JPH09212292A - 座標入力装置 - Google Patents
座標入力装置Info
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- JPH09212292A JPH09212292A JP8016318A JP1631896A JPH09212292A JP H09212292 A JPH09212292 A JP H09212292A JP 8016318 A JP8016318 A JP 8016318A JP 1631896 A JP1631896 A JP 1631896A JP H09212292 A JPH09212292 A JP H09212292A
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Abstract
ローラにおいて、入力と出力との誤差を無くし、コスト
パフォーマンスの高い座標入力装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 球面上に外接するツマミ1の動作をツマ
ミ1の下面の軸状突起1aと係合する2ヶの摺動体7,
8により直交する2方向の動きに分解して電気信号によ
り検出すると共に、軸状突起1aに摺動自在に係合する
円錐形のカム2とバネ4及びツマミ1とでケース3を挟
み込む構成とすることにより、ツマミ1を中央へ自動復
帰させてツマミ1の正確な位置を検出し、コストパフォ
ーマンスの高い座標入力装置を提供することができる。
Description
ム機器に用いられ、ブラウン管や液晶表示装置に表示さ
れるカーソルの移動やモード切り換え等に使用される座
標入力装置に関するものである。
ル、またはマウスの内部の構成を示したものであり、図
6において20はボール、21と24は軸、22と25
は遮光板、23と26は透過型フォトセンサ、27はロ
ーラである。
動可能な状態で嵌合しており、遮光板22と25とは軸
21,24にそれぞれ固定され、軸21,24と共に回
動する。
リットが設けてあり、透過型フォトセンサ23と26に
より遮光板の回動量を検知し、ボール20の移動量や移
動方向を検知することができ、上記ボール20は軸21
と24及びローラ27にそれぞれ接している。
において、ボール20を動かすと軸21,24及び遮光
板22,25が連動し、これによってボール20の移動
量及び移動方向を検知することができる。
を動かすと、軸21のみが回転し、軸24は回転しな
い。逆にb方向では軸24のみが回転し、軸21は回転
しない。また、a方向やb方向に対して斜めに動かす
と、軸21と24はそれぞれa方向成分、b方向成分だ
け回転する。
つの動作に分けて検出するように構成されたものであっ
た。
の構成の座標入力装置では、ボール20と軸21,24
とが滑るという問題があり、ボール20と軸21,24
とがわずかでも滑ると、ボール20の動きが全て軸2
1,24に伝わらないために正確な座標を得ることがで
きず、例えばボール20を動かし円を描いて入力して
も、出力されてくるのは楕円のようになってしまうとい
う課題を有していた。
ゴム質にしたり、軸21,24にローレットを切る等の
方法があるが、ボール20にゴミが付着したり、軸2
1,24が非常に高価なものになるなどして完全ではな
く、また、人の手の動きを考えるとボール20はなるべ
く大きい方が動かし易いが、それに伴い座標入力装置の
厚さも増えてしまうという欠点があった。
軸21,24、軸受、遮光板22,25、透過型フォト
センサ23,26等はそれぞれが高価な物であるため、
製品としては自ずから高価な物となってしまうという課
題を有していた。
ものであり、手の動きが正確に検知でき、薄型でコスト
パフォーマンスの高い座標入力装置を提供することを目
的とするものである。
するために、トラックボールのボールを大きくし、その
ボールの一部を切り取り、その動きを検出すると共に、
そのボールの一部を中央に自動復帰させるようにしたも
のであり、半球状の隆起を設け中央に丸を有するケース
と、中央下面に有する軸状突起をケースの丸穴に貫通す
ると共に、ケースの隆起に外接する浅い半球状のツマミ
と、ケースの丸穴周縁部をツマミと円錐形の斜面とで挟
み込む円錐形のカムと、カムをケースに圧接するバネ
と、ツマミの下端と係合し連動する第1の摺動体と、こ
れと直交連動する第2の摺動体と、それぞれの摺動体の
位置検出部とで構成したものである。
動作部が中央に自動復帰できる、薄型でコストパフォー
マンスの高い座標入力装置を提供できるものである。
は、ほぼ中央に丸穴を有する半球状の隆起したケース
と、前後左右に自在に摺動するようにケースの上面に外
装した浅い半球状部およびその中央下面に突出してケー
スの丸穴を貫通した軸状突起からなるツマミと、ツマミ
の軸状突起にガイドされ、ツマミの半球状部との間にケ
ースの丸穴周縁部を挟み込む略円錐形のカムと、カムの
斜面をケースの丸穴周縁部に圧接するバネと、ツマミの
軸状突起下端と係合し、ツマミの一方向の動作に連動す
る第1の摺動体およびこれと連動する第1の位置検出部
と、ツマミの軸状突起下端と係合し、第1の摺動体と直
交する方向の動作に連動する第2の摺動体およびこれと
連動する第2の位置検出部からなる構成としたものであ
り、球面上を摺動するツマミの動きを2つの摺動体によ
り位置を検出すると共に、ツマミを中央にスムーズに自
動復帰させ、ツマミの正確な位置を検出できるという作
用を有する。
発明において、略円錐形のカムの斜面の途中に段差を設
けるか、または斜面の角度を途中で変えた構成としたも
のであり、好みの操作フィーリングを得ることができる
という作用を有する。
2記載の発明において、ツマミの軸状突起が係合する摺
動体の孔の巾方向対辺の片側に弾力性をもたせて軸状突
起先端を挟持させる構成としたものであり、電気信号の
ヒステリシスを無くすることができるという作用を有す
る。
から図5を用いて説明する。図1は同実施の形態におけ
る座標入力装置の断面斜視図、図2及び図3は同装置の
動作を示す正面断面図、図4はカバー11を取り除いた
裏面図、図5はツマミと摺動体との連動状態を説明する
概念図である。
半球状の隆起3f及び隆起のほぼ中央には丸孔3aが設
けられている。1は上部に浅い半球状の鍔部を有したツ
マミであり、その半球状の鍔部の内面がケース3の半球
状の隆起3fに外面と接している。また1aはツマミ1
の軸状突起であり、ケース3の丸孔3aに貫通してい
る。
aと同軸方向に摺動自在に動き、ほぼ円錐形をしたカム
2が係合して、ケース3の丸孔3aの周縁部を挟み込ん
でいる。4はバネ、5は軸であり、ネジ6によりツマミ
の軸状突起1aの底面に固定されており、これによりカ
ム2は、ケース3の丸孔3aの周縁部に圧接されてい
る。
ミ1の軸状突起1aと軸5が別部品で構成したものを図
示しているが、軸状突起1aと軸5とを一体とし、軸状
突起1aの一部に凹部を設け、バネ4の掛かりを設ける
ことにより、軸5及びネジ6を省く構成とすることが可
能である。
軸5は、摺動体7及び8に設けた長孔7a及び8aを貫
通しており、また、ケース3には2つの位置検出部9及
び10が固定されており、摺動体7及び8の位置を電気
信号に置き換える働きをしている。
入力装置の動作について説明する。図2においてツマミ
1を図中の矢印A方向に移動すると、カム2もA方向に
移動する。ところがカム2とケース3の丸孔3aの周囲
下面3bはバネ4により圧接されているので、カム2の
円錐形の斜面により、カム2はツマミ1の下方に押し下
げられ、結果としてバネ4は圧縮されることになる。
ケース3の丸孔3aの内側3cにツマミ1の軸状突起1
aが当たり、それ以上はツマミ1を動かすことはできな
い。
の円錐形により、バネ4がリニアに圧縮されるため、ツ
マミ1を中央に復帰させる力もほぼリニアに増えること
になる。このようにして、ツマミ1はカム2とバネ4と
によりケース3の丸孔3aの中央に自動復帰することが
できる。
3eにはまり込むと共に、上下方向はケース3及びカバ
ー11に挟まれているため、一方向のみに動きが規制さ
れている。その上、長孔7aは摺動体7の摺動方向に対
し直角方向に長孔となっているため、軸5の一方向、す
なわち図4ではX方向のみに動くことになる。
3dにはまり込むと共に、摺動体7と同様に、上下方向
はケース3及びカバー11に挟まれているため、摺動体
7と直交する一方向の動きだけが自在であるように配置
されている。
対し直角方向に長孔となっているため、軸5の一方向、
すなわち図4ではY方向のみに動くことになる。
方向に対しθの角度を成してLだけ移動した場合、摺動
体7はLcosθの移動量をとり、摺動体8はLsin
θの移動量をとる。
をX成分とY成分とに分解することと同じである。
る人の手の動きは、2つの摺動体7及び8によりX方向
及びY方向に分解され、それぞれが電気信号として取り
出されることが分かる。
設けたり、途中で角度を変えることにより、好みの操作
フィーリングを得ることができる。
ているので、中央からどの方向へ移動する場合でも、一
定のクリック感を得ることができる。
はABS、カム2はPOM、ケース3はABS、バネ4
は硬鋼線、軸5はABS、摺動体7及び8はPOM、カ
バー11はABSが適切であろう。
ブラシが摺動するもので、摺動がスムーズで耐久性の長
いものが望ましい。
なる丸孔の周囲下面3b付近及びツマミ1の軸状突起1
aと摺動体7及び8との当たり部分には、摺動をスムー
ズにするためにグリースを塗布することもでき、また、
グリースを塗布する代わりに、カム2及び摺動体7,8
にグリースやフッ素を含有した材料を使用することも考
えられる。
と軸5との間には、摺動のためにある程度の隙間が必要
であり、ツマミ1と摺動体7及び8と動きのズレによ
り、結果的には電気信号にヒステリシスが発生する。
のメニューを選択する等の作業では問題にならないが、
画面上でこの座標入力装置を使い作画するような時に影
響が現れ、フリーハンドで円を描いたはずが微妙にズレ
たりすることがある。
aおよび8aと軸5との隙間を無くすることが大切であ
り、この手段とすれば、長孔7a及び8aの幅方向の辺
の片側を可動できるようにし、樹脂のヒンジの弾性力に
より、孔の片側に軸5を押し当てるようにする方法、ま
たは各摺動体に別ピースの押圧部とバネとを固定して同
じく軸5を長孔の片側に押し当てる方法等により解決す
ることができる。
ンのソフトにより画面上のカーソルをツマミ1の位置と
カーソルの位置とがそれぞれ対応する絶対位置座標系
と、ツマミ1の動かす方向と量とによりカーソルの移動
する方向と移動スピードとが変化する相対位置座標系と
のどちらにでも使用することができる。
摺動するツマミ1の曲率半径は、例えば自動車のナビゲ
ータとして手元に置くような場合は、手の大きさから考
えて約40〜60mm程度が適当と考える。またシステム
コントローラの一部に当入力装置を組み込んだ場合、手
の内側ではなく指先でコントロールするので曲率半径は
20〜30mmが適当と考える。
に連動するように、ツマミ1の外側に指を受ける窪みを
設けることが望ましい。
使い勝手から、無限大にすることも可能である。ケース
3の隆起3fの曲率半径が無限大になるということは、
ケース3の表面が平面になることを示す。即ち、ツマミ
1はフラットな平面のケース3の上を動き、ケース3の
隆起3fはなくなることになる。
ケース3と丸孔3a及び円錐形のカム2との組み合わせ
の構成として説明したが、必要に応じて箱型に近似した
ケースに角孔を設け、四角錐の斜面の稜線を丸みでぼか
したような形状のカムとの組み合わせや、両者の中間的
な組み合わせ等の構成も可能である。
うに、球面上を摺動するツマミの動きを2つの摺動体の
動きに変換して位置検出すると共に、ツマミを中央にス
ムーズに自動復帰させるようにしたものであり、ツマミ
の正確な位置を検出することができる。
作フィーリングを得ることができるという利点を有す
る。
要な成形品で構成されているため、コストパフォーマン
スの高い座標入力装置を提供できるという効果を有す
る。
断面斜視図
はマウスの内部の構成を示した平面図
Claims (3)
- 【請求項1】 ほぼ中央に丸穴を有する半球状の隆起し
たケースと、前後左右に自在に摺動するようにケースの
上面に外装した浅い半球状部およびその中央下面に突出
してケースの丸穴を貫通した軸状突起からなるツマミ
と、ツマミの軸状突起にガイドされ、ツマミの半球状部
との間にケースの丸穴周縁部を挟み込む略円錐形のカム
と、カムの斜面をケースの丸穴周縁部に圧接するバネ
と、ツマミの軸状突起下端と係合し、ツマミの一方向の
動作に連動する第1の摺動体およびこれと連動する第1
の位置検出部と、ツマミの軸状突起下端と係合し、第1
の摺動体と直交する方向の動作に連動する第2の摺動体
およびこれと連動する第2の位置検出部からなる座標入
力装置。 - 【請求項2】 略円錐形のカムの斜面の途中に段差を設
けるか、または斜面の角度を途中で変えた構成とした請
求項1記載の座標入力装置。 - 【請求項3】 ツマミの軸状突起が係合する摺動体の孔
の巾方向対辺の片側に弾力性をもたせて軸状突起先端を
挟持させる構成とした請求項1または2記載の座標入力
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01631896A JP3735919B2 (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 座標入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01631896A JP3735919B2 (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 座標入力装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09212292A true JPH09212292A (ja) | 1997-08-15 |
JP3735919B2 JP3735919B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=11913157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01631896A Expired - Fee Related JP3735919B2 (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 座標入力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3735919B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11244540A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-14 | Namco Ltd | ゲーム装置 |
JP2002108557A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Melco Inc | ジョイスティック装置 |
JP2011513852A (ja) * | 2008-03-04 | 2011-04-28 | ハク ジ,ソン | ポインティングデバイス |
-
1996
- 1996-02-01 JP JP01631896A patent/JP3735919B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11244540A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-14 | Namco Ltd | ゲーム装置 |
JP2002108557A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-12 | Melco Inc | ジョイスティック装置 |
JP4627859B2 (ja) * | 2000-10-03 | 2011-02-09 | 株式会社バッファロー | ジョイスティック装置 |
JP2011513852A (ja) * | 2008-03-04 | 2011-04-28 | ハク ジ,ソン | ポインティングデバイス |
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---|---|
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