JPS61184628A

JPS61184628A - Ｘ−ｙ方向入力システム

Info

Publication number: JPS61184628A
Application number: JP60024650A
Authority: JP
Inventors: Kenju Ueno; 上野　健樹
Original assignee: Sord Computer Corp
Current assignee: Sord Computer Corp
Priority date: 1985-02-12
Filing date: 1985-02-12
Publication date: 1986-08-18
Also published as: JPH056211B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の背景）本発明はコンピュータ、グラフィックディスプレイ装置
その他この種の情報処理装置の表示画面において、カー
ソルの移動１こＸ−Ｙ方向入力装置を用いたＸ−Ｙ方向
入力システムに関するものである。

従来、Ｘ−Ｙ方向入力装置の一つに、扱作者がレバーを
任意の方向に傾けると傾斜方向と角度、時間等を検出し
て、Ｘ軸方向とＹ軸方向の各成分を電気信号として発生
させる「ジョイスティック」（登録商標）がある。

ところが、この「ジョイスティック」（登録商標）と呼
ばれる入力装置はレバーの回転範囲が制限されると共に
、カーソルの移動について正確な制御が困難である等の
欠点があった。

これらの欠点を解消するために、カーソルの移動を合成
樹脂球、鋼球などの球体を回転させて行なうものが開発
された。球体を回転させてＸ−Ｙ方向の移動量を入力す
る入力装置は、球体を有するＸ−Ｙ方向入力装置の全体
を移動させて球体を回転させる所謂「マウス」と呼ばれ
るものと、球体を直接、手で回転させ球体を有するＸ−
Ｙ方向入力装置の全体は固定しておく所謂「トラックボ
ール」と呼ばれるものがある。

しかるに、「マウス」は球体を回転させるのにＸ−Ｙ方
向入力装置の全体を移動させれば良いので操作が簡単で
ある長所がある反面、Ｘ−Ｙ方向入力装置を移動操作さ
せる広い場所を要するという短所がある。

これに対し「トラックボール」は球体を直接、手で回転
すれば良いので、球体を含むＸ−Ｙ方向入力装置の全体
を一定箇所に設置でき、操作場所が不要である長所があ
る反面、操作については［マウス］と比べて直接、手で
球体を回転しなければならないので面倒であるという短
所がある。

このように「マウス」と「トラックボール」は互いに相
反する長所、短所がある。

（発明の目的）本発明はこのような事情により発明されたもので、その
目的とする処は前記「マウス」と「トラックボール」の
両者の長所を有効に利用した極めて有効、適切なＸ−Ｙ
方向入力システムを提供する事にある。

（発明の概要）本発明は前記「マウス」と「トラックボール」の入力装
置が共に球体を回転させてＸ−Ｙ方向の各成分の移動量
を入力するものであることに着目して発明されたもので
、操作盤、机上等の広い操作場所がある場合には、Ｘ−
Ｙ方向入力装置の球体を机上等に接触させて使用し、広
い操作場所が無い所ではＸ−Ｙ方向入力装置を上下方向
について逆にし、球体を直接手で回転させて使用できる
ようにしたものである。

ここで、球体を用いたＸ−Ｙ方向入力装置をただ単に上
下方向について逆にして前記「マウス」汀トラックボー
ル」の如く両用するには次のような不都合が生ずる。

Ｘ−Ｙ方向入力装置を「マウス」の如く使用するときは
、球体を接地させて転勤させることがら、球体が下方向
に臨むような向きにＸ−Ｙ方向入力装置を使用する。

これに対しＸ−Ｙ方向入力装置を「トラックボール」の
如く使用するときは、球体が上向きになるようにＸ−Ｙ
方向入力装置を設置する。

このようにＸ−Ｙ方向入力装置を「マウス」の如く用い
る場合と「トラックボールＪの如く用いる場合とでは、
Ｘ−Ｙ方向入力装置は上下方向について互いに反対向き
で使用することになるので、「マウス」と「トラックボ
ール」のどちらか一方の使用態様は、Ｘ−Ｙ方向入力装
置の操作方向に対してカーソルの移動方向は逆になる不
都合が生じる。

これを図面について説明すると第１図は表示画面１を示
すもので、カーソル２を矢符Ｘ方向に移動させる場合を
示す。第２図は球体４を有するＸ−Ｙ方向入力装置５の
説明図を示すもので、Ｘ−Ｙ方向入力装置５を所謂「マ
ウス」の如く使用する状態を示すものである。

表示画面１においてカーソル２を矢符Ｘ方向に動かすに
は、Ｘ−Ｙ方向入力装置５を矢符Ｙ方向に移動させる。

Ｘ−Ｙ方向入力装置５を矢符Ｙ方向に移動させると、球
体４は接地面との接触により矢符ａ方向に回転し、カー
ソル２は矢符Ｘ方向に移動する。

次に、Ｘ−Ｙ方向入力装置５を所謂「トラックボール」
の如く使用する場合について説明する。

第３図はＸ−Ｙ方向入力装置５を天地方向について逆に
した状態を表わす俯敞図を示すもので、カーソル２を矢
符Ｘ方向に移動させるには、球体４を矢符ａ方向に手で
回転させなければならない。

したがって、カーソル２の移動方向と球体４を回転させ
る操作方向とは反対向きになる。

すなわち、Ｘ−Ｙ方向入力装置５を「マウス」の如く用
いるとき、Ｘ−Ｙ方向入力装置５の全体の操作方向とカ
ーソル２の移動方向を同一にすれば、「トラックボール
」の如く使用するときは球体４を上向きになるように天
地方向に対して逆にした状態でＸ−Ｙ方向入力装置５を
設置するので、球体４を手で回転させる手の操作方向と
カーソルの移動方向は反対になる。

そこで本発明では、球体４を用いるＸ−Ｙ方向入力装置
５を天地方向に対して両方向で用いても、Ｘ−Ｙ方向入
力装置５の操作方向とカーソル２の移動方向とを一致さ
せるようにするために、Ｘ−Ｙ方向入力装置５が天地方
向に対して逆であるこでを処理装置に知らせる報知手段
を備えて、報知手段からの知らせにより処理装置のカー
ソル２の移動方向と球体を回転させる手の装置方向とを
一致させるようにしたものである。

（発明の実施例）次に本発明の構成を図面に示す実施例について説明する
と、第４図は本発明によるＸ−Ｙ方向入力システムを含
むコンピュータ、グラフィックディスプレイ装置その他
この種の情報処理装置６の全体の斜視図を示すものであ
る６図示例に示す情報処理装置６はコンピュータ機能を有す
る携帯用（ハンドラツブタイプ）のもので、制御卓本体
７内にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭその他の電気部品を含
む電気制御部を有し、パネル８にはキーボード９．Ｘ−
Ｙ方向入力装置５を収容する凹状の嵌装部１０と外部記
憶装置のカセットテープを収納するカセットテープを収
納部１１が設けられている。

表示装置１２には液晶表示素子によって薄型に形成して
制御本体７に回動自在に枢支してあり、表示装置１２を
制御卓本体７に火勢した状態ではキーボード９と凹状の
嵌装部１０を含むパネル８を覆うように構成されている
。

第４図においてはＸ−Ｙ方向入力装置５をパネル８の凹
状の嵌装部１０から取り出して、机１３の面上を移動さ
せ表示装置１２の表示画面１に表示されているカーソル
２を移動させる場合を示しである。

Ｘ−Ｙ方向入力装置５を移動させると、その移動方向の
Ｘ成分、Ｙ成分の値は接続コード１４によって制御卓本
体７に伝送され、表示装置１２に表示されたカーソル２
はＸ−Ｙ方向入力装置５の程作方向と同一方向に応じて
移動する。

尚、図示例では、接続コード１４を用いた場合を示しで
あるが、光、極超短波等の電磁波、超音波等を用いてＸ
−Ｙ方向入力装置５がらＸ−Ｙ方向の移動成分、その他
の情報を情報処理装置６に伝送してもよい。

ＷＩＪ５図、第６図は本発明で用いられろＸ−Ｙ方向入
力装置５の要部を示す説明図である。

Ｘ−Ｙ方向入力装置５のケーシング１５の底板１６の略
中夫部には鋼球、合成樹脂球等の球体４の一部をケーシ
ング１５の外部に臨んで配置されている。球体４は、球
体４の径より小さな臨接孔１６′を有し底板１６にネジ
止め、その他の適宜手段により固定される蓋体１７と、
ケーシング１５内に固定された椀状支持体１８とによっ
て保持岬されると共に、２つの％１３１９．２０によって蓋体１
７の臨接孔１６の方向と、従動ローラ２１と従動ローラ
２２の中間点Ｏ方向に付勢されている。

椀状支持体１８の内径は球体４の径よりも数ミリメート
ル（例１〜２ＩＩＩＩ１１）程度大きく形成されており
、球体４は自在に回転することができる。

球体４に接触している従動ローラ２１．２２は球体４の
球心点Ｑからみて略直角に配置され、〜方の従動ローラ
２１は球体４の回転量のＸ成分を検出し、他方の従動ロ
ーラ２２は球体４の回転量のＸ成分を検出する。検出さ
れる球体４の回転量のＸ成分、Ｘ成分は回転量検出手段
であるエンコーダ２３．２４により電気信号として伝送
される。

２つの球押体１９．２０は一端をケーシング１５に固定
されたバネ２５．２６によって球体４を押し、一方の球
押体２０は、従動ローラ２１と従動ローラ２２との中間
点０に球体４を押す力が作用するように配置され、従動
ローラ２１，２２は球体４が偏寄することにより常に球
体４と接触するように構成されている。

他方の球押体１９は球体４を鉛直方向すなわち蓋体１７
の臨接孔１６′に押すように配置されており、バネ２５
の強さの値はＸ−Ｙ方向入力装置５を上下方向について
逆にして球体４を上向きにしたとき、少なくとも球体４
の重量以上の力を生じる値に設定されでいる。

したがってＸ−Ｙ方向入力装置５を上下方向について逆
にして球体４を上向きにして使用するときは、球押体１
９のバネ２５により球体４は椀状支持体１８から蓋体１
７の方に押し上げられるので、球体４を手で円滑に回転
させることができる。

しかも手の接触により球体４はバネ２５に抗して若干下
がり、球体４と蓋体１７との摩擦力は減少するので、球
体４をより滑らかに回転させることができる。

第７図は球押体１９．２０の断面説明図を示すもので、
円柱状の支柱部２７の一端に椀状の保持部２８を一体に
成型形成し、保持部２８に鋼球、合成樹脂球等の押し球
２９を嵌合し、押し球２９の径より小さい臨孔３０を有
する嵌合枠体３１を押し球２９に嵌合し、且つ保持部２
８に接着などにより固定して押し球２９を保持するよう
構成されている。保持１ｉ２Ｂの内径は押し球２９の径
よりやや大きめ（例、０．１〜０．３１ａＩｌ）に形成
しであるので、押し球２９は回転自在に保持される。

第８図はＸ−Ｙ方向入力装置５の斜視図であり、球体４
を下向きにして使用する場合を示し、＄９図はｖ＆８図
のＡ−Ａ線路断面説明図を示す。ケーシング１５の上板
３２の略前部には押し類型の制御スイッチ３３が設けら
れている。制御スイッチ３３はＸ−Ｙ方向入力装置５自
体のスイッチの他に、例えば表示画面１に表示される各
機能表示の制御、切換、各種信号処理に用いられる。

制御スイッチ３３は上板３２に設けられた底面が円弧状
の凹み溝３４に上下動自在にバネ（図示せず）により上
方向に付勢されており、制御スイッチ３３の頭部は上板
３２の上部ケーシング面３５よりも低く形成されている
。図中符号３６は接続コード１４または情報処理装置６
とに接続するコネクタである。

次にＸ−Ｙ方向入力装置５を上下方向について逆にして
、球体４を直接、手で回転させて使用するときの報知手
段について説明する。

第１（）図は報知手段としての検出スイッチ３７をＸ−
Ｙ方向入力装置１５の内部に設けた場合の側路断面説明
図を示すものである。

検出スイッチ３７は、ケーシング１５内に固定された固
定軸３８に回動片３９の一端部を回動自在に枢着し、回
動片３９の他端には磁石４０を設けると共に、回動片３
９の回動軌跡外において磁石４０による感応範囲にリー
ドスイッチなどの磁気感応素子４１を設けて構成されて
いる。回動片３９は重力により常に鉛直下に向いており
、Ｘ−Ｙ方向入力装置５を上下方向について逆にし球体
４を上向きにしたときの回動片３９の磁石４０の下方に
磁気感応素子４１が設けられている。よってＸ−Ｙ方向
入力装置５を上下方向について逆にしたとき磁気感応素
子４１は働く。

このように図示例の検出スイッチ３７は上下方向につい
て検知可能であり、Ｘ−Ｙ方向入力装置５を上下方向に
ついて逆にすると、自動的に働いて情報処理装置６にＸ
−Ｙ方向入力装置５が逆になったことを接続コネクタ３
６を介して電気信号として知らせる。

第８図に示した制御スイッチ３３と同効機能を有する押
し類型の制御スイッチ４２はケーシング１５の底板１６
に設けられた底面が円弧状の凹み溝４３に上下動自在に
バネ（図示せず）により上方向に付勢されており、制御
スイッチ４２の頭部は底板１６の下部ケーシング面４４
よりも低（形成されている。

第１１図、第１２図はＸ−Ｙ方向人力装置５を情報処理
装置６の嵌装部１０に表装して使用する場合の説明図を
示すものである。

制御卓本体７のパネル８に設けられた凹状の嵌装部１０
の内側両側には手の指が入る程度の指の挿入ｒＩＸ４５
．４５が設けてあり、Ｘ−Ｙ方向入力装置５の嵌脱の際
は指の挿入溝４５．４５からＸ−Ｙ方向入力装置５のケ
ーシング１５をつかむことができ便利である。

凹状の嵌装部１０の前方の内側壁４６にはＸ−Ｙ方向入
力装置５のコネクタ３６と接続する電気接続部４７が設
けられており、Ｘ−Ｙ方向入力装置５が凹状の嵌装部１
０に嵌装するときにコネクタ３６と電気接続部４７を接
続する。

このように、Ｘ−Ｙ方向入力装置５の凹状の嵌装部１０
への嵌装はコネクタ３６と電気接続部４７を接続しなが
ら行なうので、嵌装し易いように凹状の嵌装部１０の長
手方向の長さは、Ｘ−Ｙ方向の長手方向の長さよりも長
く形成してあり、第１２図においてその差！で示しであ
る。

以上の図示例は、Ｘ−Ｙ方向入力装置５を上下方向につ
いて球体４を下向きにして使用する場合の説明と、Ｘ−
Ｙ方向入力装置５を上下方向について逆にして使用する
と外の報知手段の検出スイッチ３７を、Ｘ−Ｙ方向入力
装置５に設けた場合の実施例について示しである。

次に報知手段の他の実施例としで、報知手段を情報処理
装置に設けた場合について説明する。

第１３図は報知手段としての検出スイッチ４８を、制御
卓本体７のパネル８に設けた場合の説明図を示すもので
ある。

検出スイッチ４８は凹状の嵌装部１０の上方に位置する
近傍に設けられており、Ｘ−Ｙ方向入力装置５が凹状の
嵌装部１０に嵌装されているとき、検出スイッチ４８の
操作オ↑４９を作動させる。検出スイッチ４８からの知
らせにより情報処理装置６は、Ｘ−Ｙ方向入力装置５の
球体４の回転操作方向と同一方向にカーソル２が動くよ
うに処理する。

第１４図は報知手段としての検出スイッチ５０を情報処
理装置６に設けた凹状の嵌装部１０に設け、Ｘ−Ｙ方向
入力装置５を凹状の嵌装部１０に嵌装したとき働くよう
に構成した場合における制御卓本体７の一部の略断面説
明図である。

検出スイッチ５０は凹状の嵌装部１０の底部５１の略中
央部に設けられている。検出スイッチ５０の作動杆５２
は底部５１に設けられた貫通孔５３に上下動自在に嵌め
込まれており、バネ５４により上方向に付勢されている
。作動析５２の下方には接点５５が設けられ、作動オ〒
５２が下方に押されることにより接点５５は閉じ、制御
卓本体７内に設けられた電気制御部５６に電気信号とし
で伝送する。

Ｘ−Ｙ方向入力装置５を球体４を上向きにして凹状の嵌
装部１０へ嵌装すると検出スイッチ５０の作！１！ｂｑ
５２はＸ−Ｙ方向入力装置５のケーシング１５に押され
て接点を閉じるので、検出スイッチ５０は情報処理装置
６にＸ−Ｙ方向入力装置５が上下方向について逆向きに
使用されることを知らせる。

このように第１４図に示す実施例は、Ｘ−Ｙ方向入力装
置５を情報処理装置６の嵌装部１０に嵌装して使用する
ときは、言わば自動的に知らせることができるので便利
である。

この他に門状の嵌装部１０の一方の内側壁に発光部を設
け、対応する他方の内側壁に発光部からの光を受光する
受光部を設けて検出スイッチを構成してもよく、Ｘ−Ｙ
方向入力装置５の嵌装によって、同装置５により光が遮
断され、受光部で光が遮断されたことを検出し、Ｘ−Ｙ
方向入力装置５が逆向きに使用されることを知らせるよ
うにすることもできる。

以上の図示例ではＸ−Ｙ方向入力装置５を上下方向につ
いて逆に使用するときの報知手段としての検出スイッチ
の実施例を示したが、その他の報知手段として、情報処
理装置６のキーボード９から、Ｘ−Ｙ方向入力装置５を
上下方向について逆に使用すると外の「コマンド」を入
力し、制御卓本体７内に設けた電気制御部５６でこの「
コマンド」によりカーソル２の移１！１１方向をＸ−Ｙ
方向入力装置５の球体４の回転操作方向と同一に処理す
るように構成することもできる。

以上、報知手段の実施例について説明したが、次にＸ−
Ｙ方向入力装置５を上下方向について逆にして用いると
きの前記制御スイッチ４２（ｔＪｆＪ１０図参照）と同
効機能を有する他の実施例の制御スイッチ５７について
説明する。

第１５図はその説明図を示すもので、制御スイッチ５７
はＸ−Ｙ方向入力装置５ではなくパネル８に設けられて
いる。

これは、Ｘ−Ｙ方向入力装置５を凹状の嵌装部１０に嵌
装させて使用するときは、制御スイッチ５７をパネル８
に設けて情報処理装置６の電気制御部に電気的に接続す
れば足りる。

制御スイッチ５７は凹状の嵌装部１０の近傍で且つ左下
方よりに設けであるので、例えば人差し指でＸ−Ｙ方向
入力装置５の球体４を回転操作し、親指で制御スイッチ
５７を操作することができるので便利である。

（発明の効果）本発明は上述の如く構成せられているので、Ｘ−Ｙ方向
入力装置を広い操作場所の所では、Ｘ−Ｙ方向入力装置
の球体を下向きにしてＸ−Ｙ方向入力装置の全体を移動
させて使用することがでさると共に、狭い場所ではＸ−
Ｙ方向入力装置を上下方向について逆にし球体を上向き
にして直接、手でＸ−Ｙ方向入力装置の球体を操作して
使用することができる極めて顕着な効果がある。

【図面の簡単な説明】図は本発明の実施例を例示的に示すもので、第１図は表
示画面の説明図、第２図、第３図はＸ−Ｙ方向入力装置
の操作説明図である。第４図は本発明によるＸ−Ｙ方向入力システムを含む情
報処理装装置の斜視図、第５図、第６図はＸ−Ｙ方向入
力装置の要部を示す説明図、第７図は球押体の断面説明
図、第８図はＸ−Ｙ方向入力装置の斜視図、＠９図は第
８図におけるＡ−Ａ線路断面説明図である。第１０図は
検出スイッチをＸ−Ｙ方向入力装置の内部に設けた場合
の側路断面説明図である。第１１図、第１２図はＸ−Ｙ
方向入力装置を情報処理装置の嵌装部に嵌装して使用す
る場合の説明図である・第１３図は本発明の他の実施例を示すもので、報知手段
としての検出スイッチを制御卓本体のパネルに設けた場
合の説明図、第１４図はパネルに設けた凹状の嵌装部に
検出スイッチを設けた場合における制御卓本体の一部の
略断面説明図である。第１５図は制御スイッチを制御卓本体のパネルに設けた
場合の説明図である。１・・・表示画面　　２・・・カーソル　　３・・・（
欠番）４・・・球体　　５・・・Ｘ−Ｙ方向入力装置６
・・・情報処理装置　　７・・・制御卓本体８・・・パ
ネル　１０・・・凹状の嵌装部１２・・・表示装置１５
・・・ケーシング２１．２２・・・従動ローラ２３．２４・・・エンコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転自在に配置された球体と、球体と接して球体の回転力によって回転する従動ローラ
と、従動ローラの回転量を検出する回転量検出手段と、これら球体、従動ローラ、回転量検出手段等を有するＸ
−Ｙ方向入力装置を用いて、表示画面のカーソルの移動
量を入力するＸ−Ｙ方向入力システムにおいて、前記Ｘ−Ｙ方向入力装置を上下方向について逆にして用
いるときの報知手段を備えた事を特徴とするＸ−Ｙ方向
入力システム。
（２）前記報知手段は、Ｘ−Ｙ方向入力装置に設けた事
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のＸ−Ｙ方
向入力システム。
（３）前記報知手段は、上下方向の向きを検出可能であ
って、Ｘ−Ｙ方向入力装置が上下方向に対して逆のとき
能動状態である事を特徴とする特許請求の範囲第（２）
記載のＸ−Ｙ方向入力システム。
（４）前記報知手段は、Ｘ−Ｙ方向入力装置の内部に設
けた事を特徴とする特許請求の範囲（３）項記載のＸ−
Ｙ方向入力システム。
（５）前記報知手段は、Ｘ−Ｙ方向入力装置からの入力
情報を受けて処理する情報処理装置に設けた事を特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載のＸ−Ｙ方向入力シ
ステム。
（６）前記報知手段は、Ｘ−Ｙ方向入力装置との嵌装部
に設けた事を特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載
のＸ−Ｙ方向入力システム。
（７）前記報知手段は、Ｘ−Ｙ方向入力装置を前記嵌装
部に嵌装したとき能動状態になる事を特徴とする特許請
求の範囲第（６）項記載のＸ−Ｙ方向入力システム。