JPH0749550Y2 - トラックボール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はCRTデイスプレイ等の表示装置に備えられ、画
面上のカーソルを位置制御するトラツクボールに関す
る。

〔従来の技術〕

従来、例えば実開昭64−24447号公報に示されるよう
に、ハウジングの上面から突出するボールを手で回転さ
せることにより、表示画面上のカーソルを所望の座標や
メニユーまで移動させて、その座標やメニユーを入力す
るＸ−Ｙ座標入力装置、いわゆるトラツクボールが提案
されている。

第７図はこの種の従来のトラツクボールを示す斜視図で
ある。

この従来のトラツクボールは、第７図に示すように、外
殻を形成し、天面に円孔31を有する筐体32と、この筐体
32内に収納され、一部が円孔31より突出するボール33
と、互いに直角となるように配置され、ボール33の回転
に連動して回転する一対の回転体34,35と、これらの回
転体34,35のそれぞれの回転量を検出するエンコーダ等
の検出部36,37とを備えている。上述した回転体34は、
ボール33の下側の面に当接する回転ローラ38と、この回
転ローラ38と一体的に回転する回転軸39等とからなつて
おり、もう１つの回転体35も同様に回転ローラ38aと回
転軸39a等とからなる。

この従来のトラツクボールにあつては、筐体32の円孔31
から突出するボール33を手で回転させると、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回転
体34,35に伝達され、これらの回転体34,35の回転量が検
出部36,37によつて検出されて、それぞれパルス信号が
出力される。従つて、これらのパルス信号を計数するこ
とにより、このトラツクボールに接続される図示しない
デイスプレイ上のカーソルを所望位置に移動することが
できる。そして、所望の座標やメニユーまでカーソルが
移動したとき、ボール33の回転を止め、図示しない入力
スイツチを投入することにより、座標入力やメニユー選
択などを行うようになつている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、近年、キーボードのキー配列面にトラツクボ
ールを付設する試みが実開昭63−135423号公報等におい
て提案されている。このような場合、収納スペースの関
係でボールの径寸法をできるだけ小さくする必要がある
が、前述した従来のトラツクボールにおいてボールの球
径を小さくすると、カーソルを画面の一端から他端まで
移動させるのにボールを何回転もしなければならず、操
作性が悪くなるという問題がある。そこで、検出部から
出力されるパルス信号の分解能を高める定倍処理を施
し、ボールの少ない回転でカーソルを画面の端から端ま
で移動させることが考えられるが、そのようにするとカ
ーソルの微妙な制御ができなくなるため、別の観点から
操作性が悪くなるという問題がある。

また、前述した従来のトラツクボールにあつては、メニ
ユーを選択するための入力スイツチがボールと機構的に
独立した形で設けられているため、ボールを回転してカ
ーソルをデイスプレイ上の目的とするメニユーまで移動
させた後、ボールから手を離して入力スイツチを操作す
るという２段の操作手順が必要で、この点からも操作性
が悪いという問題があつた。

本考案は上記した従来技術の実情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、小型で操作性に優れたトラツクボール
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案は、開口を有するハ
ウジングと、このハウジング内に収納され一部が上記開
口より突出するボールと、互いに直角となるように配置
され、上記ボールの回転に連動して回転する一対の回転
体と、これら回転体の回転量を検出する検出部とを備
え、上記ボールを任意方向へ回転することにより画面上
のカーソルを位置制御するようにしたトラツクボールに
おいて、上記ボールの鉛直方向の移動によつて複数段の
スイツチ切換えが行われる多段押釦スイツチを設け、こ
の押釦スイツチの前段側のスイツチング動作により、上
記検出部から出力される検出信号の分解能を下げるモー
ド切換え信号が発生し、最終段のスイツチング動作によ
り上記カーソルの位置に応じたメニユーを選択するセレ
クト信号が発生するように構成したことを特徴とするも
のである。

〔作用〕

押釦スイツチがオフの状態でボールを回転すると、カー
ソルはボールの回転に対して敏感に反応し、目的とする
位置の近傍にカーソルを素早く移動することができる。
一方、ボールを押下して押釦スイツチの前段側スイツチ
をオンにした状態でボールを回転すると、カーソルの動
きはボールの回転に対して鈍くなり、最終目的ポイント
へカーソルを正確に位置合わせすることができる。さら
に、ボールを押下して押釦スイツチの最終端のスイツチ
をオンにすると、移動制御されたカーソルの位置に応じ
たメニユーを選択することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図に基づいて説明する。

第１図は本考案の一実施例に係るトラツクボールの平面
図、第２図はその要部断面図、第３図はそのトラツクボ
ールに備えられる付勢手段の説明図、第４図はそのトラ
ツクボールに備えられる押釦スイツチの断面図である。

第１図および第２図に示すように、本実施例に係るトラ
ツクボールは、円孔１を有する天板２（第１図では図示
省略）と、この天板２の下面に取付けられた筐体３と、
この筐体３内に収納され一部が円孔１より突出するボー
ル４と、ボール４の回転に連動して回転する一対のロー
ラ5,6と、両ローラ5,6のそれぞれの回転量を検出する検
出部7,8と、ボール４を両ローラ5,6方向へ弾性付勢する
付勢ボール９と、小球10を介してボール４の真下に配置
された押釦スイツチ11とを備えている。

前記天板２はキーボードの外殻の一部をなすものであ
り、オペレータは図示せぬキーの打鍵操作とボール４の
回転操作とを連続して行うことができる。前記筐体３の
中央には半球状の凹部12が形成されており、前記ボール
４はこの凹部12内に若干のクリアランスを存して収納さ
れている。

前記両ローラ5,6は互いに直角となるように筐体３に軸
支されており、これらのローラ5,6の端部にはそれぞれ
連結された前記検出部7,8は、磁気式，光学式あるいは
機械式のエンコーダからなる。

第３図から明らかなように、前記付勢ボール９は、筐体
３に形成された挿入孔13内に配置され、コイルばね14か
らの弾発力によつてボール４と接する方向へ付勢されて
いる。挿入孔13の開口端にはストツパ用突起15が形成さ
れており、付勢ボール９はこの突起15と衝当することに
より挿入孔13からの突出量が規制されている。なお、前
記両ローラ5,6の軸心と付勢ボール９の中心は、ボール
４の中心Ｏを通る同一平面内に配置されている。

第４図に示すように、前記押釦スイツチ11は、中央接点
16と第１および第２固定接点17,18を設けた箱形のケー
ス19と、第１固定接点17に接するドーム状の第１可動接
点20と、第２固定接点18に接するドーム状の第２可動接
点21と、第１および第２可動接点20,21間に介設され中
央に孔22を有するスペーサ23と、ケース19の上面開放端
を被覆する防水シート24と、この防水シート24をケース
19に固着する蓋板25とを備えており、前記小球10は蓋板
25に穿設された中央孔26を介して防水シート24と接して
いる。なお、このように構成された押釦スイツチ11は、
ケース19より突出する端子27をはんだ付けすることによ
りプリント基板28上に実装され、このプリント基板28は
前記筐体３の下面に固着されている（第２図参照）。

次に、上記実施例の動作を説明する。

キーボードの天板２に穿設された円孔１から突出するボ
ール４を手で回転させると、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ローラ5,6に伝達さ
れ、これらのローラ5,6の回転量が検出部7,8によつて検
出される。この場合、第５図（ａ）に示すように、両ロ
ーラ5,6の軸心と付勢ボール９の中心はボール４の中心
Ｏを通る同一平面内にあり、ボール４は付勢ボール９か
らの矢印方向の弾発力を受けて両ローラ5,6と接触する
ため、ボール４の回転は両ローラ5,6にスリツプするこ
となく確実に伝達される。そして、両検出部7,8から出
力されるパルス信号を図示せぬマイコンで計数すると、
第６図に示すデイスプレイ29上でカーソル30はボール４
の回転に応じて移動する。

上記動作中、押釦スイツチ11はオフ状態であり、この場
合におけるボール４の回転量に対するカーソル30の移動
量を大きく、換言すると分解能を高く設定しておくと、
例えばボール４を約1/4回転しただけで、カーソル30を
デイスプレイ29の一端から他端まで移動することができ
る。従つて、第６図のＡ点にあるカーソル30を最終目的
ポイントであるＣ点まで移動するのに際し、Ｃ点の近傍
のＢ点までカーソル30を素早く移動することができる。

このようにしてカーソル30をＢ点まで移動したならボー
ル４の回転を止め、次いで、ボール４を押し下げる。ボ
ール４が下降すると、それに連動して小球10も下降する
ため、第４図に示す押釦スイツチ11の防水シート24を介
して第１可動接点20が下方に変位され、この変位量が所
定値を超えると、第１可動接点20は反転して第２可動接
点21に接触し、第１のスイツチ切換動作が行われる。こ
の場合、第５図（ｂ）に示すように、ボール４の中心Ｏ
は両ローラ5,6の軸心と付勢ボール９の中心を含む平面
（図中の一点鎖線）に対しt₁だけ下降するが、付勢ボー
ル９の弾発力によつて水平方向に若干移動されるため、
ボール４と両ローラ5,6間の接触は保たれる。

このようにして押釦スイツチ11の第１のスイツチ切換動
作が行われるとモード切換え信号が発生し、前記マイコ
ンはこの信号に基づいて、両検出部7,8から出力される
信号を間引く逓倍処理を行う。これにより、ボール４の
回転量に対するカーソル30の移動量が小さくなり、換言
すると分解能が低く設定され、カーソル30の動きが鈍く
なる。従つて、この状態においてボール４を回転する
と、Ｂ点にあるカーソル30を微妙にコントロールするこ
とができ、最終目的ポイントであるＣ点に正確に移動す
ることができる。

カーソル30をＣ点まで移動したならボール４の回転を止
め、ボール４をさらに押し下げる。すると、押釦スイツ
チ11の第２可動接点21が第１可動接点20によつて下方に
変位され、この変位量が所定値を超えると、第２可動接
点21も反転して中央接点16に接触し、第２のスイツチ切
換動作が行われてＣ点のメニユーが選択される。この場
合、第５図（ｃ）に示すように、ボール４の中心Ｏは両
ローラ5,6の軸心と付勢ボール９の中心を含む平面に対
しさらに下降（t₂）するが、付勢ボール９が突起15に当
接してそれ以上前進しないため（第３図の破線参照）、
ボール４は両ローラ5,6と付勢ボール９と離間した状態
で下降する。従つて、第２のスイツチ切換動作が行われ
る過程で両ローラ5,6は回転せず、換言すると、カーソ
ル30を最終目的ポイントであるＣ点に保つた状態でＣ点
のメニユーを選択することができる。

なお、上記実施例では、押釦スイツチ11として２段のス
イツチ切換えが行われる２段型のものを用い、前段でカ
ーソル30の動きを鈍くするモード切換信号を発生させ、
後段でメニユーを選択するセレクト信号を発生させる場
合について説明したが、３段以上のスイツチ切換えが行
われる多段型の押釦スイツチを用い、この押釦スイツチ
の前段側のスイツチング動作により分解能を順次下げる
モード切換信号を発生させ、最終段のスイツチング動作
でセレクト信号を発生させるようにすることも可能であ
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、ボールの回転量
に対するカーソルの移動量が、ボールの押圧操作によつ
て動作される多段型押釦スイツチの前段側のスイツチン
グ動作にて変わるため、小径のボールにも拘らずボール
の少ない回転でカーソルを微妙に位置制御することがで
き、しかも、ボールをさらに押下することによつて動作
される多段型押釦スイツチの最終段のスイツチング動作
にてメニユーを選択することができるため、小型化に好
適で操作性に優れたトラツクボールが実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本考案の一実施例に係り、第１図
はトラツクボールの平面図、第２図はその要部断面図、
第３図は付勢ボールの収納状態を示す断面図、第４図は
押釦スイツチの断面図、第５図はボールとローラおよび
付勢ボールの位置関係を示す説明図、第６図はデイスプ
レイ上でのカーソルの動きを示す説明図、第７図は従来
のトラツクボールの斜視図である。 １……円孔、２……天板、３……筐体、４……ボール、
5,6……ローラ（回転体）、7,8……検出部、９……付勢
ボール、10……小球、11……押釦スイツチ、12……凹
部、13……挿入孔、14……コイルばね、15……突起、16
……中央接点、17……第１固定接点、18……第２固定接
点、19……ケース、20……第１可動接点、21……第２可
動接点、22……孔、23……スペーサ、24……防水シー
ト、25……蓋板、26……中央孔、27……端子、28……プ
リント基板、29……デイスプレイ、30……カーソル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 伊藤 英樹 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)考案者 平野 伸児 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−80419（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−68049（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−175240（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】開口を有するハウジングと、このハウジン
   グ内に収納され一部が上記開口より突出するボールと、
   互いに直角となるように配置され、上記ボールの回転に
   連動して回転する一対の回転体と、これら回転体の回転
   量を検出する検出部とを備え、上記ボールを任意方向へ
   回転することにより画面上のカーソルを位置制御するよ
   うにしたトラツクボールにおいて、上記ボールの鉛直方
   向の移動によつて複数段のスイツチ切換えが行われる多
   段型押釦スイツチを設け、この押釦スイツチの前段側の
   スイツチング動作により、上記検出部から出力される検
   出信号の分解能を下げるモード切換え信号が発生し、最
   終段のスイツチング動作により上記カーソルの位置に応
   じたメニユーを選択するセレクト信号が発生するように
   構成したことを特徴とするトラツクボール。