳細図である。FIG. 7 is a detailed assembly diagram of the lower case 16.

同図において、41はベースポード、42はベースポー
ドジヨイント (ユニバーサルジヨイント)、43はマ
グネット取付部、44は永久磁石、45は磁電変換素子
(センサ)、46は所定のスイッチ回路を形成したプリ
ント基板、47はアッパーケースジヨイントである。
In the figure, 41 is a base port, 42 is a base port joint (universal joint), 43 is a magnet mounting part, 44 is a permanent magnet, 45 is a magnetoelectric transducer (sensor), and 46 is a print that forms a predetermined switch circuit. The board 47 is an upper case joint.

ベースポード41には直交2方向に4つのマグネット取
付部43が設けられ、そこに4つの永久磁石44が取付
けられる。アッパーケース12には半球状の凹部49を
設けたアッパーケースジヨイント (シャフト)47が
設けられ、一方、ベースポード41には対応する半球状
の突起部48を設けたベースポードジヨイント (シャ
フト)42が設けられ、これらジヨイント42と47と
を嵌合することによりアッパーケース12とベースポー
ド41との間のユニバーサルカップリングが完成する。
The base port 41 is provided with four magnet attachment portions 43 in two orthogonal directions, and four permanent magnets 44 are attached thereto. The upper case 12 is provided with an upper case joint (shaft) 47 provided with a hemispherical recess 49, while the base port 41 is provided with a base port joint (shaft) 42 provided with a corresponding hemispherical protrusion 48. are provided, and by fitting these joints 42 and 47, a universal coupling between the upper case 12 and the base port 41 is completed.

プリント基板46はねじ(図示せず)等によりアッパケ
ース12側に固定される。プリント基板46にはホール
素子、MR素子などの4個の磁電変換素子45が対応す
る永久磁石44と近接するように取り付けられる。
The printed circuit board 46 is fixed to the upper case 12 side with screws (not shown) or the like. Four magnetoelectric conversion elements 45 such as Hall elements and MR elements are attached to the printed circuit board 46 so as to be close to the corresponding permanent magnets 44 .

以上の構造により、アッパーケース12が傾くと、傾い
た方の磁電変換素子45が永久磁石44と反応して、傾
斜信号を出力することができる。
With the above structure, when the upper case 12 is tilted, the tilted magnetoelectric transducer 45 reacts with the permanent magnet 44 and can output a tilt signal.

尚、50はアッパーケース12のジヨイント47を通す
ためにプリント基板46に形成された中心孔である。
Note that 50 is a center hole formed in the printed circuit board 46 for passing the joint 47 of the upper case 12.

第3の実施例を第8図に示す。A third embodiment is shown in FIG.

第8図に示す第3実施例において、第7図に示す第2実
施例と同一部品は同一番号で示し、重複説明を省略する
In the third embodiment shown in FIG. 8, parts that are the same as those in the second embodiment shown in FIG. 7 are designated by the same numbers, and redundant explanation will be omitted.

第8図において、52.53は夫々、ベースポード41
に形成されたバネ受は及びスイッチ受けである。また、
57はばね、5g(58a〜58d)はスイッチである
。スイッチ58はプリント基板46の下面に直交2方向
に対称的に配設される。4個のばね57はアッパーケー
ス12とロアベースポード41との間に対称的に設けら
れ、これらばね57はオペレータが腕をアッパーケース
12にのせた時や、トラックボール11の操作時にわず
かな力では誤動作しないようにするためのものであり、
従ってそのような強さのばねに設定しである。尚、プリ
ント基板46にはばね57を通すためにばね57に対応
する4個の孔63が形成される。
In FIG. 8, 52 and 53 are respectively the base ports 41
The spring holder formed in the is a switch holder. Also,
57 is a spring, and 5g (58a to 58d) is a switch. The switches 58 are arranged symmetrically in two orthogonal directions on the lower surface of the printed circuit board 46. Four springs 57 are provided symmetrically between the upper case 12 and the lower base port 41, and these springs 57 apply a slight force when the operator places his arm on the upper case 12 or when operating the trackball 11. This is to prevent malfunction.
Therefore, it is necessary to set the spring to such a strength. Note that four holes 63 corresponding to the springs 57 are formed in the printed circuit board 46 in order to pass the springs 57 therethrough.

以上の構造により、アッパーケース12をばね57に抗
して左に傾けると左のスイッチ58aが動作し、右に傾
けると右のスイッチ58bが動作し、前に傾けると前の
スイッチ58cが動作し、後に傾けると後のスイッチ5
8dが夫々動作する。
With the above structure, when the upper case 12 is tilted to the left against the spring 57, the left switch 58a is activated, when it is tilted to the right, the right switch 58b is activated, and when it is tilted forward, the previous switch 58c is activated. , tilt back and switch 5
8d respectively operate.

尚、トラックボール11を操作した時の検出方法は、公
知の如く、トラックボール11の形状を完全な球として
ロータリーエンコーダを利用してもよい(後述)。
As a method for detecting when the trackball 11 is operated, as is well known, the trackball 11 may be made into a perfect sphere and a rotary encoder may be used (described later).

第9図は検出方法の他の実施例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of the detection method.

同図において、71はハウジング、74はローラ、75
はピン、76は永久磁石、77はローラベアリング、7
8はベアリング受け、81はベアリングケース、83は
ストッパーである。
In the figure, 71 is a housing, 74 is a roller, and 75 is a housing.
is a pin, 76 is a permanent magnet, 77 is a roller bearing, 7
8 is a bearing receiver, 81 is a bearing case, and 83 is a stopper.

トラックボール11は球状であり、その下部に円筒状の
突起の形態をしたベアリングケース81が一体的に設け
てあり、永久磁石76と、ローラベアリング77を組み
込んだベアリング受け78がベアリングケース81内に
配設される。ハウジング71には、トラックボール11
を収容する球状の穴85が形成され、トラックボール1
1はベアリング81とローラ74とにより回転自在に支
持される。ローラ74はハウジング71に取付けられる
ピン75により回転自在に軸支される。ハウジング71
の下方に形成した中空部87内にはロアケース16上に
固設されるプリント基板46が設けられ、磁気センサ4
3はこのプリント基板上に実装され、プリント基板46
に形成されるスイッチ回路(図示せず)に接続されてい
る。
The trackball 11 has a spherical shape, and a bearing case 81 in the form of a cylindrical protrusion is integrally provided at the bottom of the trackball 11. A bearing receiver 78 incorporating a permanent magnet 76 and a roller bearing 77 is disposed inside the bearing case 81. will be placed. The housing 71 includes a trackball 11.
A spherical hole 85 is formed to accommodate the trackball 1.
1 is rotatably supported by bearings 81 and rollers 74. The roller 74 is rotatably supported by a pin 75 attached to the housing 71. Housing 71
A printed circuit board 46 fixed on the lower case 16 is provided in a hollow portion 87 formed below the magnetic sensor 4.
3 is mounted on this printed circuit board, and the printed circuit board 46
The circuit is connected to a switch circuit (not shown) formed in the circuit.

以上の構造により、トラックボール11はベアリングケ
ース81がハウジング71に形成した環状の係止面(ス
トッパ)83と接触する位置まで任意の方向に回転移動
することができる。この停止位置でトラックボール11
から指を放すと、トラックボール11はベアリングケー
ス81の存在により重心が下方にずれているため、ベア
リングケース81がトラックボール11の真下になる位
置へ自動復帰することができる。磁気センサ43による
検出機構については後述する。
With the above structure, the trackball 11 can rotate in any direction until the bearing case 81 comes into contact with the annular locking surface (stopper) 83 formed on the housing 71. At this stop position, the trackball 11
When the finger is released, the center of gravity of the trackball 11 is shifted downward due to the existence of the bearing case 81, so that the bearing case 81 can automatically return to the position directly below the trackball 11. The detection mechanism using the magnetic sensor 43 will be described later.

第10図は更に別の検出方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing yet another detection method.

同図において、11′はトラックボールとして機能する
半球状のドーム、71′ はドーム11′を回転自在に
支持する球状のハウジング、89はばねである。ドーム
11° はその内周面がハウジング71′の外周面にそ
って任意の方向へ回転移動することができ、ハウジング
71°の下部に配設されたプリント基板46に実装した
磁気センサ43がドーム11°の中央下部に形成した突
起94に固設した永久磁石76の変位を検出する(後述
)。突起94はハウジング71゛ の上部中心開口93
を貫通する。ドーム11°は末広がり状のコイルばね8
9により初期位置に復帰せしめられる。
In the figure, 11' is a hemispherical dome that functions as a trackball, 71' is a spherical housing that rotatably supports the dome 11', and 89 is a spring. The inner peripheral surface of the dome 11° can rotate in any direction along the outer peripheral surface of the housing 71', and a magnetic sensor 43 mounted on a printed circuit board 46 disposed at the bottom of the housing 71° rotates around the dome. The displacement of a permanent magnet 76 fixed to a protrusion 94 formed at the lower center of 11° is detected (described later). The protrusion 94 is located at the upper center opening 93 of the housing 71'.
penetrate. The dome 11° is a coiled spring 8 that widens at the end.
9 to return to the initial position.

第11図は検出方法の更に別の実施例を示すものである
FIG. 11 shows yet another embodiment of the detection method.

同図において、11”はドーム、95(95a、95b
)はロークリエンコーダ、96はロータ、97はシャフ
ト、71”はハウジング、98はローラである。
In the same figure, 11" is a dome, 95 (95a, 95b
) is a rotor encoder, 96 is a rotor, 97 is a shaft, 71'' is a housing, and 98 is a roller.

トラックボールとして機能するドーム11”は、シャフ
ト97に取りつけた2個のロータ96 (96a、96
b)と1個のロータ98によって回転自在に支持され、
任意の方向へ回転移動することができる。シャフト97
は軸受100により回転自在に保持される。ハウジング
71”上にはプリント基板46が固設され、これにはX
軸移動量とY軸移動量を検出するためのエンコーダ95
a、95bが実装されている。ドーム11”の移動量が
ロータ96a、96bへ伝達され、D−夕96(96a
、96b)の回転量をロークリエンコーダ95 (95
a、95b)によって検出するものである。
The dome 11'', which functions as a trackball, has two rotors 96 (96a, 96
b) rotatably supported by one rotor 98,
It can be rotated in any direction. shaft 97
is rotatably held by a bearing 100. A printed circuit board 46 is fixedly mounted on the housing 71'', and this
Encoder 95 for detecting axis movement amount and Y-axis movement amount
a, 95b are implemented. The amount of movement of the dome 11" is transmitted to the rotors 96a and 96b, and
, 96b) using the low-resolution encoder 95 (95
a, 95b).

第12図は磁気センサ43を用いた検出方法を示す図で
ある。
FIG. 12 is a diagram showing a detection method using the magnetic sensor 43.

同図において、76は永久磁石、43は磁気抵抗素子で
ある。
In the figure, 76 is a permanent magnet, and 43 is a magnetoresistive element.

永久磁石76をトラックボール11に取り付けた場合あ
るいはドーム11°に取り付けた場合のいずれの場合に
も同様である。尚、永久磁石の代わりにプラスチックマ
グネットを用いてもよい。
This is the same whether the permanent magnet 76 is attached to the trackball 11 or the dome 11°. Note that a plastic magnet may be used instead of the permanent magnet.

また、磁石をトラックボール11あるいはドーム11°
 に接着する代わりに、トラックボールあるいはドーム
11° 自体を着磁加工してもよい。
Also, attach the magnet to the trackball 11 or dome 11°.
Instead of adhering to the dome 11°, the trackball or dome 11° itself may be magnetized.

永久磁石76は垂直方向に着磁し、永久磁石76の下方
に4つの磁気抵抗素子43を90°ずらした位置に配置
することにより永久磁石76の位置変化に応じて磁束が
差動的に作用し、それにより永久磁石76の変位量に比
例した電圧が出力される。
The permanent magnet 76 is magnetized in the vertical direction, and by arranging the four magnetic resistance elements 43 below the permanent magnet 76 at positions shifted by 90 degrees, magnetic flux acts differentially in response to changes in the position of the permanent magnet 76. As a result, a voltage proportional to the amount of displacement of the permanent magnet 76 is output.

第13図は、磁気抵抗素子としてバーバーポール型磁気
抵抗素子43°を用いた場合の実施例である。
FIG. 13 shows an example in which a barber pole type magnetoresistive element 43° is used as the magnetoresistive element.

バーバーポール型磁気抵抗素子43゛ の場合は周知の
如く、永久磁石76に対して、その方向に、X軸、Y軸
それぞれに1つずつ配置するだけで、検出することが可
能である。
As is well known, in the case of the barber pole type magnetoresistive element 43', detection can be performed by simply arranging one on each of the X-axis and the Y-axis in the direction of the permanent magnet 76.

このように磁気抵抗素子を用いて、磁気抵抗変化を利用
した検出機能であると低消費電力化が可能となる、構造
が簡単になる等の利点がある。
In this way, a detection function that utilizes magnetoresistive changes using a magnetoresistive element has advantages such as lower power consumption and a simpler structure.

第14図及び第15図により磁石の加速度制御を説明す
る。
The acceleration control of the magnet will be explained with reference to FIGS. 14 and 15.

第14図は制御回路図であり、143は磁石76の移動
量を検出する検出部、144はA/D変換器、145は
MPUである。
FIG. 14 is a control circuit diagram, in which 143 is a detection unit that detects the amount of movement of the magnet 76, 144 is an A/D converter, and 145 is an MPU.

磁気抵抗変化、エンコーダの回転量等を検出する検出部
143から出力されるX軸移動信号及びY軸移動信号を
増幅してA/D変換器144でデジタル変換した後、M
PU145にて加速度制御して出力する。この加速度制
御を行う際のフローチャートを第15図(a)に示す。
After amplifying the X-axis movement signal and Y-axis movement signal output from the detection unit 143 that detects changes in magnetic resistance, the amount of rotation of the encoder, etc., and converting them into digital signals using the A/D converter 144, the M
The PU 145 controls the acceleration and outputs it. A flowchart for performing this acceleration control is shown in FIG. 15(a).

第15図(a)において、まず磁石のX軸側の移動量に
応じて出力されるX軸側の出力電圧を測定して、これを
記憶する。次に同様にY軸側の移動量に伴う出力電圧を
測定して、これを記憶する。
In FIG. 15(a), first, the output voltage on the X-axis side, which is output according to the amount of movement of the magnet on the X-axis side, is measured and stored. Next, similarly, the output voltage associated with the amount of movement on the Y-axis side is measured and stored.

MPU145内には第15図(b)に示すように、Y軸
、Y軸の電圧値に対応した加速度を示すカウント数を出
力するテーブルを備えている。例えば、Y軸の電圧値が
4、Y軸の電圧値が2の場合、それぞれカウント数20
と10とを出力することになり、単位時間あたりの移動
信号をY軸で20回、Y軸で10回出力して、カーソル
が制御される。
As shown in FIG. 15(b), the MPU 145 includes a table that outputs the Y-axis and a count number indicating the acceleration corresponding to the Y-axis voltage value. For example, if the Y-axis voltage value is 4 and the Y-axis voltage value is 2, the count number is 20 for each.
and 10, and the cursor is controlled by outputting a movement signal per unit time 20 times on the Y axis and 10 times on the Y axis.

このように、加速度制御を行うことでカーソル移動させ
ると、磁石、従ってトラックボールあるいはドームの移
動量が少なくて済むことから、操作が容易となる、装置
を小型にすることができる等の利点が生じる。
In this way, when the cursor is moved by controlling the acceleration, the amount of movement of the magnet and therefore the trackball or dome is reduced, which has the advantages of easier operation and the ability to make the device more compact. arise.

特に、横方向の寸法を小さくでき、例えばキーボード部
において、1キ一分のスペースに設置することができる
In particular, the lateral dimension can be reduced, and the keyboard can be installed in a space equivalent to one square inch, for example.

第16図はトラックボールあるいはドーム11゛の移動
範囲を示したものである。
FIG. 16 shows the range of movement of the trackball or dome 11'.

第16図において○を中心とする半径r2の内側が移動
可能な領域である。
In FIG. 16, the area within the radius r2 centered on ◯ is the movable area.

0を中心とする半径r1の内側部分は、オペレータが指
をトラックボール11またはドーム11゜にのせた時や
アッパーケースを傾斜させた時に動く、いわゆる誤動作
を招く初期移動領域である。
The inner portion of the radius r1 centered at 0 is an initial movement region that moves when the operator places his finger on the trackball 11 or the dome 11° or when the upper case is tilted, leading to so-called malfunctions.

第17図はMPU145内のテーブルの一実施例を示し
たものである。上記の初期移動領域r1内ではカーソル
又はポインターを停止させておくのが望ましく、そのた
め、検出装置から出力された電圧が例えば電圧信号値6
までをカウント数0としてカウントしないことを示して
いる。これにより測定精度を向上させることができる。
FIG. 17 shows an example of a table within the MPU 145. It is desirable to keep the cursor or pointer stationary within the above-mentioned initial movement region r1, so that the voltage output from the detection device is, for example, a voltage signal value of 6.
This indicates that the count up to 0 is not counted. This can improve measurement accuracy.

トラックボール11またはドーム11°を用いて加速度
制御する場合、トラックボール11またはドーム11°
は移動範囲が決まっているので、装置に指をのせた場合
、原点であることが容易に識別できるようにすると操作
性が良好である。
When controlling acceleration using trackball 11 or dome 11°, trackball 11 or dome 11°
Since the range of movement is fixed, operability is improved if the origin can be easily identified when a finger is placed on the device.

そのため第18図に示す如く、原点を規定するために第
18図(a)の如く、トラックボール11またはドーム
11°の頂点に窪み150を設けたり、あるいは同図(
b)のように小突起151を設けてもよい。またこれと
は別に、同図(C)の如く、半球状断面のリング152
を設けてもよい。これらの窪み150、突起151、あ
るいはリング152はいずれもそれが北極を指している
時に原点を示すのみならず、オペレータが操作する時に
この部分に指をあてることにより、すべり難くなり、作
業の確実性が増す。
Therefore, as shown in FIG. 18, in order to define the origin, a depression 150 is provided at the apex of the trackball 11 or the dome 11° as shown in FIG.
A small protrusion 151 may be provided as in b). Apart from this, as shown in the same figure (C), a ring 152 with a hemispherical cross section
may be provided. Each of these depressions 150, protrusions 151, or rings 152 not only indicates the origin when pointing to the north pole, but also makes it difficult for the operator to slip by placing his or her fingers on these parts during operation, making work more reliable. Sex increases.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の発明により、トラックボールのX、Y軸に出力信
号は、ベースポードに対して平行の時を含め、前方・後
方・左方・右方へそれぞれ傾斜した時で5通りの出力が
可能となり、従来のトラックボール5つ分のトラックボ
ール機能を有することになる。またそれぞれのクリック
ボタンスイッチは操作性が良好な位置にあり、今後ます
ます増加するグラフィカルユーザーインターフェイスに
対応することができる。
With the above invention, the output signals on the X and Y axes of the trackball can be output in five ways, including when the trackball is parallel to the base port, and when the trackball is tilted forward, backward, leftward, and rightward. It has the same trackball functions as five conventional trackballs. In addition, each click button switch is located in a convenient position for easy operation, making it compatible with the ever-increasing number of graphical user interfaces.

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

第1A図は本発明にかかるトラックボールアセンブリの
第1の実施例を示す断面図解図、第1B図は第1A図に
示すトラックボールアセンブリにおけるスイッチの配置
を示す図、第2図は第1A図に示すトラックボールアセ
ンブリの外観斜視図、第3図はその使用状態を説明する
図、第4図は本発明にかかるトラックボールアセンブリ
の第2の実施例を示す外観斜視図、第5図は第4図のト
ラックボールアセンブリの使用状態を説明する図、第6
図は第5図の要部を拡大して示す側面図、第7図は本発
明にかかるトラックボールアセンブリのロアケースの組
立詳細図、第8図は第7図とは別の実施例を示す図、第
9図はトラックボールを操作した時の検出方法を示す側
面断面図、第10図は第9図の別の実施例を示す図、第
11図は第9図の更に別の実施例を示す図、第12図は
磁気センサを用いた検出方法を示す図、第13図は第1
2図の別の実施例を示す図、第14図及び第15図は磁
石の加速度制御を示す回路図及びフローチャート、第1
6図はトラックボールの移動範囲を示す図、第17図は
MPU内に記憶した数値の一例を示し図、第18図はト
ラックボールの原点位置決約手段の3つの実施例を示す
図。 11・・・トラックボールへ  12・・・アッパケー
ス、13・・・ベース、 15・・・ユニバーサルジヨイント、 16・・・ロアケース、    46・・・プリント基
板。 第1実施例 壓1A図 スインチ配列 第1B図 11・・・トラックボール 12・・・アッパケース 13・・・ベース 15・・・ユニバーサルジヨイント 16・・・ロアケース 46・・・プリント基板 第1実施例外観 操作状態 第3図 第2実施例外観 第4図 操作状態 第5図 パームレスト機構 第6図 0アケースとプリント板の構造 第7図の変形実施例 第8因 トラックボールの別実施例 第9国 ドーム状トラックボール 第10国 検出機構 第11図 磁気センサの原理 巾12図 磁気センサの別の例 吊13図 、143 制御回路 第141 動作フロー トラックポールの移動領域 第16図 電圧値とカウント数の関係 第17図 (Q) (b) 原点位置決め手段 第18図
FIG. 1A is a cross-sectional diagram showing a first embodiment of the trackball assembly according to the present invention, FIG. 1B is a diagram showing the arrangement of switches in the trackball assembly shown in FIG. 1A, and FIG. 2 is the diagram shown in FIG. 1A. FIG. 3 is a diagram illustrating its use condition, FIG. 4 is an exterior perspective view showing a second embodiment of the trackball assembly according to the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of the trackball assembly shown in FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating the usage state of the trackball assembly shown in FIG. 4.
5 is an enlarged side view showing the main parts of FIG. 5, FIG. 7 is a detailed assembly view of the lower case of the trackball assembly according to the present invention, and FIG. 8 is a view showing a different embodiment from FIG. 7. , FIG. 9 is a side sectional view showing a detection method when the trackball is operated, FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of FIG. 9, and FIG. 11 is a diagram showing still another embodiment of FIG. 9. Figure 12 is a diagram showing a detection method using a magnetic sensor, and Figure 13 is a diagram showing a detection method using a magnetic sensor.
FIGS. 14 and 15 are circuit diagrams and flowcharts showing magnet acceleration control;
FIG. 6 is a diagram showing the movement range of the trackball, FIG. 17 is a diagram showing an example of numerical values stored in the MPU, and FIG. 18 is a diagram showing three embodiments of the origin position determination means for the trackball. 11... To the trackball 12... Upper case, 13... Base, 15... Universal joint, 16... Lower case, 46... Printed circuit board. First embodiment Figure 1A Sinch arrangement Figure 1B 11...Trackball 12...Upper case 13...Base 15...Universal joint 16...Lower case 46...Printed circuit board first implementation Example external appearance and operating state Fig. 3 External appearance of the second embodiment Fig. 4 Operating state Fig. 5 Palm rest mechanism Fig. 6 Structure of the case and printed board Country Dome-shaped trackball 10 Country Detection mechanism Figure 11 Principle of magnetic sensor Width 12 Figure Another example of magnetic sensor Hanging Figure 13, 143 Control circuit No. 141 Operation flow Movement area of track pole Figure 16 Voltage value and count number Relationship between Figure 17 (Q) (b) Origin positioning means Figure 18

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ケーシング内に回転自在に取り付けられ且つケーシ
ングから少なくとも一部が突出するトラックボールと、
その回転量を検出する検出器とを有し、トラックボール
の回転量に応じてコンピュータのディスプレイ上のポイ
ンターまたはカーソルをディスプレイ上の任意の位置へ
移動させるトラックボールアセンブリにおいて、上記ケ
ーシングは固定ロアケース(16)とこれに対してユニ
バーサルジョイント(15)を介して傾斜可能に保持さ
れる可動アッパケース(12)とにより構成され、該ア
ッパケースの傾斜を検出する傾斜検出手段(14)を有
し、上記トラックボール(11)は可動アッパケースに
夫と共に可動に且つ相対回転自在に保持されることを特
徴とするトラックボールアセンブリ。 2、上記アッパケースは傾斜側面(18)を有すること
を特徴とする請求項1に記載のトラックボールアセンブ
リ。 3、上記アッパケースは傾斜前面(19)を有し、該傾
斜前面にトラックボールが回転自在に保持されることを
特徴とする請求項1に記載のトラックボールアセンブリ
。 4、上記アッパケースの後部に掌を乗せるためのパーム
レスト(20)を形成したことを特徴とする請求項1に
記載のトラックボールアセンブリ。 5、所定のスイッチ回路を形成したプリント基板(46
)がアッパケースに固設されることを特徴とする請求項
1に記載のトラックボールアセンブリ。 6、上記ロアケースには直交2方向に永久磁石(44)
が固定され、且つ上記プリント基板(46)にはプリン
ト基板の傾斜位置に応じて対応永久磁石の磁力を受ける
磁電変換素子(45)が取付けられることを特徴とする
請求項5に記載のトラックボールアセンブリ。 7、上記プリント基板(46)にはプリント基板の傾斜
位置に応じて作動せしめられるスイッチ素子(58)が
取付けられることを特徴とする請求項5に記載のトラッ
クボールアセンブリ。 8、所定のスイッチ回路を形成したプリント基板(46
)がロアケースに固設されることを特徴とする請求項1
に記載のトラックボールアセンブリ。 9、上記トラックボール(11)の下部には永久磁石(
76)が取り付けられ、且つ上記プリント基板(46)
には直交2方向に該永久磁石(76)の位置を検出する
磁気センサ(43)が設けられることを特徴とする請求
項8に記載のトラックボールアセンブリ。 10、上記トラックボールは略球状を呈し、略球状低部
には円筒状突起部を設け、上記円筒状突起部の内部に回
転量を検出する検出器を有することを特徴とする請求項
1記載のトラックボールアセンブリ。 11、上記トラックボールは略ドーム状を呈することを
特徴とする請求項1に記載のトラックボールアセンブリ
。 12、上記トラックボールにはその原点位置を示す位置
決め手段(150等)が設けられることを特徴とする請
求項10または11に記載のトラックボールアセンブリ
[Scope of Claims] 1. A trackball rotatably mounted within a casing and at least partially protruding from the casing;
In a trackball assembly that has a detector for detecting the amount of rotation of the trackball and moves a pointer or cursor on a computer display to an arbitrary position on the display according to the amount of rotation of the trackball, the casing has a fixed lower case ( 16) and a movable upper case (12) that is tiltably held via a universal joint (15), and includes an inclination detection means (14) for detecting the inclination of the upper case; A trackball assembly characterized in that the trackball (11) is held in a movable upper case so as to be movable together with the husband and relatively rotatable. 2. The trackball assembly according to claim 1, wherein the upper case has an inclined side surface (18). 3. The trackball assembly according to claim 1, wherein the upper case has an inclined front surface (19), and the trackball is rotatably held on the inclined front surface. 4. The trackball assembly according to claim 1, further comprising a palm rest (20) for resting a palm on the rear part of the upper case. 5. Printed circuit board (46
2. The trackball assembly according to claim 1, wherein the trackball assembly is fixed to the upper case. 6. The lower case has permanent magnets (44) in two orthogonal directions.
6. The trackball according to claim 5, wherein the printed circuit board (46) is provided with a magnetoelectric transducer (45) that receives the magnetic force of a corresponding permanent magnet depending on the tilted position of the printed circuit board. assembly. 7. The trackball assembly according to claim 5, wherein the printed circuit board (46) is provided with a switch element (58) that is activated depending on the tilted position of the printed circuit board. 8. Printed circuit board (46
) is fixed to the lower case.
Trackball assembly as described in. 9. There is a permanent magnet (
76) is attached, and the printed circuit board (46)
The trackball assembly according to claim 8, further comprising a magnetic sensor (43) for detecting the position of the permanent magnet (76) in two orthogonal directions. 10. The trackball according to claim 1, wherein the trackball has a substantially spherical shape, a cylindrical protrusion is provided at the substantially spherical bottom portion, and a detector for detecting the amount of rotation is provided inside the cylindrical protrusion. trackball assembly. 11. The trackball assembly of claim 1, wherein the trackball has a generally dome shape. 12. The trackball assembly according to claim 10 or 11, wherein the trackball is provided with positioning means (such as 150) for indicating its origin position.
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