JPS5977582A - 位置情報入力装置 - Google Patents
位置情報入力装置Info
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- JPS5977582A JPS5977582A JP57188510A JP18851082A JPS5977582A JP S5977582 A JPS5977582 A JP S5977582A JP 57188510 A JP57188510 A JP 57188510A JP 18851082 A JP18851082 A JP 18851082A JP S5977582 A JPS5977582 A JP S5977582A
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- Japan
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- rotation
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- operation surface
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
- G06F3/03543—Mice or pucks
- G06F3/03544—Mice or pucks having dual sensing arrangement, e.g. two balls or two coils used to track rotation of the pointing device
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Character Discrimination (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、例えば操作者によって描かれる操作面」−二
の手岩き図形あるいは操作指示などの位置情報を検出し
て、コンピータ等の機器に入力する場合等に用いて有効
な位置情報入力装置に関するものである。
の手岩き図形あるいは操作指示などの位置情報を検出し
て、コンピータ等の機器に入力する場合等に用いて有効
な位置情報入力装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来よりペン等により、操作板上の位置を指示して位置
情報を検出し、コンピュータ等の機器に入力する装置が
あるが、これらの装置は位置情報を検１１目−るだめに
特殊な操作板を必要とするため高価なものどなっていた
。
情報を検出し、コンピュータ等の機器に入力する装置が
あるが、これらの装置は位置情報を検１１目−るだめに
特殊な操作板を必要とするため高価なものどなっていた
。
このようなことから、従来、操作者によ−って平面上を
転動する球体の動きを信号に変換して位１６惧報を得る
ことにより、任意の平面−１，で操作でき、特殊な操作
板を必要としない位置情報検出装置か考えられている。
転動する球体の動きを信号に変換して位１６惧報を得る
ことにより、任意の平面−１，で操作でき、特殊な操作
板を必要としない位置情報検出装置か考えられている。
この装置の一例を第１図および第２図に示す３３第１図
はその一部切欠側断面図、第２図はその一部切欠平面図
である。それらの図面において、１にＪｕｌ！！持可能
な・・ウジフグであり、その内部にｔＪ１球体２が転勤
可能に納められており、かつ、その球体２の下部は、ノ
１ウジング１の底部に設けられメこ開ＩＬＩ Ｓよりト
ーカへ突出して、載置、下面４と接する」二うになって
いる。
はその一部切欠側断面図、第２図はその一部切欠平面図
である。それらの図面において、１にＪｕｌ！！持可能
な・・ウジフグであり、その内部にｔＪ１球体２が転勤
可能に納められており、かつ、その球体２の下部は、ノ
１ウジング１の底部に設けられメこ開ＩＬＩ Ｓよりト
ーカへ突出して、載置、下面４と接する」二うになって
いる。
寸プ杜、上記・・ウジング１は、」−記球体２と、／・
ウジング１の底面部に転勤自在に設けられた複数個のボ
ール５によって、載置平面４上で移動自イ１に支承され
る。
ウジング１の底面部に転勤自在に設けられた複数個のボ
ール５によって、載置平面４上で移動自イ１に支承され
る。
」１記球体２Ｃ１、その周囲の低傍に配設され／ζ４つ
のアングル６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにそれぞれ回転自在
に設けられだローラアａ、７ｂ、７ｃ。
のアングル６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにそれぞれ回転自在
に設けられだローラアａ、７ｂ、７ｃ。
７ｄに接−することで水平方向の位置か規制され、寸だ
、ハウジング１の内部中央上面部に転勤自在に配された
ボール８に」−面中火部が接することで１方向の位（１
６゜が規制さ」１．ている。９ａおよび９ｂ＆；Ｌ Ｏ
−ラフａ〜７ｄのつら、回転軸の延長線か１￥１父ノー
るー・対のロー２７ｂと７Ｃの回転軸１０ａと１０ｂに
それぞれ連結されたポテンショメータであり、そ′Ｊ１
．らは、ローラ７ｂ、７Ｃの回転量に応じた電気信号が
（４ｆられるように構成され、かつ、図示していないが
コードを通してコンピュータの入力部に接続されている
。
、ハウジング１の内部中央上面部に転勤自在に配された
ボール８に」−面中火部が接することで１方向の位（１
６゜が規制さ」１．ている。９ａおよび９ｂ＆；Ｌ Ｏ
−ラフａ〜７ｄのつら、回転軸の延長線か１￥１父ノー
るー・対のロー２７ｂと７Ｃの回転軸１０ａと１０ｂに
それぞれ連結されたポテンショメータであり、そ′Ｊ１
．らは、ローラ７ｂ、７Ｃの回転量に応じた電気信号が
（４ｆられるように構成され、かつ、図示していないが
コードを通してコンピュータの入力部に接続されている
。
次に、この従来例の動作について説明する。
まず、入力操作者が手で〕・ウジング１を把持して、載
置平面４−」二で動かすと、そのノ・ウジング１の移動
にともなって球体２も載置平面４上を転動する。すると
、その球体２の外周に四方から接触しているローラ７ａ
〜７ｄも回転するとともに、回転軸１０ａ、１０ｂも回
転する。この場合、球体２杭１−、ノ・ウジング１の移
動方向と同方向へ向かって転動するとともに、／・ウジ
ング１の移動量に応じた量だけ回転づ゛る３、従って、
月（ヲーンン′ヨ。メータ９ａ、９ｂによって、ローラ
７ｂ 、７ｃのＪｉ−ｊ’ｌ ＋１１Ｊ４角を検出する
ことに上り、）・つ・ジンク゛１の移動ｌｊ向ならびに
移動１什に応じた位置情報を４灸１１３−ｊ−ることが
できる３゜ し７かしながら、」１記従来の１１ン、置情報入力装置
においては次のような問題があった。すなＪつち、Ｊ１
コ休２の回転をノ・ウジング１に取イ」けらり、たロー
ラ７ｂ、７Ｃの回転によって検出しているため、（小出
された信号は、・・ウジング１に設定さり、たｊ４１４
標系（第２図中にｘ −ｙで表わしてＩ／）る〕に」・
−ける球体２の移動方向訃よび移動量を表わしている１
、ところが、・・ウジング１が、操作中に操作平面Ｖこ
対して垂直な軸の回りに回転すると、・・ウジンク゛１
に設定された座標が、平面に設定さｈた座（♂；系（第
２図中にＸ−Ｙで表わしている）に対して１（１１転す
るため、装置が検出した信号から導かり、る可；体２の
移動方向および移動量は、実際に５１１拍１−１−で移
動した移動方向や移動量と異なるものとなる。、以上の
ように従来のこの装置によ・・いて−一、操ｆ′［−「
１呻ζ装置が回転すると、実際の移動ｌと検出１直とが
異なってし斗うため、平面上の座標系に対応した入力を
行ないたい場合、例えば、平面上渥描かｉｔだ図形等を
トレースして入力する場合などは、操作中に装置が回転
しないようにして操作しなけれＣＬならないため、実際
−１−１平面上の図形の入カ公Ｊ］非常に困￥午なもの
であった。
置平面４−」二で動かすと、そのノ・ウジング１の移動
にともなって球体２も載置平面４上を転動する。すると
、その球体２の外周に四方から接触しているローラ７ａ
〜７ｄも回転するとともに、回転軸１０ａ、１０ｂも回
転する。この場合、球体２杭１−、ノ・ウジング１の移
動方向と同方向へ向かって転動するとともに、／・ウジ
ング１の移動量に応じた量だけ回転づ゛る３、従って、
月（ヲーンン′ヨ。メータ９ａ、９ｂによって、ローラ
７ｂ 、７ｃのＪｉ−ｊ’ｌ ＋１１Ｊ４角を検出する
ことに上り、）・つ・ジンク゛１の移動ｌｊ向ならびに
移動１什に応じた位置情報を４灸１１３−ｊ−ることが
できる３゜ し７かしながら、」１記従来の１１ン、置情報入力装置
においては次のような問題があった。すなＪつち、Ｊ１
コ休２の回転をノ・ウジング１に取イ」けらり、たロー
ラ７ｂ、７Ｃの回転によって検出しているため、（小出
された信号は、・・ウジング１に設定さり、たｊ４１４
標系（第２図中にｘ −ｙで表わしてＩ／）る〕に」・
−ける球体２の移動方向訃よび移動量を表わしている１
、ところが、・・ウジング１が、操作中に操作平面Ｖこ
対して垂直な軸の回りに回転すると、・・ウジンク゛１
に設定された座標が、平面に設定さｈた座（♂；系（第
２図中にＸ−Ｙで表わしている）に対して１（１１転す
るため、装置が検出した信号から導かり、る可；体２の
移動方向および移動量は、実際に５１１拍１−１−で移
動した移動方向や移動量と異なるものとなる。、以上の
ように従来のこの装置によ・・いて−一、操ｆ′［−「
１呻ζ装置が回転すると、実際の移動ｌと検出１直とが
異なってし斗うため、平面上の座標系に対応した入力を
行ないたい場合、例えば、平面上渥描かｉｔだ図形等を
トレースして入力する場合などは、操作中に装置が回転
しないようにして操作しなけれＣＬならないため、実際
−１−１平面上の図形の入カ公Ｊ］非常に困￥午なもの
であった。
発明の目的
本発明ｄ１．以−ｈのような従来例の問題点を解決する
ものであり、操作面に設定された座標系における装置の
操作面−１−での動きを確実かつ精度良く検出すること
が可能で、操作性にも優ｉｔだ位置情報入力装置を提供
ぜんとするものである。
ものであり、操作面に設定された座標系における装置の
操作面−１−での動きを確実かつ精度良く検出すること
が可能で、操作性にも優ｉｔだ位置情報入力装置を提供
ぜんとするものである。
発明の構成
本発明の位置情報入力装置は、装置に設定された座標系
に訃ける装置の移動方向訃よび移動計を検出する検出手
段と、操作面上における装置の操作面に垂直な軸の回り
の回転角度を検出する検出手段を使用し、それらの検出
手段により検出された信号を演獅処理することに２１：
つて操作面に固定された座標系での装置の移動力自重Ｖ
７−よび移動１ドを算出可能にしたものであり、こｈＶ
ｃｌ、す、装置６の操作面トでの動きをその一１寸検出
することができ、例えば操作面上に描かれた図形のトレ
ース入力等が容易にできるものである１、 実施例の説明 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第３図は本実施例に係る位置情報入力装置の一部切欠
平面図、第４図はその一部切欠側断面図である。そね、
らの図面に訃いて、１１は１１県持回能なハウジングで
あり、こｉｔ ｉｌ、基鈑１２と、その基板１２に結合
されたケース１３とで構成さ八ている。そして、このハ
ウジング１１は基イ反１２の下部に回転可能に配設され
た４個のスチールボール１４ａ、１４ｂ、１４Ｃ２１４
ｄによって操作平面１６上で任意の方向へ自由に移動可
能なように支承されている。−］二ｄ己ハウジング１１
の内部には鋼球などからなる同一サイズの第１および第
２の球体１６ａ、１６ｂが回転可能に配設されており、
それぞれの下用３は、基板１２０円形の開１−１部１７
ａ、１７ｂより突１１１シて操作下１ｊ７ｉ １６と接
するようになつでいる。なお、上記開１−１部１７ａの
内径は球体１６ａの外径より小さく構成され、ｔ／ζ開
「１部１７ｂの内径は球体１６ｂの外？子より小さく構
成されて、本装置が持ち上げられたときシζ味体１６ａ
、１６ｂが脱落しないようになっている。、球体１６ａ
は円筒形状の支持体１８ａの内部にｌｋ動１り能に１β
と人さｉして支持されてかり、支持体１８ ａ ｌｃｌ
二基板基板１２定されている。ここで、球体１６ａと支
持体１８ａの支持面との間のクリアランスは微小である
ように構成されている。
に訃ける装置の移動方向訃よび移動計を検出する検出手
段と、操作面上における装置の操作面に垂直な軸の回り
の回転角度を検出する検出手段を使用し、それらの検出
手段により検出された信号を演獅処理することに２１：
つて操作面に固定された座標系での装置の移動力自重Ｖ
７−よび移動１ドを算出可能にしたものであり、こｈＶ
ｃｌ、す、装置６の操作面トでの動きをその一１寸検出
することができ、例えば操作面上に描かれた図形のトレ
ース入力等が容易にできるものである１、 実施例の説明 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第３図は本実施例に係る位置情報入力装置の一部切欠
平面図、第４図はその一部切欠側断面図である。そね、
らの図面に訃いて、１１は１１県持回能なハウジングで
あり、こｉｔ ｉｌ、基鈑１２と、その基板１２に結合
されたケース１３とで構成さ八ている。そして、このハ
ウジング１１は基イ反１２の下部に回転可能に配設され
た４個のスチールボール１４ａ、１４ｂ、１４Ｃ２１４
ｄによって操作平面１６上で任意の方向へ自由に移動可
能なように支承されている。−］二ｄ己ハウジング１１
の内部には鋼球などからなる同一サイズの第１および第
２の球体１６ａ、１６ｂが回転可能に配設されており、
それぞれの下用３は、基板１２０円形の開１−１部１７
ａ、１７ｂより突１１１シて操作下１ｊ７ｉ １６と接
するようになつでいる。なお、上記開１−１部１７ａの
内径は球体１６ａの外径より小さく構成され、ｔ／ζ開
「１部１７ｂの内径は球体１６ｂの外？子より小さく構
成されて、本装置が持ち上げられたときシζ味体１６ａ
、１６ｂが脱落しないようになっている。、球体１６ａ
は円筒形状の支持体１８ａの内部にｌｋ動１り能に１β
と人さｉして支持されてかり、支持体１８ ａ ｌｃｌ
二基板基板１２定されている。ここで、球体１６ａと支
持体１８ａの支持面との間のクリアランスは微小である
ように構成されている。
さらにＩ’、 ４［２支持体１８ａＫは９０度間隔て２
つの開１１部１９ａ、１９ｂが設けられて卦り、そＪｔ
らの開１−１部１９’ａ、１９ｂ全通して第１および第
２の回転体であるローラ２０ａ 、２０ｂがそれぞれ球
体１６ａの外周に接触している。上記ローラ２０ａ、２
０ｂはそれぞれエンコーダ２１ａ。
つの開１１部１９ａ、１９ｂが設けられて卦り、そＪｔ
らの開１−１部１９’ａ、１９ｂ全通して第１および第
２の回転体であるローラ２０ａ 、２０ｂがそれぞれ球
体１６ａの外周に接触している。上記ローラ２０ａ、２
０ｂはそれぞれエンコーダ２１ａ。
２１ｂの回転軸２２ａ、２２ｂに取付けられている。上
記各エンコーダ２１ａ、２１ｂは基板１２に固定され）
辷支持板２３ａ 、２３ｂＫそれぞれ衣料けられている
。な丸−１ｌ−、’、（、’ Ｏ−ラ２０ ａ、 ２０
ｂの少なくとも球体１６ａに接触する部分はコ゛ｌ、や
スポンジ等の弾性を有する桐材で構成されても・す、少
し撓んだ状態で球体１６ａＫ川接されている。
記各エンコーダ２１ａ、２１ｂは基板１２に固定され）
辷支持板２３ａ 、２３ｂＫそれぞれ衣料けられている
。な丸−１ｌ−、’、（、’ Ｏ−ラ２０ ａ、 ２０
ｂの少なくとも球体１６ａに接触する部分はコ゛ｌ、や
スポンジ等の弾性を有する桐材で構成されても・す、少
し撓んだ状態で球体１６ａＫ川接されている。
このため、球体１６ａが支持体１８ａの内部で微小なり
リアランスのため「ガタ」があってｔローラ２０ａ、２
０ｂは常に球体１６８と接触を保つことができる。、丑
た、Ｕ−ラ２０ａ、２０ｂの球体１６ａとの接触部か弾
性を有する拐料で構成されているものの、球体１６ａは
支持体１８ａにより支持されているため、ローラ２０ａ
、２０ｂの撓み用、−一はとんど変化しない。このた
め、操作方向の違いに」：るロー・うの中心からローラ
と球体の接触点までの距離の変化もほとんどなく、旨精
度な読み取りを行なうことができる。他方の球体１６ｂ
も球体１６ａと同じように円筒形状の支持体１８ｂに回
転ＯＪ能に嵌入して支持されている、。
リアランスのため「ガタ」があってｔローラ２０ａ、２
０ｂは常に球体１６８と接触を保つことができる。、丑
た、Ｕ−ラ２０ａ、２０ｂの球体１６ａとの接触部か弾
性を有する拐料で構成されているものの、球体１６ａは
支持体１８ａにより支持されているため、ローラ２０ａ
、２０ｂの撓み用、−一はとんど変化しない。このた
め、操作方向の違いに」：るロー・うの中心からローラ
と球体の接触点までの距離の変化もほとんどなく、旨精
度な読み取りを行なうことができる。他方の球体１６ｂ
も球体１６ａと同じように円筒形状の支持体１８ｂに回
転ＯＪ能に嵌入して支持されている、。
支持体１８ｂも基板１２に固定されており、球体１６ｂ
と支持体１８ｂの支持面の間のクリアランスは微小であ
るように構成されている。支持体１８ｂには１つの開１
」部２４が設けられており、この開口部２４全通して第
３の回転体であるｏ −ラ２５が球体ｉ６ｂの外周に接
触している。′ロー２２５はエンコーダ２６の回転軸２
７に取付けらノして、Ｉ、−リ、エンコーダ２６は基板
１２に固定された支持板２８に数句けらり、でいる。ロ
ーラ２６もローラ２０ａ、２０ｂと同様シこ少なくとも
球体１６ｂと接触する部分が弾性を有する月利で構成さ
ｉ＋−て；（′、−リ、少し撓んだ状態で球体１６ｂＫ
［Ｅ接されている。球体１６ａと１６ｂは組立時には支
持体１８ａ、１８ｂの上方から、それらの中へ挿入する
／こシ十でよく、また、支持体１８ａ、１８ｂの内径と
球体ｉ６ａ、１６ｂの外径により決する精度で球体１６
ｄ、１６ｂが支持されるｌこめ、球体の支持部の調整は
不要である。ローラ２０ａ。
と支持体１８ｂの支持面の間のクリアランスは微小であ
るように構成されている。支持体１８ｂには１つの開１
」部２４が設けられており、この開口部２４全通して第
３の回転体であるｏ −ラ２５が球体ｉ６ｂの外周に接
触している。′ロー２２５はエンコーダ２６の回転軸２
７に取付けらノして、Ｉ、−リ、エンコーダ２６は基板
１２に固定された支持板２８に数句けらり、でいる。ロ
ーラ２６もローラ２０ａ、２０ｂと同様シこ少なくとも
球体１６ｂと接触する部分が弾性を有する月利で構成さ
ｉ＋−て；（′、−リ、少し撓んだ状態で球体１６ｂＫ
［Ｅ接されている。球体１６ａと１６ｂは組立時には支
持体１８ａ、１８ｂの上方から、それらの中へ挿入する
／こシ十でよく、また、支持体１８ａ、１８ｂの内径と
球体ｉ６ａ、１６ｂの外径により決する精度で球体１６
ｄ、１６ｂが支持されるｌこめ、球体の支持部の調整は
不要である。ローラ２０ａ。
２０ｂ 、 ２ｓ＆よ同一の直径を有し、かつ、それぞ
）Ｌのローラが接触している球体の中心を結んだ線が、
操作平面１５と平行となるような位置に取イ；１けら：
１１．ている。捷た、ローラ２０ａは、その回転軸・１
・が球体１６ａと１６ｂの中心を結んだ線と直交するよ
うに設置さノして丸・す、ローラ２０ｂと２６は、その
回転軸心が球体１６ａと１６ｂの中ノし・を結んだ線に
平行となるように設置されている３、エンコーダ２１ａ
、２１ｂ 、２６はローラ１６ａ。
）Ｌのローラが接触している球体の中心を結んだ線が、
操作平面１５と平行となるような位置に取イ；１けら：
１１．ている。捷た、ローラ２０ａは、その回転軸・１
・が球体１６ａと１６ｂの中心を結んだ線と直交するよ
うに設置さノして丸・す、ローラ２０ｂと２６は、その
回転軸心が球体１６ａと１６ｂの中ノし・を結んだ線に
平行となるように設置されている３、エンコーダ２１ａ
、２１ｂ 、２６はローラ１６ａ。
１６ｂの回転角度を電気信号として検出するだめのもの
であり、これらは周知のものを使用し得るため、ここで
の詳細な説明は省略する。
であり、これらは周知のものを使用し得るため、ここで
の詳細な説明は省略する。
」二記ｍ ７ ｍｌ−ダ２１ａ、２１ｂ、２６に１口９
１灸出された信号は、第５図に示すように、それそＪし
増幅回路や波形整形回路などを含む信号処理回路３０．
３１．３２に導かれて、各ローラ２０ａ。
１灸出された信号は、第５図に示すように、それそＪし
増幅回路や波形整形回路などを含む信号処理回路３０．
３１．３２に導かれて、各ローラ２０ａ。
２ｏｂ 、２５の回転方向」チ・よび回転角度に応じた
信号に変換される。さらに、信号部、ｊ１！回路３０お
よび３１に、よって処理された信号は、球体１６ａの装
置に設定された座標系における移動方向および移動量を
表わすものとなっている。信号処理回路３１および３２
によって処理された信号は比較演算回路３３に導かれて
装置の操作面に垂ｉａな軸の回りの回転角に応じた信号
に変換される。この比較演算回路３３によって変換され
た信号θ１、信号処理回路３０．３１によって変換され
た信号とともに（′Ａ轡回路３４に導かれ、演算回路３
４によつ−Ｃ装置の操作平面１６に設定された座標系に
おける移動方向および移動限を表わす信号に変換さ）１
．る。
信号に変換される。さらに、信号部、ｊ１！回路３０お
よび３１に、よって処理された信号は、球体１６ａの装
置に設定された座標系における移動方向および移動量を
表わすものとなっている。信号処理回路３１および３２
によって処理された信号は比較演算回路３３に導かれて
装置の操作面に垂ｉａな軸の回りの回転角に応じた信号
に変換される。この比較演算回路３３によって変換され
た信号θ１、信号処理回路３０．３１によって変換され
た信号とともに（′Ａ轡回路３４に導かれ、演算回路３
４によつ−Ｃ装置の操作平面１６に設定された座標系に
おける移動方向および移動限を表わす信号に変換さ）１
．る。
ここで、前記ローラ２０ａ、２０ｂとエンコーダ２１ａ
、２１ｂは第１の検出部を構成し、さらに、この第１の
検出部と球体１６ａを含めて第１の検出手段を構成して
いる。また、前記ローラ２５とエンコーダ２６は第２の
検出部を構成し、さらに、この第２の検出部と球体１６
ｂを含めて第２の検出手段を構成している。
、２１ｂは第１の検出部を構成し、さらに、この第１の
検出部と球体１６ａを含めて第１の検出手段を構成して
いる。また、前記ローラ２５とエンコーダ２６は第２の
検出部を構成し、さらに、この第２の検出部と球体１６
ｂを含めて第２の検出手段を構成している。
なお、図示の本発明の実施例においては、人力間６ｒバ
・検出（直の初期値化等に用いられるスイッチ３６ａ、
３６ｂが装備されている。
・検出（直の初期値化等に用いられるスイッチ３６ａ、
３６ｂが装備されている。
次に、本実施例の動作について説明する。
木製（σが操作平面１６」二で操作されると、球体１６
ａ、１６ｂは〕・ウジフグ１３内でそれぞれ支持体１８
ａ、１８ｂによって転勤可能に支持されて木製（６，と
ともに移動する。このとき、球体１６ａと１６ｂは自重
に」：って操作平面１６と接して、その操作平面１６と
の間の摩擦力に」二って回転力全厚えられて転がりなが
ら移動する。また、このときのそｉｔぞれの球体１６ａ
、１６ｂの回転方向は、それぞれの球体１６ａ、１６ｂ
の進行方向と一致している。球体１６ａが回転すると、
その球体１６ａと接触しているローラ２０ａ、２０ｂも
回転するが、このときのローラ２０＆、２０ｂの回転量
は５球体１６ａの進行方向と、それぞれのローラのなす
角度に応じたものとなる。すなわち、第６図に示すよう
に球体１６ａが操作平面にで移動した距離を４とし、球
体１６ａの進行方向とローラ１６ｂのなず角度を０とす
ると、ローラ２０ａの外周」−での移動距離は、球体１
６ａの中心とロー−ｙ２ｏｂを結ぶ直線をｘ （１＋と
じ、球体１６ａの中心とローラ２０ａを結ぶ直線をｙ軸
としたときの球体１６ａのｙ軸方向の移動成分１ ｓｉ
ｎ （Ｊと脅ｊしくなる。つまり、第７図より、球体１
６ａの一゛１″径をｒとすると、ローラ２０ ａの接触
点におけろ球が１〆ｌｊ ＋；’！ＩＩ、 ｌたけ転が
ると、ローラ２０ ａとの接触点における球体１６ａの
外周」二での移動距離が１ｓｉｎθとなるため、ローラ
２０ａの外周上での移祠距離もｌ ｓｉｎθとなる。寸
だ、ローラ２０ｂにおいてもローラ２０ａと同様に外周
上での移動距離が１ｓｉｎθとなり、球体１６ａのＸ軸
方向成分と等しくなる。
ａ、１６ｂは〕・ウジフグ１３内でそれぞれ支持体１８
ａ、１８ｂによって転勤可能に支持されて木製（６，と
ともに移動する。このとき、球体１６ａと１６ｂは自重
に」：って操作平面１６と接して、その操作平面１６と
の間の摩擦力に」二って回転力全厚えられて転がりなが
ら移動する。また、このときのそｉｔぞれの球体１６ａ
、１６ｂの回転方向は、それぞれの球体１６ａ、１６ｂ
の進行方向と一致している。球体１６ａが回転すると、
その球体１６ａと接触しているローラ２０ａ、２０ｂも
回転するが、このときのローラ２０＆、２０ｂの回転量
は５球体１６ａの進行方向と、それぞれのローラのなす
角度に応じたものとなる。すなわち、第６図に示すよう
に球体１６ａが操作平面にで移動した距離を４とし、球
体１６ａの進行方向とローラ１６ｂのなず角度を０とす
ると、ローラ２０ａの外周」−での移動距離は、球体１
６ａの中心とロー−ｙ２ｏｂを結ぶ直線をｘ （１＋と
じ、球体１６ａの中心とローラ２０ａを結ぶ直線をｙ軸
としたときの球体１６ａのｙ軸方向の移動成分１ ｓｉ
ｎ （Ｊと脅ｊしくなる。つまり、第７図より、球体１
６ａの一゛１″径をｒとすると、ローラ２０ ａの接触
点におけろ球が１〆ｌｊ ＋；’！ＩＩ、 ｌたけ転が
ると、ローラ２０ ａとの接触点における球体１６ａの
外周」二での移動距離が１ｓｉｎθとなるため、ローラ
２０ａの外周上での移祠距離もｌ ｓｉｎθとなる。寸
だ、ローラ２０ｂにおいてもローラ２０ａと同様に外周
上での移動距離が１ｓｉｎθとなり、球体１６ａのＸ軸
方向成分と等しくなる。
ローラ２０ａ、２０ｂの回転用は、それらのローラの外
周」二での移動距離に応じたものとなる。したがって、
ローラ２０ａ、２０ｂの回転角をエン−７−ダ２１ａ
、２１ ｂにより検出することによって、球体１６ａの
移動方向と移動用に応じた信号を得ることができる。球
体１６ｂと接触しているローラ２５についても同様にし
て２球体１６ｂのＸ方向の移動距離に応じた回転角で回
転する１、次に、本装置が操作中に操作平面１５に垂直
な軸の回りに回動した場合を考える。本装置が回動する
とき、第８図（（示ノーように、その瞬間の回動中心か
ら球体１６ａの中心までの距離をＲ１球体１６ａと１６
ｂの中心間距離をＬとし、球体１６ａΩ移動経路に沿つ
へ移動距離を１１、球体ｉｅｂの移動経路に沿った移動
距離をｅ２、回動角をαとすると、次の式が成り立つ。
周」二での移動距離に応じたものとなる。したがって、
ローラ２０ａ、２０ｂの回転角をエン−７−ダ２１ａ
、２１ ｂにより検出することによって、球体１６ａの
移動方向と移動用に応じた信号を得ることができる。球
体１６ｂと接触しているローラ２５についても同様にし
て２球体１６ｂのＸ方向の移動距離に応じた回転角で回
転する１、次に、本装置が操作中に操作平面１５に垂直
な軸の回りに回動した場合を考える。本装置が回動する
とき、第８図（（示ノーように、その瞬間の回動中心か
ら球体１６ａの中心までの距離をＲ１球体１６ａと１６
ｂの中心間距離をＬとし、球体１６ａΩ移動経路に沿つ
へ移動距離を１１、球体ｉｅｂの移動経路に沿った移動
距離をｅ２、回動角をαとすると、次の式が成り立つ。
ｅｌ： Ｒα ・・・・・・・・・・
・・・・・（１）ｅ２二（Ｒ＋Ｌ）α ・・・
・・・・・川・・・・（２）しだがって、 ｇ２−６１＝ Ｌα ・・・・・・・山川・
・（３）となる。ここで、Ｌは一定の値であるので、ｅ
２と４１の距離の差を調べれば、回動角のαが求まる。
・・・・・（１）ｅ２二（Ｒ＋Ｌ）α ・・・
・・・・・川・・・・（２）しだがって、 ｇ２−６１＝ Ｌα ・・・・・・・山川・
・（３）となる。ここで、Ｌは一定の値であるので、ｅ
２と４１の距離の差を調べれば、回動角のαが求まる。
１１は、球体１６ａの装置に設定された座標系における
Ｘ軸方向の移動量に応じた１「１１転をするローラ２０
ｂの回転量をエンコーダ２１ｂにより検出することによ
って求まる。また、 ６２＆Ｊ、ローラ２５の回転量を
エンコーダ２６により検出することによって求まる。し
たがって、エンコーダ２１ｂと２６からの検出信号を信
号処理回路３１゜３２全通して、さらに比軟演算回路３
３で処理することによって、本装置の操作平面１６に垂
直な軸の回りの回動角αが求められる。
Ｘ軸方向の移動量に応じた１「１１転をするローラ２０
ｂの回転量をエンコーダ２１ｂにより検出することによ
って求まる。また、 ６２＆Ｊ、ローラ２５の回転量を
エンコーダ２６により検出することによって求まる。し
たがって、エンコーダ２１ｂと２６からの検出信号を信
号処理回路３１゜３２全通して、さらに比軟演算回路３
３で処理することによって、本装置の操作平面１６に垂
直な軸の回りの回動角αが求められる。
以上のようにして、本装置に設定された座標糸における
装置の移動方向および移動量と、本装置の操作］７而に
垂直な軸の回りの回動角が求められるが、以」二の検出
値よシ、演算回路３４で演算処理すると、本装置の操作
平面に設定された座標系における移動方向および移動量
が求められる。
装置の移動方向および移動量と、本装置の操作］７而に
垂直な軸の回りの回動角が求められるが、以」二の検出
値よシ、演算回路３４で演算処理すると、本装置の操作
平面に設定された座標系における移動方向および移動量
が求められる。
発明の効果
以上のように本発明の位置情報入力装置は、その装置に
設定された座標系における装置の移動方向および移動量
を検出する第１の検出手段と、装置の操作而に垂直なｉ
ｌｌ＋の回りの回動角を検出する第２の検出手段を有し
、それらからの検出信号を演ｐ処理して、本装置の操作
而に設定された座標系における移動方向および移動量を
表わす信号を得るようにしだものであり、したがって、
操作面に対応した座標系で位置入力を行ないたい場合、
例えば操作面」：で描かれた図形等をトレース入力しだ
い場合等に、特に注意を払うことなく操作でき、操作性
に優れたものである。
設定された座標系における装置の移動方向および移動量
を検出する第１の検出手段と、装置の操作而に垂直なｉ
ｌｌ＋の回りの回動角を検出する第２の検出手段を有し
、それらからの検出信号を演ｐ処理して、本装置の操作
而に設定された座標系における移動方向および移動量を
表わす信号を得るようにしだものであり、したがって、
操作面に対応した座標系で位置入力を行ないたい場合、
例えば操作面」：で描かれた図形等をトレース入力しだ
い場合等に、特に注意を払うことなく操作でき、操作性
に優れたものである。
さらに検出出段を独立した球体を用いて構成することに
より、それぞれの球体はどちらの方向に ・も移動可
能であるため、操作時に操作の妨げにならず、円滑な操
作ができる。
より、それぞれの球体はどちらの方向に ・も移動可
能であるため、操作時に操作の妨げにならず、円滑な操
作ができる。
また、前述の実施例のように球体の回転を検出するのに
、球体に回転体を接触させ、この回転体の回転方向や回
転量を検出することによって行なわせると、簡単な構成
で位置情報を確実に精度良く検出できるという効果も得
られる。
、球体に回転体を接触させ、この回転体の回転方向や回
転量を検出することによって行なわせると、簡単な構成
で位置情報を確実に精度良く検出できるという効果も得
られる。
さらに、第１の球体の移動方向および移動量を検出する
だめの第１の回転体および第２の回転体の配置を、それ
ぞれの回転軸が第１の球体と第２の球体の中上・を結ぶ
直線に対して、それぞれ直角。
だめの第１の回転体および第２の回転体の配置を、それ
ぞれの回転軸が第１の球体と第２の球体の中上・を結ぶ
直線に対して、それぞれ直角。
平行となるように配置し、第２の球体の回転方向や回転
量を検出するだめの第３の回転体の回転軸が第１の球体
と第２の球体の中心を、結ぶ直線に対して平行となるよ
うに配置し、あるいは、さらに第２の回転体と第３の回
転体の中心から球体の接触点までの距離を等しくするこ
とに」二つて、検出信号の演ｑ処理を容易に行なうこと
ができるものである。
量を検出するだめの第３の回転体の回転軸が第１の球体
と第２の球体の中心を、結ぶ直線に対して平行となるよ
うに配置し、あるいは、さらに第２の回転体と第３の回
転体の中心から球体の接触点までの距離を等しくするこ
とに」二つて、検出信号の演ｑ処理を容易に行なうこと
ができるものである。
第１図は従来の位置情報入力装置の一部切欠（ＩＩｌｌ
断面図、第２図に１、その一部切欠乎面図、第３図は本
発明の一実施例の一部切欠平面図、第４図はその側断面
図、第５図ｄ、同本発明の実施例におし＋る信号処理部
を示すブロック図、第６図、第７図および第８図は本発
明の実施例の動作を説明するだめの要部下面図である。 １１・・・・・・ハウジング、１４ａ〜１４ｄ・・−・
・スチールボール、１５・・・・・・操作平面、１６ａ
、１’６ｂ・・・・・・球体、１Ｂａ、１８ｂ・・・・
・支持体、２０ａ。 ２０ ｂ 、 ２６ ＝・・−０−ラ、２１ａ、２１ｂ
、２６・・・・・・エンコーダ、３０，３１．３２・・
・・・・信号処理回路、３３・・・・・・比較演算回路
、３４・・・・・・演算回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
２ 図 わ１゛５３図 第４図 第５図 第６図 ７品 ８８図
断面図、第２図に１、その一部切欠乎面図、第３図は本
発明の一実施例の一部切欠平面図、第４図はその側断面
図、第５図ｄ、同本発明の実施例におし＋る信号処理部
を示すブロック図、第６図、第７図および第８図は本発
明の実施例の動作を説明するだめの要部下面図である。 １１・・・・・・ハウジング、１４ａ〜１４ｄ・・−・
・スチールボール、１５・・・・・・操作平面、１６ａ
、１’６ｂ・・・・・・球体、１Ｂａ、１８ｂ・・・・
・支持体、２０ａ。 ２０ ｂ 、 ２６ ＝・・−０−ラ、２１ａ、２１ｂ
、２６・・・・・・エンコーダ、３０，３１．３２・・
・・・・信号処理回路、３３・・・・・・比較演算回路
、３４・・・・・・演算回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
２ 図 わ１゛５３図 第４図 第５図 第６図 ７品 ８８図
Claims (4)
- （１）操作面上を移動自在なハウジング内に設けられ、
かつ前記ハウジングに設定された座標系における前記ハ
ウジングの移動方向や移動距離を検出するだめの第１の
検出手段と、前記ハウジング内に設けられ、かつ前記操
作面上における前記ハウジングの操作面に垂直な軸の回
りの回転角度を検出するだめの第２の検出手段を具備し
、かつ、前記第１の検出手段および前記第２の検出手段
により得られた検出信号を演算処理することにより前記
操作面に設定された座標系における前記ノ＼ウジングの
移動方向および移動距離に応じた信号を得る」：うに構
成したことを特徴とする位置情報入力装置。 - （２）第１の検出手段は、操作面と接触して操作面上を
転動し得る第１の球体と、その第１の球体の回転方向お
よび回転、量を表わす信号を発生する第１の検出部を含
み、第２の検出手段ｄ：、前記操作面と接触して操作面
上を転動し得る第２の球体と、その第２の球体の回転方
向および回転量を表わす信号を発生ずる第２の検出部を
含めて構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の位置情報入力装置。 - （３）第１の検出部は、第１の球体と接して前記第１の
球体の回転に応じて回転する第１の回転体と、回転軸が
前記第１の回転体の回転軸と平行となら滌いように配置
されているとともに前記第１の球体に接して前記第１の
球体の回転に応じて回転する第２の回転体と、前記第１
の回転体の回転に応じて信号を発生する第１のエンコー
、ダと、前記第２の回転体に応じて信号を発生する第２
のエンコーダを含めて構成され、第２の検出部は、回転
軸が前記第１の球体と前記第２の球体の中心を結んだ直
線と直交しないように配置され、かつ前記第２の球体に
接して、その第２の球体の回転に応じて回転する第３の
回転体と、前記第３の回転体の回転に応じて信号を発生
する第３のエンコーク゛を含めて構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の位置情報入
力装置。 - （４）第２の回転体および第３の回転体は、それらの回
転軸が第１の球体と第２の球体の中心を結んだ直線に対
して平行となるように配置されていることを特徴とする
特Ｗｌ′請求の範囲第（３）項記載の位置情報入力装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57188510A JPS6038739B2 (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 位置情報入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57188510A JPS6038739B2 (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 位置情報入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5977582A true JPS5977582A (ja) | 1984-05-04 |
| JPS6038739B2 JPS6038739B2 (ja) | 1985-09-03 |
Family
ID=16224978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57188510A Expired JPS6038739B2 (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 位置情報入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038739B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61139824A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-27 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 三次元マウス |
| JPS61196340U (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-08 | ||
| EP0248920A1 (de) * | 1986-06-07 | 1987-12-16 | MAURER, Ingo | Elektrisches Fernbedienungsgerät |
-
1982
- 1982-10-26 JP JP57188510A patent/JPS6038739B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61139824A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-27 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 三次元マウス |
| JPS61196340U (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-08 | ||
| EP0248920A1 (de) * | 1986-06-07 | 1987-12-16 | MAURER, Ingo | Elektrisches Fernbedienungsgerät |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6038739B2 (ja) | 1985-09-03 |
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