JPH05324186A - ポインティングデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポインティングデバイスにおいて、その回動
子を回動位置に固定でき、かつ必要時には容易にロック
状態を解除できて確実な座標軸情報が得られるようにす
る。 【構成】 ケース１の開口部２にストッパ１０が取り付
けられ、これに半球状の回動子１１がバネ１４により圧
接されており、回動子１１をバネ１４に抗して押し下げ
て回すことができ、光源１５からの光の強さが複数の受
光素子１６により検出されて回動子１１の傾き（座標軸
上の位置）が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はテレビゲーム用機器ま
たはコンピュータなどに適用して好適なポインティング
デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のポインティングデバイス
としては、ジョイスティックと呼称される多方向スイッ
チが提案されている。このジョイスティックはスティッ
クがケースの上面に対して３６０°の何れの方向にも倒
れるように支持されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のジ
ョイスティックにあっては、そのスティックから手を離
すと、これが自動的に元位置（中立位置）に戻ってしま
い、必要とする座標位置が正確に検出できない問題点が
あった。この発明はこのような問題点を回避し、回動子
が回動した位置（傾いた位置）で確実にその回動子をロ
ック状態にでき、しかも必要時にはそのロック状態を容
易に解除して回動子を回動できるようにしたものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めこの発明においては、ほぼ半球状に形成された回動子
１１と、この回動子１１が収納され、その球面の一部を
外部に露出させるための開口部２を有するケース１と、
このケース１の開口部２に取り付けられたストッパ１０
と、ケース１内に収納され、回動子１１を支持する支持
体１３と、ケース１内に収納され、支持体１３を介して
回動子１１をストッパ１０に圧接させるバネ１４と、ケ
ース１内に収納された光源１５と、この光源１５からの
光の強さが、回動子１１の支持体１３の頭部を中心とす
る回動に応じて検出される複数の受光素子１６とから構
成されたものである。

【０００５】

【実施例】この発明に係わるポインティングデバイスの
一例を先ず図１を参照して説明する。円筒状のケース１
の上端が内方に折り曲げられて開口部２が形成され、こ
のケース１の下端には基板３がビス４により取り付けら
れ、下端が閉塞されている。ケース１内には保持体５が
収納されている。この保持体５はケース１と同心円をな
す大円筒部６と、小円筒部７と、これら両者６，７間を
４つの室９（符号９ａ〜９ｄで示す）に分割するための
隔壁８（符号８ａ〜８ｄで示す）とから構成されてい
る。

【０００６】大円筒部６の上端はケース１の上端と対向
され、これらの間において環状に形成されたストッパ１
０が挟着されている。ストッパ１０は例えばゴムなどの
ように摩擦係数の比較的大きな材料により構成される。
ケース１内には半球状に形成された回動子１１が収納さ
れ、その球面の一部がケース１の開口部２を通じて外部
に露出され、その球面が上述したストッパ１０に対接さ
れる。回動子１１の下面は平面状に形成され、これに反
射鏡１２が被着されるとともに、この下面の中央部分に
は下方に向かって開くように凹部１１ａが形成されてい
る。なお回動子１１は合成樹脂で構成することができ
る。

【０００７】保持体５の小円筒部７内に樹脂などで形成
された透明な円柱状の支持体１３とバネ１４とが収納さ
れ、バネ１４の弾力により支持体１３を介して回動子１
１が上方に押し上げられ、この回動子１１の球面がスト
ッパ１０に圧接される。支持体１３の頭部は半球面に形
成され、この半球面の頂点が回動子１１の凹部１１ａの
底面に対接されている。この対接点Ｐは回動子１１の球
心点であり、この球心点を中心として回動子１１は左右
方向（図において時計回り方向またはその逆方向）およ
び前後方向などのあらゆる方向に傾斜回動される。

【０００８】バネ１４の内側には光源１５が収納され、
上述した各室９内にはそれぞれ受光素子１６（図におい
ては１６ａ〜１６ｄで示す）が収納されている。水平面
上において互いに直交するＸ軸，Ｙ軸を想定したとき、
光源１５は両軸の交点に置かれ、受光素子１６ａ〜１６
ｄは光源１５から等距離にあってかつこれらの軸上に配
置され、光源１５からの光が支持体１３を通って反射鏡
１２で反射され、各受光素子１６に到達されるように構
成されている。定常状態では回動子１１は図１Ａに示す
ようにその下面即ち反射鏡１２が水平方向にあり、この
状態では光源１５から射出され反射鏡１２で反射された
光は、各受光素子１６に均等に入力され、これらから得
られる出力が互いに等しくなって回動子１１が定常状態
にあることが検知される。

【０００９】この状態で回動子１１を、バネ１４の弾力
に抗して押し下げれば、回動子１１のストッパ１０に対
する回動抵抗が小となるので、この状態で左方向に回動
（傾斜）させると、受光素子１６ａへの光の入力が大と
なり、受光素子１６ｃへの光の入力が小となる。回動子
１１を右方向に回動させると、受光素子１６ａへの光の
入力が小となり、受光素子１６ｃへの光の入力が大とな
る。この受光の度合は回動子１１の傾きに比例する。以
上は回動子１１が左または右方向に傾斜した場合である
が、前後方向に傾斜した場合は受光素子１６ｂ，１６ｄ
の受光の割合が変化する。このようにして座標軸（Ｘ
軸，Ｙ軸）上の点即ち回動子１１の回動した方向と大き
さとを検出することができる。

【００１０】図２Ａは他の実施例を示すもので、図１と
の対応部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この例では回動子１１の凹部１１ａは支持対１３の頭部
に沿うように半球面状に形成されており、その中心は回
動子１１の中心と一致され、かつ支持対１３の頭部の半
球面の中心と一致されている。また大円筒部６と小円筒
部７とに対し、上述したＸ軸，Ｙ軸（図２では示してい
ない）上において図２Ｂに示すように、それぞれ透孔２
０，２１が形成され、回動子１１の下面に図２Ｃで示す
ような帯状の半遮光部材２２が吊り下げられ、これが大
円筒部６と小円筒部７との間に挿入されて、上述した透
孔２０，２１と対向するように配置されている。

【００１１】半遮光部材２２はこの例では樹脂などの可
撓性材により構成され、表面にグラディエーションまた
はドットやラインが密度変化されて印刷され、上方向
（または下方向）に向かって光の透過率が上昇するよう
に構成されている。または上述したような光の透過率の
変化を有する素材を使用することもできる。透孔２０，
２１が上述したＸ軸，Ｙ軸上にそれぞれ設けられている
場合は、この半遮光部材２２は回動子１１の下面に対し
て４個取り付けられる。よって回動子１１を左に回動さ
せると、図において左側の半遮光部材２２が下がるので
これが対向する透孔２０，２１における光の透過率が上
昇する。一方右側の半遮光部材２２は上がるのでこれが
対向する透孔２０，２１における光の透過率は下降し、
それぞれの受光量が受光素子１６ａと１６ｃとで検知さ
れる。

【００１２】図３Ａはさらに他の実施例を示したもので
あり、図１，図２との対応部分には同一符号を付してそ
の説明を省略する。この例では上例で説明した場合と同
様に、大円筒部６，小円筒部７に透孔２０，２１が設け
られ、これに対応して半遮光部材２２が配置されるが、
この例の半遮光部材２２として例えば透明なゴムまたは
樹脂などの柔軟性材中に光を透過しない粒子、例えば黒
色の染料をほぼ均一に混入させて形成したものが使用さ
れる。

【００１３】これら半遮光部材２２上にシャフト２３が
それぞれ配置され、これらシャフト２３の頭部は半球状
に形成されて回動子１１の下面に対接されている。回動
子１１の定常状態では、半遮光部材２２はシャフト２３
により押されて僅かに圧縮された状態にあり、Ｘ軸，Ｙ
軸（図３では示していない）上に配置された４個の受光
素子１６ａ〜１６ｄでは、光源１５からの光が均等に受
光される。図３Ｂはこの状態を示す。

【００１４】いま回動子１１を例えば反時計回り方向に
傾けると、図３Ａにおいて左側のシャフト２３が押し下
げられ、その下の半遮光部材２２は図３Ｄに示すように
押し潰されるので、この部分における光を透過しない粒
子の密度が大となり、併せて半遮光部材２２が光の通過
方向に関して長くなるので、光の透過率が低下する。一
方右側のシャフト２３は半遮光部材２２それ自体の弾力
によって持ち上げられ、従って光を透過しない粒子の密
度が定常状態よりも粗になり、併せて半遮光部材２２が
光の通過方向に関して短くなるので、この部分における
光の透過率が上昇する。即ち左側の受光素子１６ａの受
光量は減少し、右側の受光素子１６ｃの受光量は増大す
る。これらの増減は回動子１１の傾きに対応する。回動
子１１の前後方向の傾きに関しては図３では図示されな
い受光素子１１ｂ，１１ｄで検知される。

【００１５】なお、上例では４個の受光素子を使用した
場合であるが、Ｘ軸，Ｙ軸についてそれぞ１個づつの受
光素子（例えば１６ａと１６ｂ）を使用してもよいこと
明かである。また各受光素子１６ａ〜１６ｄで得られる
信号から回動子１１の傾きを計算する回路は従来周知で
あり、本件の発明の要旨には直接関係ないので、その説
明を省略する。また各実施例における支持体１３の下部
にスイッチを設けて、回動子１１を押し下げたときのみ
回路が動作するように構成することもできる。さらに各
例における回動子１１を透明材で形成する場合は、光源
１５からの光の一部がこの回動子１１内に導入され、イ
ルミネーション効果を演出できる。

【００１６】

【発明の効果】この発明に係わるポインティングデバイ
スによれば、回動子１１を回動した（傾けた）位置でこ
れを固定できるので、直接的に正確な位置情報が得られ
る効果がある。また構造的に簡単に構成され、よって小
型化が可能である効果があり、親指での操作が可能とな
ってパソコンからゲーム用まで応用範囲を広くとれる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａはこの発明に係わるポインティングデバイス
の一例を示す断面図であり、Ｂは回動子を取り除いた状
態の平面図である。

【図２】Ａは他の実施例を示す断面図であり、Ｂはその
一部分の斜視図であり、Ｃはこの実施例で使用できる半
遮光部材の一例を示す正面図である。

【図３】Ａはさらに他の実施例を示す断面図であり、Ｂ
はその一部分の斜視図であり、Ｃ，Ｄはこの実施例で使
用できる半遮光部材の一例の使用状態を示す断面図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ほぼ半球状に形成された回動子と、 この回動子が収納され、その球面の一部を外部に露出さ
   せるための開口部を有するケースと、 このケースの開口部に取り付けられたストッパと、 上記ケース内に収納され、上記回動子を支持する支持体
   と、 上記ケース内に収納され、上記支持体を介して上記回動
   子を上記ストッパに圧接させるバネと、 上記ケース内に収納された光源と、 この光源からの光の強さが、上記回動子の上記支持体の
   頭部を中心とする回動に応じて検出される複数の受光素
   子と、 から構成されたことを特徴とするポインティングデバイ
   ス。