JPH05197489A - X−y座標入力装置 - Google Patents

X−y座標入力装置

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JPH05197489A
JPH05197489A JP4010037A JP1003792A JPH05197489A JP H05197489 A JPH05197489 A JP H05197489A JP 4010037 A JP4010037 A JP 4010037A JP 1003792 A JP1003792 A JP 1003792A JP H05197489 A JPH05197489 A JP H05197489A
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rotation
rotated
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casing
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Hirobumi Niitsuma
博文 新妻
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被回転球体の回転量及び回転方向を確実に検
出でき、かつ、小型化を図ることができるX−Y座標入
力装置を提供する。 【構成】 両回転軸3,6の軸線方向の交差関係を、非
直交配置としたことから、従来生じていたデットスペー
スを埋めるようにしてローラ9,10,捩りコイルばね
21等の各部品を配置し、かつ、ローラ9,10,捩り
コイルばね21等の突出部分を斜めにして突出長さを短
縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CRTディスプレイ等
の表示装置に備えられ、回転ボールの回転量及び回転方
向を一対の回転角検出手段で検出するX−Y座標入力装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のX−Y座標入力装置は、カーソ
ル位置の制御や図形入力を行うために回転ボールを用い
たものが広く採用されている。
【0003】図8は、かかるX−Y座標入力装置の従来
例の内部構造を示す平面図である。同図において、ケー
シング1の内部には、鋼球等からなる被回転球体2が回
動自在に収納されており、従動部3aを被回転球体2に
接触させて一対の軸受4,5に軸支された第1の回転軸
3と、同じく従動部6aを被回転球体2に接触させて一
対の軸受7,8に軸支された第2の回転軸6とが、互い
の軸線方向を直交させた位置関係で配設されている。各
回転軸3,6にはそれぞれ、等間隔のスリット(図示せ
ず)を有するコード板9,10が固設されていて、コー
ド板9を挟む両側には発光素子11および受光素子12
が対向配置されており、また、コード板10を挟む両側
には発光素子13および受光素子14が対向配置されて
いる。
【0004】したがって、ケーシング1の開口(図示せ
ず)から若干量突出する被回転球体2を手動操作により
任意方向に回転させると、第1および第2の回転軸3,
6が該被回転球体2の回転に連動してそれぞれ所定方向
に回転するので、各コード板9,10の回転角を発光素
子11,13や受光素子12,14にて検出することに
より、各回転軸3,6の回転角が個別に取り出せ、こう
して得た両回転軸3,6の回転角の検出信号が被回転球
体2のX座標成分およびY座標成分として図示せぬ表示
装置に入力されるようになっている。
【0005】なお、被回転球体2と各回転軸3,6との
間で動力伝達が確実に行われるようにするため、両従動
部3a,6aを結ぶ線分を垂直に二等分して被回転球体
2の中心を通過する直線上に、回動自在で被回転球体2
に弾接する付勢ローラ15が配置されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
X−Y座標入力装置は、一対の回転角検出手段を、その
回転軸3,6の軸心方向を直交するように配置し、これ
ら回転軸3,6には、その軸心に直交してコード板9,
10が設けられ、さらに、コード板9,10に対して受
光素子及び発光素子を配置していたため、これら各部品
が出っ張り、デツトスペースを生じて、全体として大き
くなり、装置の小型化の障害となっていた。特に、被回
転球体2の回転量及び回転方向を確実に検出するため、
被回転球体2の2ヵ所の検出点を90度の角度を持って
設定する必要があることから、上記の如く直交配置とし
なければならず、上記小型化に限界があった。
【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、被回転球体2の回転量及び回転方
向を確実に検出でき、かつ、小型化を図ることができる
X−Y座標入力装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、開口を有するケーシングと、該ケーシング内に収納
されて一部が上記開口から突出する被回転球体と、該被
回転球体の回転に連動して回転し互いの軸線方向が交差
関係にある一対の回転軸と、これら両回転軸にそれぞれ
一体化されているコード板を有し、該コード板を介して
対向配置された回転角検出手段とを具備し、上記被回転
球体を回転させるとその回転量および回転方向が上記回
転角検出手段により検出可能なX−Y座標入力装置にお
いて、上記両回転軸の軸線方向の交差関係を、非直交配
置としたことによって達成される。
【0009】
【作用】上記手段によれば、両回転軸の軸線方向の交差
関係を、非直交配置としたことから、従来生じていたデ
ットスペースに各部品を収納するようにして回転角検出
手段を配置し、かつ、回転角検出手段の突出部分を斜め
にして突出長さを短縮できる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0011】図1(a)、(b)、(c)は本発明の一
実施例に係るX−Y座標入力装置の全体構造を示す平面
図、正面図、及び側面図、図2は該X−Y座標入力装置
の上方から見て示す要部説明図、図3は該X−Y座標入
力装置の正面から見て示す要部説明図、図4(a)、
(b)、(c)、(d)はケーシングの背面図、平面
図、正面図、及び底面図、図5は図4(d)を拡大して
示す説明図、図6の(a)はA−A線に沿った断面図、
(b)はB−B線に沿った断面図、(c)はC−C線に
沿った断面図、(d)はD−D線に沿った断面図、
(e)はE−E線に沿った断面図、(f)はF−F線に
沿った断面図、図7(a)、(b)、(c)は蓋体を示
す平面図、正面図、及び側面図であり、先に説明した図
8と対応する部分には同一符号が付してある。
【0012】図1〜7に示すX−Y座標入力装置は、ケ
ーシング1の開口24から突出する被回転球体2を手指
で任意方向に回転させることによって表示装置(図示せ
ず)の画面上のカーソル位置を制御するというものであ
り、被回転球体2の回転に連動する一対の回転軸3,6
が支持されている。この回転軸3,6に、被回転球体2
に接触されるローラ19,20がそれぞれ固設されてい
る。第1の回転軸3は、コード板9の近傍個所が、耐摩
耗性に富む合成樹脂を図2に示す如くに成形してなるピ
ボット軸受16に軸支されており、また、この回転軸3
のコード板9側とは反対側の端部は、捩りコイルばね1
7の直線状に延びて先端をL字状に屈曲した端末17a
によってローラ19が被回転球体2側へ常時付勢されて
いる。したがって、この回転軸3は、被回転球体2の回
転に連動して周方向に回転するのみならず、ピボット軸
受16を中心としながら上下方向に揺動するという軸線
のふれが許容されている。同様に、ローラ19を被回転
球体2に接触させている第2の回転軸6も、コード板1
0の近傍個所が上記ピボット軸受16と同等のピボット
軸受21に軸支されているとともに、コード板10側と
は反対側の端部が、捩りコイルばね22の他方の端末2
2bによって被回転球体2側へ常時付勢されているの
で、被回転球体2の回転に連動して周方向に回転するの
みならず、ピボット軸受18を中心としながら上下方向
に揺動するという軸線のふれが許容されている。
【0013】前記ローラ19,20は、被回転球体2と
の接触点Aを、図2に示すように、最大径部分より内
側、つまり、下半球の表面にあるように設定している。
そして、前記各捩りコイルばね17,22は、各回転軸
3,6を下方から付勢し、その回転軸3,6の揺動方向
上に、被回転球体2が突出しているので、各回転軸3,
6のローラ19,20は被回転球体2にそれぞれ押し付
けられることになる。
【0014】また、ローラ19,20の、被回転球体2
との接触点A,Aは、被回転球体2の中心点を中心にし
て90度の角度を持って配設されている。ローラ19の
回転軸3は、図2に示すように、ケーシング1の長手方
向に対して傾斜(図示していないが、例えばθ1=−8
°:図2に示すケーシング1の長手方向を基準とする)
して配設されている。一方、ローラ20の回転軸6は、
図2に示すように、ケーシング1の長手方向に対して傾
斜(図示していないが、例えばθ2=75°:図2に示
すケーシング1の長手方向を基準とする)して配設され
ている。θ1−θ2≠90゜に設定してあり、本実施例の
場合は、θ2−θ1=83°<90゜に設定してある。各
接触点A,Aのところでは、回転軸3,6の被回転球体
2に対する角度が異なるが、被回転球体2の中心に対し
て直交接触させており、また、確実に接触するように、
ローラ19,20の外周面は断面半円状に形成されてい
る。このため、回転軸3,6が直交せずとも、接触点
A,Aが直交しているため、X軸方向及びY軸方向のボ
ール回転量検出は影響されず、補正などの必要もない。
そして、傾斜して回転軸3,6,ローラ9,10,捩り
コイルばね22等の各部品を配置したので、従来例の如
く、例えば、ローラ9,10,捩りコイルばね22等が
突き出て、デツトスペースを有し、全体として装置が大
きくなってしまうことがなくなる。つまり、本実施例に
あっては、各部品を傾斜して配置することにより各部品
がデツトスペースを埋めるように配設されるとともに、
突き出ていた各部品の突出部も引き込まれて突出長さを
短縮でき、全体としてコンパクトにできる。
【0015】図2において、34,35は回路基板であ
り、回路基板34,35、回転軸3,6、コード板9,
10、ローラ19,20等により回転角検出手段が構成
されている。
【0016】ケーシング1には、図4〜図6に示すよう
に、捩りコイルばね17,22を収納保持する穴部がそ
れぞれ形成され、各穴部は、捩りコイルばね17,22
のコイル部を収納するコイル収納穴部27,29と、端
部17a,22aを挿通させてある凹溝部28,30と
からなっている。また、ケーシング1には、回転軸3、
コード板9等を収納する収納凹部31と、回転軸6、コ
ード板10等を収納する収納凹部32と、被回転球体2
を収納する収納孔部33と、後述する支持球体23を保
持する凹部36,36,36とが設けられている。
【0017】図7は、ケーシング1の上面に取付けられ
るカバー25であり、このカバー25には、被回転球体
2が突出される開口26が設けられるとともに、このカ
バー25により被回転球体2がケーシング1から脱落し
ないようにしてある。
【0018】ケーシング1の内底面の3個所にルビー等
からなる高硬度の支持球体23が組み込んであり、これ
ら支持球体23上に被回転球体2を搭載して3点支持す
ることで、被回転球体2の安定性や良好な操作性が保証
されている。
【0019】また、この実施例の特に説明しない部分の
構成は前記従来例と同様であり、ケーシング1の開口2
4から若干量突出する被回転球体2を任意方向に回転さ
せると、互いの軸線方向が交差関係にある第1および第
2の回転軸3,6が被回転球体2の回転に連動してそれ
ぞれ回転し、各コード板9,10の回転角を光素子1
1,12や光素子13,14にて検出することにより、
両回転軸3,6の回転角の検出信号が被回転球体2のX
座標成分およびY座標成分として図示せぬ表示装置に入
力されるようになっている。
【0020】そして、操作時に被回転球体2に対し過大
な操作力を加えてしまった場合、開口24の周縁部と被
回転球体2との間のクリアランスの範囲内で被回転球体
2が位置ずれを起こし、第1の回転軸3や第2の回転軸
6が被回転球体2から強い力を受ける可能性があるが、
そのような強い外力が作用しても各回転軸3,6はそれ
ぞれ捩りコイルばね17,22の端末17a,22aを
押し込みながら軸線をふらせることができるので、これ
ら回転軸3,6が被回転球体2から受ける外力は和らげ
られ、よって両回転軸3,6を太くするなどして機械的
強度を高めなくとも塑性変形の心配はなく、小型化を促
進するうえで有利な構造になっている。また、このよう
に軸線をふらせた状態でも、回転軸3,6は捩りコイル
ばね17,22によってローラ19,20が被回転球体
2に接触するように、上方へ付勢されているので、被回
転球体2の回転に確実に連動させることができ、さらに
また、軸線がふられてコード板9,10が若干傾いても
光学読取式なので検出エラーを招来する虞れもなく、よ
って高い信頼性が期待できる。しかも、1本の回転軸に
2個の軸受を必要としていた従来品に比して軸受の数が
半減されているとともに、従来品にはなかった捩りコイ
ルばね17,22は安価であり、部品コストが大幅に低
減されている。
【0021】なお、本発明が所謂マウスなどの他のX−
Y座標入力装置にも適用可能であることは言うまでもな
い。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、両回転
軸の軸線方向の交差関係を、非直交配置としたことか
ら、従来生じていたデットスペースに収納するようにし
て回転角検出手段を配置し、かつ、回転角検出手段の突
出部分を斜めにして突出長さを短縮でき、装置の小型化
を図れるX−Y座標入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るX−Y座標入力装置の
全体構造を示す説明図である。
【図2】本発明の一実施例に係るX−Y座標入力装置の
上方から見て示す要部説明図である。
【図3】本発明の一実施例に係るX−Y座標入力装置の
正面から見て示す要部説明図である。
【図4】本発明の一実施例に係るX−Y座標入力装置の
ケーシングの説明図である。
【図5】図4(d)を拡大して示す説明図である。
【図6】本発明の一実施例に係るX−Y座標入力装置の
ケーシングの断面図である。
【図7】本発明の一実施例に係るX−Y座標入力装置の
蓋体を示す説明図である。
【図8】従来例の内部構造を示す平面図である。
【符号の説明】
1 ケーシング 2 被回転球体 3,6 回転軸 9,10 コード板 17,22 捩じりコイルばね 19,20 ローラ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開口を有するケーシングと、該ケーシン
    グ内に収納されて一部が上記開口から突出する被回転球
    体と、該被回転球体の回転に連動して回転し互いの軸線
    方向が交差関係にある一対の回転軸と、これら両回転軸
    にそれぞれ一体化されているコード板を有し、該コード
    板を介して対向配置された回転角検出手段とを具備し、
    上記被回転球体を回転させるとその回転量および回転方
    向が上記回転角検出手段により検出可能なX−Y座標入
    力装置において、上記両回転軸の軸線方向の交差関係
    を、非直交配置としたことを特徴とするX−Y座標入力
    装置。
JP4010037A 1992-01-23 1992-01-23 X−y座標入力装置 Expired - Fee Related JP3002319B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6765553B1 (en) 1998-04-22 2004-07-20 Nec Corporation Handy communication terminal and method of scrolling display screen of the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6765553B1 (en) 1998-04-22 2004-07-20 Nec Corporation Handy communication terminal and method of scrolling display screen of the same

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