JPH0435954Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はＸ−Ｙ方向入力装置に係り、例えばグ
ラフイツク・デイスプレイ装置の図形入力装置な
どに好適なＸ−Ｙ方向入力装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

グラフイツク・デイスプレイ装置は、基本的に
はデイスプレイ・スクリーン、デイスプレイ・コ
ントローラ、データ・チヤンネルならびに各種入
力装置などから構成されている。この入力装置の
一つに、ジンバル機構で支持されたレバーを操作
者が任意の方向に倒すと、その方向と倒れ角度を
検出して、Ｘ軸方向とＹ軸方向の各成分の電圧あ
るいはデジタル信号を発生する「ジヨイステツ
ク」（登録商標）がある。ところでがこの入力装
置は、レバーの回動範囲が制限されるとともに、
入力信号の安定性などに問題がある。

この欠点を解消するため、近年、所謂「マウ
ス」と呼称される入力装置が開発されている。こ
の入力装置は、回転自在に配置された例えば鋼球
などからなる被回転球体（以下、球体と略称す
る）と、その球体と接して球体の回転力によつて
回転する第１の回転部材と、球体と接して球体の
回転力によつて回転するとともに軸方向が前記第
１の回転部材の軸方向とほぼ直交する第２の回転
部材と、前記第１および第２の回転部材の回転角
をそれぞれ個別に検出する可変抵抗器やエンコー
ダなどからなる第１および第２の回転角検出手段
と、これら球体、第１および第２の回転部材なら
びに第１および第２の回転角検出手段などを収容
するケーシングとから基本的に構成されている。

そして前記ケーシングの下面に開口が設けら
れ、その開口を通して球体の一部が下方へ突出し
ており、ケーシングを持つて球体を所定のベース
上で任意の方向に転動することにより、第１およ
び第２の回転部材がそれぞれ所定方向に回転す
る。そして、これら回転部材の回転方向と回転角
を第１および第２の回転角検出手段でそれぞれＸ
軸方向とＹ軸方向の各成分の電圧あるいはデジタ
ル信号として取り出し、それら信号をデイスプレ
イ装置に入力するシステムになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、この種の入力装置は、前述のよう
に、ケーシングの下面に開口が設けられ、その開
口を通して球体の一部が下方へ突出しており、ケ
ーシングを持つて球体をベース上で転動させ、球
体の転動量を検出して座標入力をおこなうように
設定されているので、塵埃類等がベース上に残存
していると、球体の転動に応じてケーシング内に
入り込み、ケーシング内の回転各検出手段などを
構成する機構やセンサに付着する虞がある。そし
て、この付着により、機構の作動不良や、センサ
の誤作動を招来し、精度の良い検出ができなくな
る虞がある。

このうち、精度の低下は、特に球体の回転と第
１および第２の回転部材の回転とが一対一に対応
しなくなることから生じることが多い。このた
め、例えば本出願人が実開昭59−20337号に開示
したように、球体の球面に接触するクリーニング
部材をケーシング内に設置したとしても、クリー
ニング部材の形成や設置箇所によつては、付着し
た塵埃類を除去する前に当該付着部位が回転部材
と当接して回転誤差を生じることがあつた。ま
た、球体から回転部材側に塵埃類が移行して当該
部位に堆積し、これが作動不良や誤作動の原因と
なることもあつた。さらに、クリーニング部材を
開口部の内周側の全周にわたつて設置して塵埃類
のケーシング内への侵入の防止を図つても、球体
の出来るだけ自由な転動を阻害しない程度の接触
力しかないので、完全にはケーシング内への侵入
を防止することはできなかつた。

この考案は、球体に接触するクリーニング部材
を備えないＸ−Ｙ方向入力装置はもとより、クリ
ーニング部材を備えたＸ−Ｙ方向入力装置におい
ても、機構の作動不良やセンサの誤作動を解消
し、精度の良い検出を保障できるＸ−Ｙ方向入力
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、この考案は、回転
自在に配置された被回転球体と、この被回転球体
と接してその回転力によつて回転する第１の回転
部材と、この第１の回転部材の回転軸方向とほぼ
直交する方向に配され、上記被回転球体と接して
その回転力によつて回転する第２の回転部材と、
第１の回転部材の回転角を検出する第１の回転角
検出手段と、第２の回転部材の回転角を検出する
第２の回転角検出手段と、これら被回転球体、第
１および第２の回転部材ならびに第１および第２
の回転角検出手段を収容するケーシングとを備
え、該ケーシングの下面に形成した開口から被回
転球体を一部突出させ、ベース上で被回転球体を
転動させることによつてＸ−Ｙ方向の入力をおこ
なうＸ−Ｙ方向入力装置において、ケーシングの
内面に、上記回転部材の表面に接触するクリーニ
ング部材を突設した構成にしてある。

〔作用〕

上記手段によれば、球体によつて回転させられ
る第１および第２の回転部材にクリーニング部材
をそれぞれ接触させてあるので、回転部材に付着
した塵埃類を確実に除去することができる。この
ため、回転部材と球体との間に塵埃類が介在する
ことを最小限に抑えることが可能となり、また、
検出手段側への塵埃類の移行を阻止できるので、
誤作動なく精度の良い検出が可能になる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施の一例を図面に基づいて
説明する。

図は全てこの考案の実施例を説明するためのも
ので、第１図は実施例に係るＸ−Ｙ方向入力装置
の断面構造を示す説明図、第２図はＸ−Ｙ方向入
力装置を含むグラフイツク・デイスプレイ装置の
全体の斜視図、第３図、第４図、第５図はそれぞ
れＸ−Ｙ入力装置の平面図、正面図および背面
図、第６図はその入力装置の作動部の拡大平面
図、第７図はその作動部の原理を説明するための
説明図である。

第２図において、テーブル１上には、スクリー
ン，コントローラならびにデータ・チヤンネルな
どを備えたデイスプレイ装置２と、フアンクシヨ
ン・キーを備えた入力装置３と、本考案の実施例
に係る入力装置４とが置かれている。なお、入力
装置４はテーブル１上に敷設された専用のシート
５上で操作され、この操作により例えばデイスプ
レイ装置２のスクリーン６に表示されているカー
ソル７を任意の位置に移動させることができるよ
うになつている。

ケーシング８は合成樹脂製の下ケース９と上ケ
ース１０とから構成され、両者は第１図に示すよ
うにネジ１１などにより複数箇所にわたつて接合
されている。上ケース１０の所定位置には、第１
図および第３図に示すようにスイツチ１２の操作
端１３が嵌入される嵌入穴１４が形成されてい
る。この実施例の場合嵌入穴１４は２つ形成され
ているが、入力装置の制御システムによつてはス
イツチ１２の数を増やし、それに対応して嵌入穴
１４の数も増加することがある。

第１図に示すように下ケース９の内側には複数
の支柱１５が一体に立設され、それの上端に所定
の導電パターン（図示せず）を有するプリント基
板１６がネジ止めあるいは他の適宜な手段により
取付けられている。下ケース９と上ケース１０と
の間には、信号線１７を導き出すためのゴム製ブ
ツシユ１８が挟着されている。前記プリント基板
１６にはスイツチ１２および信号線１７の他に、
後述する２つの可変抵抗器２９，３１の各端子も
接続されている。

下ケース９の内面には、金属製の取付板１９が
ネジ止めにより取付けられている。この下ケース
９と取付板１９の連結により、取付板１９は下ケ
ース９の補強体としても役立つ。取付板１９の所
定位置には第１図に示すように円形の透孔２０が
形成され、また下ケース９の透孔２０と対向する
位置には透孔２０よりも若干径小の円形開口部２
１が形成されている。

下ケース９における開口部２１の下側開口縁に
は第１環状突堤２２が、またこの第１環状突堤２
２の径方向外側には同心円状に第２環状突堤２３
がそれぞれ下ケース９から一体に突設されてい
る。

前記透孔２０ならびに開口部２１の上方には鋼
球からなる球体２４が回転自在に配置され、それ
の一部は透孔２０ならびに開口部２１を通して第
１環状突堤２２から若干突出している。第６図に
示すように球体２４の球面には第１の回転部材と
しての第１従動シヤフト２５と第２の回転部材と
しての第２従動シヤフト２６とが接触しており、
両シヤフト２５，２６はそれぞれ軸受２７を介し
て前記取付板１９に回転自在に取り付けられ、両
シヤフト２５，２６は互に軸方向が直交するよう
に配置されている。両シヤフト２５，２６は球体
２４の回転力によつてそれぞれ回転され、第１従
動シヤフト２５の回転方向と回転角は、回転軸２
８を介して連結されている第１の回転角検出手段
としての第１可変抵抗器２９によつて検出され、
同様に第２従動シヤフト２６の回転方向と回転角
は、回転軸３０を介して連結されている第２の回
転角検出手段としての第２可変抵抗器３１によつ
て検出される。すなわち、第７図に示すように、
第１従動シヤフト２５の回転方向と回転角の変化
は第１可変抵抗器２９における摺動子３２のスラ
イド方向とそれの移動量として現われ、同様に第
２従動シヤフト２６の回転方向と回転角の変化は
第２可変抵抗器３１における摺動子３３のスライ
ド方向とそれの移動量として現われるから、結
局、球体２４の回転状態をｘ軸方向とｙ軸方向の
各成分に分けて第１可変抵抗器２９および第２可
変抵抗器３１のそれぞれの電圧値として検出する
ことができる。

第６図に示すように、球体２４と第１従動シヤ
フト２５ならびに球体２４と第２従動シヤフト２
６との間での動力伝達が確実に行なわれるように
するために、それらと対向する位置に弾性付勢ロ
ーラ３４が配置されている。このローラ３４は球
体２４の回転力によつて自在に回転するととも
に、球体２４を第１従動シヤフト２５ならびに第
２従動シヤフト２６側に弾性付勢している。

第１図に示すように、上ケース１０の内面で前
記球体２４と対向する位置には取付台３５が下方
を向いて突設され、それにフエルトからなる球体
清掃用のクリーニング部材３６が接着などの適宜
な手段で取り付けられている。なお、このクリー
ニング部材３６はスポンジあるいは厚手の不織布
でもよい。

一方、第１図にも示すように第１（第２）従動
シヤフト２５，２６に対してへら状のクリーニン
グ部材４０ａ，４０ｂがそれぞれ下ケース９側と
上ケース１０側から第１（第２）従動シヤフト２
５，２６側に立設され、先端部が第１（第２）従
動シヤフト２５，２６に当接している。これによ
り、第１（第２）従動シヤフト２５，２６に付着
した塵埃類を排除することができる。

この際、下ケース９側に立設されたクリーニン
グ部材４０ａを、下ケース９の球体２４の開口部
２１を含む蓋体９ａに立設して、必要に応じて取
外し自在としてもよい。このように蓋体９ａによ
り取外し自在とすると、任意に取り外してクリー
ニング部材４０ａ，４０ｂに付着した塵埃類を除
去することができ、クリーニング性の低下を防止
できる。なお、クリーニング性を確保するために
は、該へら状のクリーニング部材４０ａ，４０ｂ
の第１および第２従動シヤフト２５，２６に当接
する部位は、すくなくとも弾性を備えていること
が望ましい。また、該クリーニング部材４０ａ，
４０ｂをブラシによつて構成しても同様の作用効
果がある。

上記のように構成された入力装置４の動作を次
に説明する。

Ｘ−Ｙ方向の入力をおこなう場合には、シート
５（第２図参照）上で入力装置４を手で持つて任
意の方向に移動すると、球体２４は自重によつて
生じるシート５との摩擦力によりシート５上を転
動する。そして球体２４の回転は第１従動シヤフ
ト２５ならびに第２従動シヤフト２６にそれぞれ
伝達され、シヤフト２５，２６の回転角がそれぞ
れ付設の可変抵抗器２９，３１によつて電気信号
として検出される。検出信号は信号線１７を介し
てデイスプレイ・コントローラに入力され、信号
処理によりスクリーン６上のカーソル７が所望の
方向へ移動する仕組になつている。

ところで、前述のように入力装置４を専用のシ
ート５上あるいは他の面上で移動するときに、そ
れらベース（シート５あるいは他の面）上に塵
埃、油分、水分、インク、飲料水などの塵埃類が
付着していると、それが直接球体２４に付着す
る。そして、付着した塵埃類が、第１および第２
従動シヤフト２５，２６を球体２４が回転させる
際に該シヤフト２５，２６に移行しても、前記ク
リーニング部材４０ａ，４０ｂにより該第１およ
び第２従動シヤフトから該塵類を剥離するので、
そのシヤフト部分に塵埃類が推積したり、付着し
たままでいることはない。それ故、球体２４と該
シヤフト２５，２６間の回転力の伝達を塵埃類が
阻害する虞は極めて少なくなる。

〔考案の効果〕

これまでの説明で明らかなように、被回転球体
の回転量を検出するための回転部材に接触するク
リーニング部材をケーシング内に設けたこの考案
によれば、回転部材に付着した塵埃類を剥離する
ことができるので、被回転球体から回転部材への
回転力の伝達を確実に、かつ精度良くおこなうこ
とができ、入力データの信頼性を高めることがで
きる。

また、回転部材から回転角検出手段側への塵埃
類の移行を阻止するため、機構の作動不良や回転
角検出手段の作動不良を招来する虞はない。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本考案の実施例に係るＸ−Ｙ方向入
力装置を説明するためのもので、第１図は入力装
置の断面構造を示す説明図、第２図はその入力装
置を含むグラフイツク・デイスプレイ装置の斜視
図、第３図は前記入力装置の平面図、第４図およ
び第５図は入力装置の正面図および背面図、第６
図はその入力装置の作動部の拡大平面図、第７図
はその作動部の原理図である。 ４……入力装置、５……シート、８……ケーシ
ング、９……下ケース、９ａ……蓋体、２１……
開口部、２４……鋼球、２５……第１従動シヤフ
ト、２６……第２従動シヤフト、２９……第１可
変抵抗器、３１……第２可変抵抗器、４０ａ，４
０ｂ……クリーニング部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転自在に配置された被回転球体と２４、こ
   の被回転球体２４と接してその回転力によつて
   回転する第１の回転部材２５と、この第１の回
   転部材２５の回転軸方向とほぼ直交する方向に
   配され、上記被回転球体２４と接してその回転
   力によつて回転する第２の回転部材２６と、第
   １の回転部材２５の回転角を検出する第１の回
   転角検出手段２９と、第２の回転部材２６の回
   転角を検出する第２の回転角検出手段３１と、
   これら被回転球体２４、第１および第２の回転
   部材２５，２６ならびに第１および第２の回転
   角検出手段２９，３１を収容するケーシング８
   とを備え、該ケーシング８の下面に形成した開
   口２１から被回転球体２４を一部突出させ、ベ
   ース５上で該被回転球体２４を転動させること
   によつてＸ−Ｙ方向の入力をおこなうＸ−Ｙ方
   向入力装置において、ケーシング８の内面に、
   上記回転部材２５，２６の表面に接触するクリ
   ーニング部材４０ａ，４０ｂを突設したことを
   特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第(1)項において、ク
   リーニング部材４０ａ，４０ｂがへら状に形成
   されていることを特徴とするＸ−Ｙ方向入力装
   置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第(2)項において、へ
   ら状に形成されたクリーニング部材４０ａ，４
   ０ｂの先端部が少なくとも弾性を備えているこ
   とを特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。 (4) 実用新案登録請求の範囲第(1)項において、ク
   リーニング部材４０ａ，４０ｂがブラシからな
   ることを特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。 (5) 実用新案登録請求の範囲第(1)項において、ク
   リーニング部材４０ａ，４０ｂが、ケーシング
   ８本体に対し着脱自在な蓋体９ａに立設されて
   いることを特徴とするＸ−Ｙ方向入力装置。