JPH08234903A

JPH08234903A - ポインティングデバイス

Info

Publication number: JPH08234903A
Application number: JP7038112A
Authority: JP
Inventors: Kohei Fujii; 興平藤井
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-13
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JP2728005B2

Abstract

(57)【要約】【目的】コンピュータのディスプレイ画面上で作図や
描画を行う場合に、指先にて細かな動きを制御すると共
に、大きな動きも迅速に行うことができ、しかも、キー
ボードと交互に入力を行っても効率良く入力作業を行う
ことができるポインティングデバイスを提供すること。【構成】ポインティングデバイスの上部筺体１及び下
部筺体２には、上面と周面の一部が切り欠かれた形状
の，指を収容するための凹部８が形成されており、操作
ボタン３，４が、凹部８の底部に配置されている。凹部
８に指を差し込んでポインティングデバイスを移動し、
コンピュータのディスプレイの画面に表示されるカーソ
ル又はポインタの移動を行い、また、操作ボタン３，４
によって、所定の操作を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポインティングデバイ
スに係り、特にコンピュータに用いられるディスプレイ
装置の画面上に表示されるポインタを画面上で移動させ
て、所望の線や図形等を生成したり、表示画面上の特定
領域を指定して所定の命令を実行させるためのポインテ
ィングデバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータの入力装置として、
キーボードと共に、種々のポインティングデバイスが用
いられている。ポインティングデバイスは、コンピュー
タに対する命令やデータの入力を、文字ベースのキーボ
ードからの入力に対して手や手首の動きによって行うも
のであり、特に図形データを作成する場合のように、キ
ーボードからの入力ができない場合には欠かせない入力
装置である。

【０００３】代表的なポインティングデバイスとして
は、マウスがあり、最近は図形等を取り扱う場合以外に
もコンピュータへ入力する命令をキーボードから入力せ
ずにディスプレイ装置の画面上に表示されているアイコ
ン等をマウスで選択し、これによって所定のプログラム
を実行させるために用いられるようになっている。

【０００４】このポインティングデバイスは、操作性を
高めるために、種々の改良が加えられており、例えば、
特開昭３−５５６２２号公報には、マウスの本体部の高
さを調整できるように形成され、これによって操作性の
向上を図っている。

【０００５】また、特開平４−６５７１０号公報に記載
されているものは、コンピュータのディスプレイ装置に
その向きを変えるための駆動手段を設け、また、マウス
には、その駆動手段にディスプレイ装置の向きを変える
ための指令を送るボタンを設けて、マウスの動きと，デ
ィスプレイ装置の画面上に表示されるカーソルの動きと
を，一致させて操作性を向上するようにしている。更
に、特開平２−１８６１０号公報には、マウスに任意に
設定する原点からの移動距離が、Ｘ，Ｙ方向に分けて表
示できるようにした技術が開示されている。

【０００６】更に、実開昭６３−２７９３８号公報に
は、ボールと該ボールの回転量検出手段とを収容してい
る収容体とに対して、操作スイッチが設けられている操
作体を、角変位可能に取り付けた入力装置が記載されて
いる。このようなマウス型のポインティングデバイスの
ほか、例えば、特開昭６１−７９９２３号公報や実開平
３−１００９３８号公報に記載されているように指でボ
ールを回転させて操作を行うトラックボール型のものも
考え出されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したような、従来
のポインティングデバイスは、ディスプレイ装置の画面
上に表示されるカーソル又はポインタを、所定の位置ま
で移動したり、画面上の所定の領域を指定して、プログ
ラムを実行させたりすることは、十分な機能を備えてい
ると言えるが、作図したり、絵を描く場合には、操作性
が悪いという不都合があった。

【０００８】すなわち、マウス型のポインティングデバ
イスでは、肩関節が軸となる上腕部の回転運動と、肘関
節が軸となる回転運動と、手の回転動作とでマウスを移
動させている。しかし、作図等の作業では、微妙に軌跡
を制御しなければならず、マウスでは、ペンや鉛筆によ
って描く場合のように、手首の動きと、人差し指と親指
とによる細かな動きが使えない。このため、上記従来例
では、細かい作図や描画を行う作業は困難なものとなっ
ていた。

【０００９】また、前述した指でボールを回転させて操
作するトラックボール型のポインティングデバイスで
は、指先の動きによって、細かな動きは可能であるが、
一回の指の移動で動くディスプレイ画面上のカーソル又
はポインタの移動距離が少ないことから、連続した長い
線等を作図する場合等にあっては操作性が悪いという不
都合があった。

【００１０】更に、上述したようなポインティングデバ
イスの外にも、従来のペンや鉛筆等の筆記具の動作を模
倣したもので、タブレット上にペン型のポインティング
デバイスを用いて入力する形式のものもある。しかしな
がら、かかるペン型のものは、タブレット上でしか入力
することができず、また、入力する毎にペン型のポイン
ティングデバイスを手に持って構える動作を必要とする
ため、キーボード入力とペン型のポインティングデバイ
スによる入力とを、交互に繰り返す場合には、作業の流
れが途切れて、作業効率が低下するという不都合があっ
た。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくにコンピュータのディスプレイ画面上で
作図や描画を行う場合に、指先によって細かな動きを制
御できると共に、通常のマウスと同様に大きな動きを迅
速に行うことでき、しかもキーボードと交互に入力を行
っても作業の流れが途切れることなく、効率良く入力作
業を行うことができるポインティングデバイスを提供す
ることを、その目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、底面から下方に一部露出して回転自在に支持された
ボールと、このボールの回転量に対応する信号を二方向
の成分に分けて出力する回転量検出手段と、操作信号を
出力する操作スイッチとを内蔵した筺体を備え、この筺
体を上部筺体と下部筺体とで構成すると共に，上部筺体
の上面に、操作スイッチに連結された操作ボタンが装備
されて成るポインティングデバイスにおいて、上部筺体
に、その上面の一部とこれに連なる周面の一部とが切り
欠かれた形状の凹部を形成し、前述した操作ボタンを上
部筺体上の凹部に配置する、という構成を採っている。

【００１３】請求項２記載の発明では、上部筺体は、前
述した凹部を１つ備えている、という構成を採ってい
る。

【００１４】請求項３記載の発明では、上部筺体は、前
述した凹部を二つ備えていると共に、この二つの凹部の
間に隔壁を設ける、という構成を採っている。

【００１５】請求項４記載の発明では、上記請求項１記
載のポインティングデバイスにおいて、下部筺体を円板
状部材により構成すると共に、この下部筺体の底面中央
に前述したボールを支持する穴を設け且つ当該下部筺体
の中央部を周縁部から内側に凹んだ状態に設定し、ボー
ル下端が下部筺体の載置面から離間した状態で支持され
且つ上部筺体の上面を下方に押すことにより上部筺体が
弾性変形してボールが載置面に接触するようにする、と
いう構成を採っている。

【００１６】請求項５記載の発明では、前述した筺体
は、下部筺体が、上部筺体との係合状態を維持しつつ同
一中心線の周囲を所定角度の範囲内で回転角度の調整を
可能として連結する、という構成を採っている。これに
よって前述した目的を達成しようとするものである。

【００１７】

【作用】本発明のポインティングデバイスは、通常のマ
ウスのように、水平な載置面に置いて使用するもので、
筺体に設けられた凹部に、オペレータは指を差し込み、
操作ボタンに、差し込んだ指の腹が対面するようにす
る。この状態で、凹部に差し込んだ指によって、ポイン
ティングデバイスの筺体の向きが決められる。そして、
ポインティングデバイスの筺体の凹部に指を差し込んだ
まま移動すると、筺体底面のボールが載置面との摩擦で
回転し、通常のマウスと同様に回転量検出手段によっ
て、ボールの回転量と回転方向とが検出されて、その信
号はコンピュータへ向けて入力され、コンピュータのデ
ィスプレイの画面に表示され、カーソル又はポインタの
位置が、ポインティングデバイスの移動に対応して移動
する。

【００１８】また、ポインティングデバイスの筺体の凹
部に差し込まれたオペレータの指を細かく動かすことに
より、ディスプレイの画面上に表示されるカーソル又は
ポインタを微妙に動かすことができる。

【００１９】この凹部に指を差し込んだままで操作ボタ
ンを押すと、ポインティングデバイスに内蔵された、操
作スイッチが操作されて、コンピュータに操作信号が出
力される。そして、ポインティングデバイスの筺体に、
凹部が、一つ設けられている場合には、筺体を小さく、
軽くできるため、指１本の動きで、微妙な操作が可能と
なる。

【００２０】また、凹部が、ポインティングデバイスの
筺体に、隣接して二つ形成され、この二つの凹部の間に
は、当該二つの凹部の間に差し込んだ指で筺体を持ち上
げるための隔壁が形成されている場合には、通常の二つ
の操作ボタンを備えたマウスと同様な感覚で操作ができ
るほか、この凹部に差し込んだ二本の指で、当該隔壁を
持ち上げてポインティングデバイスを、載置面上の所望
の位置まで移動することができる。

【００２１】筺体の底面が、中央より凹んだ状態で形成
されボール下端が筺体の載置面から離間して支持してい
るものについては、筺体の凹部に指を単に差し込んでポ
インティングデバイスを移動させただけではポインティ
ングデバイスの動きは、ディスプレイの画面に表示され
たカーソル又はポインタの動きには反映されず、指によ
って筺体を載置面へ押し付けた状態で移動した場合の
み、ディスプレイの画面上でカーソル又はポインタが移
動する。

【００２２】さらに、筺体が、前述した凹部と操作ボタ
ンとが設けられた上部筺体と、この上部筺体に対して例
えば９０度の範囲内で角度調整可能に連結された下部筺
体とから構成されている場合には、指の操作方向をディ
スプレイの画面上でのカーソル又はポインタの移動方向
に対して変更することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図２に基
づいて説明する。

【００２４】図１は、本実施例におけるポインティング
デバイスの外観を示す斜視図であり、また、図２はその
分解斜視図である。この図１及び図２に示すように、ポ
インティングデバイスの筺体は、断面逆Ｕ字状で円筒形
の上部筺体１と、底面を構成する円板型の下部筺体２と
から構成されている。上部筺体１には、その上面と周面
の一部が切り欠かれた形状の、指を収容するための凹部
８が形成されており、この凹部８の底部に、操作ボタン
３，４が装備されている。

【００２５】この操作ボタン３，４は、それぞれの下方
に設けられた図２には示されていないスイッチに各々連
動されており、操作ボタン３または操作ボタン４を指で
押し下げることにより、操作信号が図示しないコンピュ
ータへ出力されるように構成されている。また、前述し
た凹部８は、指先一本の輪郭が適合する形状に形成され
ており、指先を凹部８内に入れた位置で、指の腹が各操
作ボタン３，４の上面に位置するようになっている。

【００２６】本実施例では、ポインティングデバイスの
筺体を構成している上部筺体１及び下部筺体２は、直径
２０〔ｍｍ〕以上３５〔ｍｍ〕以下で、高さ２５〔ｍ
ｍ〕以下の大きさに形成されており、１本の指で操作可
能な形状になっている。ここで、凹部８は指先を二本並
べて収容できる輪郭形状とし、二本の指を凹部８に収容
した際に各々の指の腹が各操作ボタンの上面に位置する
ように構成してもよい。

【００２７】また、下部筺体２は、弾性変形が可能な円
板によって形成されている。下部筺体２の上面周縁部よ
り中心側によった位置には、当該下部筺体２を前述した
上部筺体１の下端の内周縁に係止するための係合凸条７
が環状に設けられている。また、下部筺体２の中央に
は、ボール５が配置されており、このボール５は、下部
筺体２の中央に形成された穴６の周縁部に支持されてい
る。そして、このボール５の下端側の一部が下部筺体２
から下方に露出された状態となっている。

【００２８】ボール５には、軸９Ａ及び軸１０Ａに固定
されている図示しないローラが接触しており、ボール５
の回転がこのローラを介して軸９Ａ及び、軸１０Ａに伝
達されるようになっている。この軸９Ａ及び軸１０Ａ
は、互いに直交した方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向）に、下
部筺体２に対して回転自在に支持されている。各々の軸
９Ａ，１０Ａには、スリット円板９，１０が設けられて
おり、下部筺体２側に固定されているＸ軸スリットセン
サー１６、及びＹ軸スリットセンサー１７によって、ス
リット円板９，１０の各々の回転が検出されるようにな
っている。

【００２９】図３に、前述したポインティングデバイス
の信号処理系の回路ブロック図を示す。この図３におい
て、操作スイッチとしての左スイッチ１３及び右スイッ
チ１４は、操作ボタン３及び操作ボタン４の下方に各々
対応して設けられたスイッチであり、各操作ボタン３，
４の操作に対応した信号が前記各スイッチ１３，１４か
ら信号／座標変換回路２１へ入力される。また、この信
号／座標変換回路２１には、Ｘ軸スリットセンサー１６
及びＹ軸スリットセンサー１７で発生した信号，即ちボ
ール５の回転に対応した信号が入力される。

【００３０】信号／座標変換回路２１では、各スリット
センサー１６，１７から入力された信号を距離と座標単
位の整数倍に変換し、また、各スイッチ１３，１４から
の入力信号（スイッチオン信号）を受けて座標特定信号
に変換する。信号／座標変換回路２１から出力される信
号は、並列／直列変換回路２２と有線／無線変換回路２
３とを介してコンピュータへ送られる。この並列／直列
変換回路２２は、コンピュータに信号を並列に送り出す
場合には不要である。また、有線／無線変換回路２３
は、ポインティングデバイスの出力信号を無線でコンピ
ュータに送信する場合に必要なものであり、信号を有線
でコンピュータに送り出す場合には、不要である。

【００３１】ここで、左スイッチ１３と右スイッチ１４
とは、独立したスイッチとして二つ設けず、１個のシー
ソー型のスイッチを用いてもよい。また、各スイッチ１
３，１４に対応して設けられる操作ボタン３，４も、中
央部を中心に左右に傾動するシーソー型に形成し、単一
部品として構成してもよい。

【００３２】図４に、本実施例のポインティングデバイ
スを、机等の載置面２０へ載置した状態の概略断面図を
示す。この図４に場合には下部筺体２には力が加えられ
ていない状態であり、その周縁部は当該図４に示すよう
にボール５を支持している穴６の部分よりも低い位置に
なっている。この状態では、ボール５の下端は載置面２
０へ接触しておらず、ポインティングデバイスを移動さ
せても、ボール５は回転を生じない。また、図５は、上
部筺体１の凹部８へ指を置いて載置面２０へ、筺体を軽
く押し付けた状態を示す。この状態では、下部筺体２の
周縁部が載置面により押され、下部筺体２は弾性変形し
てその底面が平らになり、穴６の位置が下降してボール
５が載置面７へ接触した状態となっている。この状態で
ポインティングデバイスを移動させると、載置面２０と
の摩擦によってボール５が回転し、当該ボール５の回転
は図示しないローラを介して軸９Ａと軸１０Ａに伝達さ
れる。各々の軸９Ａ，１０Ａの回転は、スリット円板
９，１０へ伝達され、それぞれの回転が、スリットセン
サー１６，１７によってＸ軸及びＹ軸方向に分解されコ
ンピュータ側に出力される。

【００３３】図６に、ポインティングデバイスの他の実
施例を示す。この図６に示す実施例では、上部筺体１に
形成されている指収容用の凹部８が、その中央に形成さ
れた隔壁１１によって、左凹部８Ａと右凹部８Ｂに分割
されている。その他の構成は前述した実施例と同一とな
っている。この左凹部８Ａと右凹部８Ｂは、それぞれ指
先を１つずつ収容できる輪郭形状に形成されており、そ
れぞれの凹部の底面には操作ボタン３と操作ボタン４と
がそれぞれ設けられている。

【００３４】この図６に示す実施例では、二本の指の間
に隔壁１１を挟み込むことによってポインティングデバ
イスをつまみ上げることができ、コンピュータのディス
プレイの画面に表示されているカーソル又はポインタを
大きく移動させる場合において、ポインティングデバイ
スが載置されている載置面が狭くポインティングデバイ
スが載置面の隅まで移動させてしまった時には、ポイン
ティングデバイスを載置面から持ち上げて、載置面の中
央に置き直すことができる。

【００３５】図７に、ポインティングデバイスの、更に
他の実施例を示す。この図７に示す実施例においても、
前述した実施例と構造上の格別な相違はないが、本実施
例では、上部筺体１に対して下部筺体２が、略９０度の
範囲内で回動可能となっており、この角度の範囲内で角
度調整ができるものである。

【００３６】上部筐体１と下部筐体２には、相互の原点
位置を表示するための、マーク１２Ａ，１２Ｂが表示さ
れている。

【００３７】ここで、上記各実施例では、筺体の底面の
中央部全体が周縁部から凹んだ円板状の下部筐体２によ
り形成されボール下端が筺体の載置面から離間した状態
で支持され、筺体の上面を下方に押すことにより、下部
筐体２が弾性変形して、ボール５が載置面に接触するよ
うに構成されている場合について例示したが、筺体底面
は平坦面として、ボールは最初から床面に当接するよう
に構成してもよい。

【００３８】また、前述した各実施例では、操作ボタン
を二つ設けているが、操作ボタンを一つだけ設けた態様
ものも実施できる。この場合は操作ボタンに対応して設
けられる操作スイッチも一つとし、また、指を収容する
凹部８Ａ，８Ｂを筐体に二つ設けているものでは、操作
ボタンは何れか一方の凹部８Ａ又は８Ｂの底部に配置し
てもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明のポインティング
デバイスによれば、筺体に設けられた凹部に指を差し込
んで、移動を行うため、指先の向きによってポインティ
ングデバイスの向きが決まり、指先の微妙な動作をコン
ピュータのディスプレイに表示されるカーソル又はポイ
ンタの動きに反映させることができ、従って、従来マウ
ス等による入力では困難であったディスプレイ画面上で
の作図や描画を、指先の細かな動きで容易に行うことが
できる。

【００４０】また、カーソルやポインタを画面上で大き
く移動させる場合には、肩や肘の関節の動作によって、
通常のマウスのように、ポインティングデバイスを大き
く動かすことができる。また、オペレータが指を収容す
るための凹部は、筺体の上面と周面の一部が切り欠かれ
た形状であり、且つ凹部の底部に操作ボタンを配置して
いるため、キーボードと交互に入力を行っても、作業の
流れが途切れることなく、効率良く入力作業を継続する
ことができる。

【００４１】さらに、ポインティングデバイスが、指先
の輪郭に適合した形状の凹部１つを筺体に備えている場
合には、ポインティングデバイスをコンパクトに形成で
き、１本の指先だけで容易に操作することができる。

【００４２】また、ポインティングデバイスの筺体に、
指先の輪郭に適合した形状の凹部が隣接して二つ形成さ
れ，且つ当該二つの凹部の間に二つの凹部の間に差し込
んだ指で筺体を持ち上げるための隔壁が形成されている
場合には、通常の二つの操作ボタンを備えたマウスと同
様な感覚で操作ができるほか、この凹部に差し込んだ二
本の指で隔壁を持ち上げて、ポインティングデバイスを
載置面上の所望の位置まで移動することができ、このた
め、コンピュータのディスプレイ画面に表示されている
カーソル又はポインタを大きく移動させる際に、ポイン
ティングデバイスが載置されている載置面が狭くポイン
ティングデバイスが載置面の隅まで移動させてしまった
時には、ポインティングデバイス全体を載置面から持ち
上げて載置面の中央に置き直すことができるという利点
がある。

【００４３】さらに、ポインティングデバイスの筐体
を、載置面に押しつけた場合のみ、ボール下端が載置面
に接触するように構成されている場合には、筺体の凹部
に指を単に差し込んで、ポインティングデバイスを載置
面に押しつけながら移動させなければ、ポインティング
デバイスの動きはディスプレイの画面に表示されたカー
ソル又はポインタの動きには反映されないので、キーボ
ード等の操作を行っている際に、手がポインティングデ
バイスに触れても、ディスプレイの画面に表示されてい
るカーソル又はポインタの位置が動いてしまうことがな
い。

【００４４】また、ポインティングデバイスの筺体が、
凹部と操作ボタンとが設けられた上部筺体とこの上部筺
体に対して略９０度の範囲内で角度調整可能に連結され
た下部筺体とから構成されている場合には、指の操作方
向をディスプレイの画面上でのカーソル又はポインタの
移動方向に対して変更することができ、ディスプレイの
向きに応じて最適な操作性が得られるように調整するこ
とができるという従来にない優れたポインティングデバ
イスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１における実施例の内部構造の概略を示す分
解斜視図である。

【図３】図１の実施例における信号処理系の例を示す回
路ブロック図である。

【図４】図１に示す実施例のボール非接地状態を示す断
面図である。

【図５】図１に示す実施例のボール接地状態を示す断面
図である。

【図６】他の実施例を示す斜視図である。

【図７】更に他の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１上部筺体２下部筺体３，４操作ボタン５ボール６穴７係合凸条８凹部１１隔壁１３操作スイッチとしての左スイッチ１４操作スイッチとしての右スイッチ２０載置面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】底面から下方に一部露出して回転自在に
支持されたボールと、このボールの回転量に対応する信
号を二方向の成分に分けて出力する回転量検出手段と、
操作信号を出力する操作スイッチとを内蔵した筺体を備
え、この筺体を上部筺体と下部筺体とで構成すると共に，前
記上部筺体の上面に、前記操作スイッチに連結された操
作ボタンが装備されて成るポインティングデバイスにお
いて、前記上部筺体に、その上面の一部とこれに連なる周面の
一部とが切り欠かれた形状の凹部を形成すると共に、前
記操作ボタンを、前記凹部に配置したことを特徴とする
ポインティングデバイス。
【請求項２】前記上部筺体は、前記凹部を１つ備えて
いることを特徴とする請求項１記載のポインティングデ
バイス。
【請求項３】前記上部筺体は、前記凹部を二つ備えて
いると共に、この二つの凹部の間に隔壁を設けたことを
特徴とする請求項１記載のポインティングデバイス。
【請求項４】前記請求項１記載のポインティングデバ
イスにおいて、前記下部筺体を円板状部材により構成すると共に、この
下部筺体の底面中央に前記ボールを支持する穴を設け且
つ当該下部筺体の中央部を周縁部から内側に凹んだ状態
に設定し、前記ボール下端が前記下部筺体の載置面から
離間した状態で支持され且つ前記上部筺体の上面を下方
に押すことにより前記上部筺体が弾性変形してボールが
載置面に接触するように構成したことを特徴とするポイ
ンティングデバイス。
【請求項５】前記筺体は、前記下部筺体が、前記上部
筺体との係合状態を維持しつつ同一中心線の周囲を所定
角度の範囲内で回転角度の調整を可能として連結されて
いることを特徴とした請求項１，２，３又は４記載のポ
インティングデバイス。