JPH0566880A - 球体回転型入力装置 - Google Patents
球体回転型入力装置Info
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- JPH0566880A JPH0566880A JP3131986A JP13198691A JPH0566880A JP H0566880 A JPH0566880 A JP H0566880A JP 3131986 A JP3131986 A JP 3131986A JP 13198691 A JP13198691 A JP 13198691A JP H0566880 A JPH0566880 A JP H0566880A
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- rotation
- spherical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、移動量を精度よく入力する
ことができると共に、球体の軽量化をして操作性に優れ
た球体回転型入力装置を提供することにある。 【構成】 本発明の球体回転型入力装置1は、下部から
一部を突出させてケース12内に回転自在に保持された
球体11と、球体11の回転力によって回転すると共に
軸方向を直交して配設された2個の従動ローラ18,1
9と、2個の従動ローラ18,19の回転量をそれぞれ
検出する回転量検出手段20,21とを備え、しかも、
回転量検出し手段20,21は、非接触型エンコーダに
よって構成され、また、球体11は、表面が研磨され、
40〜90wt%の金属系粒子11Dを含有するゴム1
1Eによって形成されたことを特徴とする。
ことができると共に、球体の軽量化をして操作性に優れ
た球体回転型入力装置を提供することにある。 【構成】 本発明の球体回転型入力装置1は、下部から
一部を突出させてケース12内に回転自在に保持された
球体11と、球体11の回転力によって回転すると共に
軸方向を直交して配設された2個の従動ローラ18,1
9と、2個の従動ローラ18,19の回転量をそれぞれ
検出する回転量検出手段20,21とを備え、しかも、
回転量検出し手段20,21は、非接触型エンコーダに
よって構成され、また、球体11は、表面が研磨され、
40〜90wt%の金属系粒子11Dを含有するゴム1
1Eによって形成されたことを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、机上等で移動させてコ
ンピュータ等にX−Y座標を入力する球体回転型入力装
置、即ち、マウスに関し、更に詳しくは、その球体に関
する。
ンピュータ等にX−Y座標を入力する球体回転型入力装
置、即ち、マウスに関し、更に詳しくは、その球体に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の技術としては、実平開1
−2138号公報に記載されたものがある。この公報に
記載された球体回転型入力装置を図3〜図6を参照しな
がら説明する。
−2138号公報に記載されたものがある。この公報に
記載された球体回転型入力装置を図3〜図6を参照しな
がら説明する。
【0003】図3は球体回転型入力装置の使用形態を示
す説明図である。同図において、1は球体回転型入力装
置、2は球体回転型入力装置が接続されたパーソナルコ
ンピュータであり、パーソナルコンピュータ2は、CR
Tディスプレイ3、フロッピーディスクドライブ4及び
キーボード5を備えて構成されている。また、6は球体
回転型入力装置1を用いた入力時に球体回転型入力装置
1が移動する専用シートで、球体回転型入力装置1を専
用シート6上を移動させることに連動してCRTディス
プレイ3のカーソル7が画面を移動するように構成され
ている。
す説明図である。同図において、1は球体回転型入力装
置、2は球体回転型入力装置が接続されたパーソナルコ
ンピュータであり、パーソナルコンピュータ2は、CR
Tディスプレイ3、フロッピーディスクドライブ4及び
キーボード5を備えて構成されている。また、6は球体
回転型入力装置1を用いた入力時に球体回転型入力装置
1が移動する専用シートで、球体回転型入力装置1を専
用シート6上を移動させることに連動してCRTディス
プレイ3のカーソル7が画面を移動するように構成され
ている。
【0004】また、図4は、球体回転型入力装置の球体
とケースとの関係を示す断面図である。同図において、
11は球体、12は上ケース13と下ケース14とで形
成されたケースであり、球体11は下ケース14に形成
された開口部14Aからその一部を突出させて図示しな
い支持機構によってケース12内において回転自在に保
持されている。また、15は上ケース13に取り付けら
れ、ケース12内部のスイッチを操作する押釦、16は
上ケース13の側面にブッシング17を介して接続され
たケーブルである。
とケースとの関係を示す断面図である。同図において、
11は球体、12は上ケース13と下ケース14とで形
成されたケースであり、球体11は下ケース14に形成
された開口部14Aからその一部を突出させて図示しな
い支持機構によってケース12内において回転自在に保
持されている。また、15は上ケース13に取り付けら
れ、ケース12内部のスイッチを操作する押釦、16は
上ケース13の側面にブッシング17を介して接続され
たケーブルである。
【0005】また、図5はケース12内に収納された球
体と従動ローラとの関係を示す説明図である。同図にお
いて、18,19は球体11に対して互いに直交する方
向から接触させて配設された従動ローラで、球体11の
回転力によって回転するように構成されている。20,
21は従動ローラ18,19に連接され、各従動ローラ
18,19の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手
段、22は球体11に対して接触するように配設され、
従動ローラ18,19と共に球体11を3点支持する支
持ローラで、支持ローラ22は図示しない付勢手段を有
している。
体と従動ローラとの関係を示す説明図である。同図にお
いて、18,19は球体11に対して互いに直交する方
向から接触させて配設された従動ローラで、球体11の
回転力によって回転するように構成されている。20,
21は従動ローラ18,19に連接され、各従動ローラ
18,19の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手
段、22は球体11に対して接触するように配設され、
従動ローラ18,19と共に球体11を3点支持する支
持ローラで、支持ローラ22は図示しない付勢手段を有
している。
【0006】また、図6は球体を示す断面図であり、球
体11は、金属球11Aと金属球11Aに対して接着剤
11Bを介して被着されたゴム層11Cからなってい
る。
体11は、金属球11Aと金属球11Aに対して接着剤
11Bを介して被着されたゴム層11Cからなってい
る。
【0007】次に、動作について説明すると、球体回転
型入力装置1によってパーソナルコンピュータ2のCR
Tディスプレイ3のカーソルを任意の位置に移動させる
には、球体回転型入力装置1を専用シート6上において
任意方向へ移動させ移動量に応じたX−Y座標での移動
量信号をケーブル16を介してパーソナルコンピュータ
2に送信する。この移動に伴って、球体11が回転する
と、球体11に接触した従動ローラ18,19が球体1
1のX方向、Y方向にそれぞれの分力に応じて回動す
る。これによって回転量検出手段20,21がそれぞれ
の従動ローラ18,19の回転量を検出して各従動ロー
ラ18,19のX方向、Y方向ぞれぞれの移動量を移動
量信号として送信する。このときの球体11と従動ロー
ラ18,19の回転力は、球体11と専用シート6との
摩擦及び従動ローラ18,19との摩擦によって付与さ
れる。
型入力装置1によってパーソナルコンピュータ2のCR
Tディスプレイ3のカーソルを任意の位置に移動させる
には、球体回転型入力装置1を専用シート6上において
任意方向へ移動させ移動量に応じたX−Y座標での移動
量信号をケーブル16を介してパーソナルコンピュータ
2に送信する。この移動に伴って、球体11が回転する
と、球体11に接触した従動ローラ18,19が球体1
1のX方向、Y方向にそれぞれの分力に応じて回動す
る。これによって回転量検出手段20,21がそれぞれ
の従動ローラ18,19の回転量を検出して各従動ロー
ラ18,19のX方向、Y方向ぞれぞれの移動量を移動
量信号として送信する。このときの球体11と従動ロー
ラ18,19の回転力は、球体11と専用シート6との
摩擦及び従動ローラ18,19との摩擦によって付与さ
れる。
【0008】一方、球体11は、その外皮であるゴム層
11Cの表面がシート6との摩擦によって研磨されて平
滑になってゴミの付着が少なく、しかも適度な粗さを有
しているため専用シート6との摩擦係数が大きく、金属
球11Aの大きな質量と相俟って円滑に専用シート6上
を回動して、球体回転型入力装置1による入力を正確に
行うことができる。
11Cの表面がシート6との摩擦によって研磨されて平
滑になってゴミの付着が少なく、しかも適度な粗さを有
しているため専用シート6との摩擦係数が大きく、金属
球11Aの大きな質量と相俟って円滑に専用シート6上
を回動して、球体回転型入力装置1による入力を正確に
行うことができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
球体回転型入力装置1は、球体11の移動量を正確に入
力する点においては優れているものの、球体11の質量
が大きく、従って、装置全体の質量も大きく、装置を指
の間に挟示して操作するには、操作上問題がある。そこ
で、装置を軽量化しようとして球体11の金属球11A
を小さくすると、ゴム層11Cの表面を平滑にする必要
から、金属球11Aを支持した状態でゴム層11Cを形
成する製造方法が採れず、金属球11Aの中心がズレ
て、球体11の重心が偏倚する現象が生じるため、ゴム
層11Cの厚みは、通常、2mm以上にすることができ
ず、延いては、金属球11Aの大きさも小さくすること
ができないという課題があった。
球体回転型入力装置1は、球体11の移動量を正確に入
力する点においては優れているものの、球体11の質量
が大きく、従って、装置全体の質量も大きく、装置を指
の間に挟示して操作するには、操作上問題がある。そこ
で、装置を軽量化しようとして球体11の金属球11A
を小さくすると、ゴム層11Cの表面を平滑にする必要
から、金属球11Aを支持した状態でゴム層11Cを形
成する製造方法が採れず、金属球11Aの中心がズレ
て、球体11の重心が偏倚する現象が生じるため、ゴム
層11Cの厚みは、通常、2mm以上にすることができ
ず、延いては、金属球11Aの大きさも小さくすること
ができないという課題があった。
【0010】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、移動量を精度よく入力することができると共
に、球体の軽量化をして操作性に優れた球体回転型入力
装置を提供することを目的としている。
たもので、移動量を精度よく入力することができると共
に、球体の軽量化をして操作性に優れた球体回転型入力
装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の球体回転型入力
装置は、ケース下部から一部を突出させてケース内に回
転自在に保持された球体と、球体の回転力によって回転
すると共に軸方向を直交して配設された2個の従動ロー
ラと、この2個の従動ローラの回転量をそれぞれ検出す
る回転量検出手段とを備え、しかも、回転量検出手段
は、非接触型エンコーダによって構成され、また、上記
球体は、表面が研磨され、40〜90wt%の金属化合
物を含有するゴムによって形成されたものである。
装置は、ケース下部から一部を突出させてケース内に回
転自在に保持された球体と、球体の回転力によって回転
すると共に軸方向を直交して配設された2個の従動ロー
ラと、この2個の従動ローラの回転量をそれぞれ検出す
る回転量検出手段とを備え、しかも、回転量検出手段
は、非接触型エンコーダによって構成され、また、上記
球体は、表面が研磨され、40〜90wt%の金属化合
物を含有するゴムによって形成されたものである。
【0012】
【作用】本発明によれば、球体を金属粒子を含有するゴ
ムによって形成されているため、軽量で操作性がよく、
しかも球体と操作面との摩擦力を適宜調整することがで
きるため、正確な入力を行うことができる。
ムによって形成されているため、軽量で操作性がよく、
しかも球体と操作面との摩擦力を適宜調整することがで
きるため、正確な入力を行うことができる。
【0013】
【実施例】以下、図1、図2に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。尚、図1は本発明の球体回転型入力装
置の一実施例に用いられる球体を示す断面図、図2は図
1に示す球体と従動ローラ及び回転量検出手段との関係
を示す斜視図である。
発明を説明する。尚、図1は本発明の球体回転型入力装
置の一実施例に用いられる球体を示す断面図、図2は図
1に示す球体と従動ローラ及び回転量検出手段との関係
を示す斜視図である。
【0014】本実施例の球体回転型入力装置1は、図4
に示す従来の球体回転型入力装置と同様に、下ケース1
4の開口部14Aから一部を突出させてケース12内に
回転自在に保持された球体11と、球体11の回転力に
よって回転すると共に軸方向を直交して配設された2個
の従動ローラ18,19と、2個の従動ローラ18,1
9の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手段20,2
1とを備えて構成されている。
に示す従来の球体回転型入力装置と同様に、下ケース1
4の開口部14Aから一部を突出させてケース12内に
回転自在に保持された球体11と、球体11の回転力に
よって回転すると共に軸方向を直交して配設された2個
の従動ローラ18,19と、2個の従動ローラ18,1
9の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手段20,2
1とを備えて構成されている。
【0015】而して、本実施例における球体11は図1
に示すように、表面が研磨されて平滑に形成されてお
り、しかもこの球体1は、40〜90wt%の金属系粒
子11Dを含有するゴム11Eによって形成されてい
る。金属系粒子11Dの含有量が40wt%未満になる
虞があり、また、その含有量が90wt%を超えると球
体11の質量が大きくなり過ぎて操作性に欠ける虞があ
る。この金属系粒子11Dは、図1に示すように、球体
11全体に亘って均等に分散されている。そして、金属
系粒子1Dの材料としては、例えば、従来から用いられ
ている金属、及び酸価第二鉄を主成分とするフェライト
等の金属化合物、珪素化合物等を挙げることができ、金
属化合物、珪素化合物は、粉砕精製されたものが好まし
く用いられる。また、金属系粒子11Dは、粒径50〜
200マイクロmのものが安価且つ容易に入手すること
ができる。このような金属系粒子はゴム11Eの硬度等
の物性をそれほど変化させることなくゴム11E中に混
入、分散することができる。
に示すように、表面が研磨されて平滑に形成されてお
り、しかもこの球体1は、40〜90wt%の金属系粒
子11Dを含有するゴム11Eによって形成されてい
る。金属系粒子11Dの含有量が40wt%未満になる
虞があり、また、その含有量が90wt%を超えると球
体11の質量が大きくなり過ぎて操作性に欠ける虞があ
る。この金属系粒子11Dは、図1に示すように、球体
11全体に亘って均等に分散されている。そして、金属
系粒子1Dの材料としては、例えば、従来から用いられ
ている金属、及び酸価第二鉄を主成分とするフェライト
等の金属化合物、珪素化合物等を挙げることができ、金
属化合物、珪素化合物は、粉砕精製されたものが好まし
く用いられる。また、金属系粒子11Dは、粒径50〜
200マイクロmのものが安価且つ容易に入手すること
ができる。このような金属系粒子はゴム11Eの硬度等
の物性をそれほど変化させることなくゴム11E中に混
入、分散することができる。
【0016】また、本実施例における回転量検出手段2
0,21は図2に示すように、共に非接触型エンコーダ
によって同一に構成されている。各非接触型エンコーダ
20,21は、従動ローラ18,19に対して軸23,
24を介して連接された回転スリット板20A,21A
と、回転スリット板20A,21Aの後方に並設された
固定スリット板20B,21Bと、これら両スリット板
20A,21B及び21A,21Bを前後からそれぞれ
挟む位置に光軸を一致させて配設された各二対の発光素
子20C、受光素子20D及び21C,21Dとをそれ
ぞれ備えて構成されている。
0,21は図2に示すように、共に非接触型エンコーダ
によって同一に構成されている。各非接触型エンコーダ
20,21は、従動ローラ18,19に対して軸23,
24を介して連接された回転スリット板20A,21A
と、回転スリット板20A,21Aの後方に並設された
固定スリット板20B,21Bと、これら両スリット板
20A,21B及び21A,21Bを前後からそれぞれ
挟む位置に光軸を一致させて配設された各二対の発光素
子20C、受光素子20D及び21C,21Dとをそれ
ぞれ備えて構成されている。
【0017】また、上記回転スリット板20A,21A
には、それぞれ径方向のスリットが周方向等間隔に複数
形成されており、また、上記固定スリット板20B,2
1Bには、それぞれ回転スリット20A,21Aの各ス
リットの間の間隔とは整数倍の1/4だけずれたスリッ
ト間隔で二つのスリットがそれぞれ形成されている。そ
して、各二対の発光素子20C,21C及び受光素子2
0C,21Cは、それぞれ固定スリット板20B,21
Bそれぞれの二個のスリットに対応した二組のフォトイ
ンターラプタを構成している。尚、固定スリット20
B,21Bのスリットの幅は、回転スリット20A,2
1Aのスリットの幅と等しくなっていてもよい。
には、それぞれ径方向のスリットが周方向等間隔に複数
形成されており、また、上記固定スリット板20B,2
1Bには、それぞれ回転スリット20A,21Aの各ス
リットの間の間隔とは整数倍の1/4だけずれたスリッ
ト間隔で二つのスリットがそれぞれ形成されている。そ
して、各二対の発光素子20C,21C及び受光素子2
0C,21Cは、それぞれ固定スリット板20B,21
Bそれぞれの二個のスリットに対応した二組のフォトイ
ンターラプタを構成している。尚、固定スリット20
B,21Bのスリットの幅は、回転スリット20A,2
1Aのスリットの幅と等しくなっていてもよい。
【0018】また、上記軸23,24は、軸受け25,
26によって回転自在にそれぞれ支持され、しかも十分
に細く、軸受け25,26において極めて低い摩擦力で
円滑に回転するように構成されている。このような構成
によって軸23,24と軸受け25,26とのと摩擦力
によって生じる回転モーメントは、球体11と従動ロー
ラ18,19との摩擦力によって生じる回転モーメント
よりも十分に小さく、また、球体11と専用シート6と
の摩擦力による回転モーメントよりも十分に小さいこと
はいうまでもない。
26によって回転自在にそれぞれ支持され、しかも十分
に細く、軸受け25,26において極めて低い摩擦力で
円滑に回転するように構成されている。このような構成
によって軸23,24と軸受け25,26とのと摩擦力
によって生じる回転モーメントは、球体11と従動ロー
ラ18,19との摩擦力によって生じる回転モーメント
よりも十分に小さく、また、球体11と専用シート6と
の摩擦力による回転モーメントよりも十分に小さいこと
はいうまでもない。
【0019】次に、動作について説明する。球体回転型
入力装置1を専用シート6上を移動させると、球体11
が専用シート6上を回動すると共に、これ球体11に接
触する従動ローラ18,19がX方向、Y方向の分力に
応じてそれぞれ回動する。従動ローラ18,19それぞ
れの回動によってこれらに連接された回転スリット板2
0A,21Aが回転し、発光素子20C,21Cそれぞ
れから発光される光が回転スリット板20A,21Aの
各スリットを透過して受光素子20D,21Dによって
それぞれ断続的に受光される。これらの受光素子20
D,21Dの受光回数によって回転スリット板20A,
21Aの回転量、即ち、従動ローラ18,19それぞれ
の回転角を非接触型エンコーダ20,21によって検出
することができる。
入力装置1を専用シート6上を移動させると、球体11
が専用シート6上を回動すると共に、これ球体11に接
触する従動ローラ18,19がX方向、Y方向の分力に
応じてそれぞれ回動する。従動ローラ18,19それぞ
れの回動によってこれらに連接された回転スリット板2
0A,21Aが回転し、発光素子20C,21Cそれぞ
れから発光される光が回転スリット板20A,21Aの
各スリットを透過して受光素子20D,21Dによって
それぞれ断続的に受光される。これらの受光素子20
D,21Dの受光回数によって回転スリット板20A,
21Aの回転量、即ち、従動ローラ18,19それぞれ
の回転角を非接触型エンコーダ20,21によって検出
することができる。
【0020】一方の非接触型エンコーダ20の検出動作
について更に詳述すると、発光素子20Cと受光素子2
0Dで構成された二組のフォトインターラプタは、固定
スリット板20Bとによって回転スリット板20Aのス
リット位置の検出が機械的には1/4スリット、電気的
には移相角90°だけずれて検出され、2相信号となる
ため、回転角と回転方向の検出をすることができる。勿
論、他の従動ローラ19についても非接触型エンコーダ
21によって同様に回転角と回転方向を検出することが
できる。
について更に詳述すると、発光素子20Cと受光素子2
0Dで構成された二組のフォトインターラプタは、固定
スリット板20Bとによって回転スリット板20Aのス
リット位置の検出が機械的には1/4スリット、電気的
には移相角90°だけずれて検出され、2相信号となる
ため、回転角と回転方向の検出をすることができる。勿
論、他の従動ローラ19についても非接触型エンコーダ
21によって同様に回転角と回転方向を検出することが
できる。
【0021】以上説明したように本実施例によれば、球
体11を40〜90wt%の金属系粒子11Dを含有す
るゴム11Eによって形成したため、従来の金属球を有
する球体の比べて軽量化して操作に必要な適度な重量の
球体を得ることができ、球体回転型入力装置1の操作性
を向上させることができる。しかも、本実施例によれ
ば、球体11の表面が金属系粒子11Dの分散したゴム
11Eによって形成されているため、球体11が専用シ
ート6等の操作面上を滑ることなく正確に入力すること
ができる。
体11を40〜90wt%の金属系粒子11Dを含有す
るゴム11Eによって形成したため、従来の金属球を有
する球体の比べて軽量化して操作に必要な適度な重量の
球体を得ることができ、球体回転型入力装置1の操作性
を向上させることができる。しかも、本実施例によれ
ば、球体11の表面が金属系粒子11Dの分散したゴム
11Eによって形成されているため、球体11が専用シ
ート6等の操作面上を滑ることなく正確に入力すること
ができる。
【0022】尚、本発明の球体回転型入力装置は、回転
量検出手段が非接触型エンコーダによって構成され、ま
た、球体が40〜90wt%の金属系粒子を含有するゴ
ムによって形成されたものであれば、上記実施例に制限
されることなく、全て本発明に包含される。
量検出手段が非接触型エンコーダによって構成され、ま
た、球体が40〜90wt%の金属系粒子を含有するゴ
ムによって形成されたものであれば、上記実施例に制限
されることなく、全て本発明に包含される。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、移
動量を精度よく入力することができると共に、球体の軽
量化をして操作性に優れた球体回転型入力装置を提供す
ることができる。
動量を精度よく入力することができると共に、球体の軽
量化をして操作性に優れた球体回転型入力装置を提供す
ることができる。
【図1】図1は本発明の球体回転型入力装置の一実施例
に用いられる球体を示す断面図である。
に用いられる球体を示す断面図である。
【図2】図2は図1に示す球体と従動ローラ及び回転量
検出手段(非接触型エンコーダ)との関係を示す斜視図
である。
検出手段(非接触型エンコーダ)との関係を示す斜視図
である。
【図3】図3は従来の球体回転型入力装置の使用形態を
示す説明図である
示す説明図である
【図4】図4は図3に示す球体回転型入力装置の球体と
ケースとの関係を示す断面図である。
ケースとの関係を示す断面図である。
【図5】図5は図3に示す球体回転型入力装置のケース
内に収納された球体と従動ローラとの関係を示す説明図
である。
内に収納された球体と従動ローラとの関係を示す説明図
である。
【図6】図6は図4に示す球体を示す断面図である。
1 球体回転型入力装置 2 球体 11D 金属粒子(金属系粒子) 11E ゴム 12 ケース 18 従動ローラ 19 従動ローラ 20 非接触型エンコーダ(回転量検出手段) 21 非接触型エンコーダ(回転量検出手段)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年10月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 球体回転型入力装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、机上等で移動させてコ
ンピュータ等にX−Y座標を入力する球体回転型入力装
置、即ち、マウスに関し、更に詳しくは、その球体に関
する。
ンピュータ等にX−Y座標を入力する球体回転型入力装
置、即ち、マウスに関し、更に詳しくは、その球体に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の技術としては、実平開1
−2138号公報に記載されたものがある。この公報に
記載された球体回転型入力装置を図3〜図6を参照しな
がら説明する。
−2138号公報に記載されたものがある。この公報に
記載された球体回転型入力装置を図3〜図6を参照しな
がら説明する。
【0003】図3は球体回転型入力装置の使用形態を示
す説明図である。同図において、1は球体回転型入力装
置、2は球体回転型入力装置が接続されたパーソナルコ
ンピュータであり、パーソナルコンピュータ2は、CR
Tディスプレイ3、フロッピーディスクドライブ4及び
キーボード5を備えて構成されている。また、6は球体
回転型入力装置1を用いた入力時に球体回転型入力装置
1が移動する専用シートで、球体回転型入力装置1を専
用シート6上を移動させることに連動してCRTディス
プレイ3のカーソル7が画面を移動するように構成され
ている。
す説明図である。同図において、1は球体回転型入力装
置、2は球体回転型入力装置が接続されたパーソナルコ
ンピュータであり、パーソナルコンピュータ2は、CR
Tディスプレイ3、フロッピーディスクドライブ4及び
キーボード5を備えて構成されている。また、6は球体
回転型入力装置1を用いた入力時に球体回転型入力装置
1が移動する専用シートで、球体回転型入力装置1を専
用シート6上を移動させることに連動してCRTディス
プレイ3のカーソル7が画面を移動するように構成され
ている。
【0004】また、図4は、球体回転型入力装置の球体
とケースとの関係を示す断面図である。同図において、
11は球体、12は上ケース13と下ケース14とで形
成されたケースであり、球体11は下ケース14に形成
された開口部14Aからその一部を突出させて図示しな
い支持機構によってケース12内において回転自在に保
持されている。また、15は上ケース13に取り付けら
れ、ケース12内部のスイッチを操作する押釦、16は
上ケース13の側面にブッシング17を介して接続され
たケーブルである。
とケースとの関係を示す断面図である。同図において、
11は球体、12は上ケース13と下ケース14とで形
成されたケースであり、球体11は下ケース14に形成
された開口部14Aからその一部を突出させて図示しな
い支持機構によってケース12内において回転自在に保
持されている。また、15は上ケース13に取り付けら
れ、ケース12内部のスイッチを操作する押釦、16は
上ケース13の側面にブッシング17を介して接続され
たケーブルである。
【0005】また、図5はケース12内に収納された球
体と従動ローラとの関係を示す説明図である。同図にお
いて、18,19は球体11に対して互いに直交する方
向から接触させて配設された従動ローラで、球体11の
回転力によって回転するように構成されている。20,
21は従動ローラ18,19に連接され、各従動ローラ
18,19の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手
段、22は球体11に対して接触するように配設され、
従動ローラ18,19と共に球体11を3点支持する支
持ローラで、支持ローラ22は図示しない付勢手段を有
している。
体と従動ローラとの関係を示す説明図である。同図にお
いて、18,19は球体11に対して互いに直交する方
向から接触させて配設された従動ローラで、球体11の
回転力によって回転するように構成されている。20,
21は従動ローラ18,19に連接され、各従動ローラ
18,19の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手
段、22は球体11に対して接触するように配設され、
従動ローラ18,19と共に球体11を3点支持する支
持ローラで、支持ローラ22は図示しない付勢手段を有
している。
【0006】また、図6は球体を示す断面図であり、球
体11は、金属球11Aと金属球11Aに対して接着層
11Bを介して被着されたゴム層11Cからなってい
る。
体11は、金属球11Aと金属球11Aに対して接着層
11Bを介して被着されたゴム層11Cからなってい
る。
【0007】次に、動作について説明すると、球体回転
型入力装置1によってパーソナルコンピュータ2のCR
Tディスプレイ3のカーソルを任意の位置に移動させる
には、球体回転型入力装置1を専用シート6上において
任意方向へ移動させ移動量に応じたX−Y座標での移動
量信号をケーブル16を介してパーソナルコンピュータ
2に送信する。この移動に伴って、球体11が回転する
と、球体11に接触した従動ローラ18,19が球体1
1のX方向、Y方向にそれぞれの分力に応じて回動す
る。これによって回転量検出手段20,21がそれぞれ
の従動ローラ18,19の回転量を検出して各従動ロー
ラ18,19のX方向、Y方向ぞれぞれの移動量を移動
量信号として送信する。このときの球体11と従動ロー
ラ18,19の回転力は、球体11と専用シート6との
摩擦及び従動ローラ18,19との摩擦によって付与さ
れる。
型入力装置1によってパーソナルコンピュータ2のCR
Tディスプレイ3のカーソルを任意の位置に移動させる
には、球体回転型入力装置1を専用シート6上において
任意方向へ移動させ移動量に応じたX−Y座標での移動
量信号をケーブル16を介してパーソナルコンピュータ
2に送信する。この移動に伴って、球体11が回転する
と、球体11に接触した従動ローラ18,19が球体1
1のX方向、Y方向にそれぞれの分力に応じて回動す
る。これによって回転量検出手段20,21がそれぞれ
の従動ローラ18,19の回転量を検出して各従動ロー
ラ18,19のX方向、Y方向ぞれぞれの移動量を移動
量信号として送信する。このときの球体11と従動ロー
ラ18,19の回転力は、球体11と専用シート6との
摩擦及び従動ローラ18,19との摩擦によって付与さ
れる。
【0008】一方、球体11は、その外皮であるゴム層
11Cの表面がシート6との摩擦によって研磨されて平
滑になってゴミの付着が少なく、しかも適度な粗さを有
しているため専用シート6との摩擦係数が大きく、金属
球11Aの大きな質量と相俟って円滑に専用シート6上
を回動して、球体回転型入力装置1による入力を正確に
行うことができる。
11Cの表面がシート6との摩擦によって研磨されて平
滑になってゴミの付着が少なく、しかも適度な粗さを有
しているため専用シート6との摩擦係数が大きく、金属
球11Aの大きな質量と相俟って円滑に専用シート6上
を回動して、球体回転型入力装置1による入力を正確に
行うことができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
球体回転型入力装置1は、球体11の移動量を正確に入
力する点においては優れているものの、球体11の質量
が大きく、従って、装置全体の質量も大きく、装置を指
の間に挟持して操作するには、操作上問題がある。そこ
で、装置を軽量化しようとして球体11の金属球11A
を小さくすると、ゴム層11Cの表面を平滑にする必要
から、金属球11Aを支持した状態でゴム層11Cを形
成する製造方法が採れず、金属球11Aの中心がズレ
て、球体11の重心が偏倚する現象が生じるため、ゴム
層11Cの厚みは、通常、2mm以上にすることができ
ず、延いては、金属球11Aの大きさも小さくすること
ができないという課題があった。
球体回転型入力装置1は、球体11の移動量を正確に入
力する点においては優れているものの、球体11の質量
が大きく、従って、装置全体の質量も大きく、装置を指
の間に挟持して操作するには、操作上問題がある。そこ
で、装置を軽量化しようとして球体11の金属球11A
を小さくすると、ゴム層11Cの表面を平滑にする必要
から、金属球11Aを支持した状態でゴム層11Cを形
成する製造方法が採れず、金属球11Aの中心がズレ
て、球体11の重心が偏倚する現象が生じるため、ゴム
層11Cの厚みは、通常、2mm以上にすることができ
ず、延いては、金属球11Aの大きさも小さくすること
ができないという課題があった。
【0010】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、移動量を精度よく入力することができると共
に、球体の軽量化をして操作性に優れた球体回転型入力
装置を提供することを目的としている。
たもので、移動量を精度よく入力することができると共
に、球体の軽量化をして操作性に優れた球体回転型入力
装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の球体回転型入力
装置は、ケース下部から一部を突出させてケース内に回
転自在に保持された球体と、球体の回転力によって回転
すると共に軸方向を直交して配設された2個の従動ロー
ラと、この2個の従動ローラの回転量をそれぞれ検出す
る回転量検出手段とを備え、しかも、回転量検出手段
は、非接触型エンコーダによって構成され、また、上記
球体は、表面が研磨され、40〜90wt%の金属化合
物を含有するゴムによって形成されたものである。
装置は、ケース下部から一部を突出させてケース内に回
転自在に保持された球体と、球体の回転力によって回転
すると共に軸方向を直交して配設された2個の従動ロー
ラと、この2個の従動ローラの回転量をそれぞれ検出す
る回転量検出手段とを備え、しかも、回転量検出手段
は、非接触型エンコーダによって構成され、また、上記
球体は、表面が研磨され、40〜90wt%の金属化合
物を含有するゴムによって形成されたものである。
【0012】
【作用】本発明によれば、球体を金属化合物粒子を含有
するゴムによって形成されているため、軽量で操作性が
よく、しかも球体と操作面との摩擦力を適宜調整するこ
とができるため、正確な入力を行うことができる。
するゴムによって形成されているため、軽量で操作性が
よく、しかも球体と操作面との摩擦力を適宜調整するこ
とができるため、正確な入力を行うことができる。
【0013】
【実施例】以下、図1、図2に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。尚、図1は本発明の球体回転型入力装
置の一実施例に用いられる球体を示す断面図、図2は図
1に示す球体と従動ローラ及び回転量検出手段との関係
を示す斜視図である。
発明を説明する。尚、図1は本発明の球体回転型入力装
置の一実施例に用いられる球体を示す断面図、図2は図
1に示す球体と従動ローラ及び回転量検出手段との関係
を示す斜視図である。
【0014】本実施例の球体回転型入力装置1は、図4
に示す従来の球体回転型入力装置と同様に、下ケース1
4の開口部14Aから一部を突出させてケース12内に
回転自在に保持された球体11と、球体11の回転力に
よって回転すると共に軸方向を直交して配設された2個
の従動ローラ18,19と、2個の従動ローラ18,1
9の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手段20,2
1とを備えて構成されている。
に示す従来の球体回転型入力装置と同様に、下ケース1
4の開口部14Aから一部を突出させてケース12内に
回転自在に保持された球体11と、球体11の回転力に
よって回転すると共に軸方向を直交して配設された2個
の従動ローラ18,19と、2個の従動ローラ18,1
9の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手段20,2
1とを備えて構成されている。
【0015】而して、本実施例における球体11は図1
に示すように、表面が研磨されて平滑に形成されてお
り、しかもこの球体1は、40〜90wt%の金属系粒
子11Dを含有するゴム11Eによって形成されてい
る。金属系粒子11Dの含有量が40wt%未満である
と軽量に過ぎる虞があり、また、その含有量が90wt
%を超えると球体11の質量が大きくなり過ぎて操作性
に欠ける虞がある。この金属系粒子11Dは、図1に示
すように、球体11全体に亘って均等に分散されてい
る。そして、金属系粒子1Dの材料としては、例えば、
従来から用いられている金属酸化物、及び酸価第二鉄を
主成分とするフェライト等の金属化合物、珪素化合物等
を挙げることができ、金属化合物、珪素化合物は、粉砕
精製されたものが好ましく用いられる。また、金属系粒
子11Dは、粒径50〜200マイクロmのものが安価
且つ容易に入手することができる。このような金属系粒
子はゴム11Eの硬度等の物性をそれほど変化させるこ
となくゴム11E中に混入、分散することができる。
に示すように、表面が研磨されて平滑に形成されてお
り、しかもこの球体1は、40〜90wt%の金属系粒
子11Dを含有するゴム11Eによって形成されてい
る。金属系粒子11Dの含有量が40wt%未満である
と軽量に過ぎる虞があり、また、その含有量が90wt
%を超えると球体11の質量が大きくなり過ぎて操作性
に欠ける虞がある。この金属系粒子11Dは、図1に示
すように、球体11全体に亘って均等に分散されてい
る。そして、金属系粒子1Dの材料としては、例えば、
従来から用いられている金属酸化物、及び酸価第二鉄を
主成分とするフェライト等の金属化合物、珪素化合物等
を挙げることができ、金属化合物、珪素化合物は、粉砕
精製されたものが好ましく用いられる。また、金属系粒
子11Dは、粒径50〜200マイクロmのものが安価
且つ容易に入手することができる。このような金属系粒
子はゴム11Eの硬度等の物性をそれほど変化させるこ
となくゴム11E中に混入、分散することができる。
【0016】また、本実施例における回転量検出手段2
0,21は図2に示すように、共に非接触型エンコーダ
によって同一に構成されている。各非接触型エンコーダ
20,21は、従動ローラ18,19に対して軸23,
24を介して連接された回転スリット板20A,21A
と、回転スリット板20A,21Aの後方に並設された
固定スリット板20B,21Bと、これら両スリット板
20A,21B及び21A,21Bを前後からそれぞれ
挟む位置に光軸を一致させて配設された各二対の発光素
子20C、受光素子20D及び21C,21Dとをそれ
ぞれ備えて構成されている。
0,21は図2に示すように、共に非接触型エンコーダ
によって同一に構成されている。各非接触型エンコーダ
20,21は、従動ローラ18,19に対して軸23,
24を介して連接された回転スリット板20A,21A
と、回転スリット板20A,21Aの後方に並設された
固定スリット板20B,21Bと、これら両スリット板
20A,21B及び21A,21Bを前後からそれぞれ
挟む位置に光軸を一致させて配設された各二対の発光素
子20C、受光素子20D及び21C,21Dとをそれ
ぞれ備えて構成されている。
【0017】また、上記回転スリット板20A,21A
には、それぞれ径方向のスリットが周方向等間隔に複数
形成されており、また、上記固定スリット板20B,2
1Bには、それぞれ回転スリット20A,21Aの各ス
リットの間の間隔とは整数倍の1/4だけずれたスリッ
ト間隔で二つのスリットがそれぞれ形成されている。そ
して、各二対の発光素子20C,21C及び受光素子2
0C,21Cは、それぞれ固定スリット板20B,21
Bそれぞれの二個のスリットに対応した二組のフォトイ
ンターラプタを構成している。尚、固定スリット20
B,21Bのスリットの幅は、回転スリット20A,2
1Aのスリットの幅と等しくなっていてもよい。
には、それぞれ径方向のスリットが周方向等間隔に複数
形成されており、また、上記固定スリット板20B,2
1Bには、それぞれ回転スリット20A,21Aの各ス
リットの間の間隔とは整数倍の1/4だけずれたスリッ
ト間隔で二つのスリットがそれぞれ形成されている。そ
して、各二対の発光素子20C,21C及び受光素子2
0C,21Cは、それぞれ固定スリット板20B,21
Bそれぞれの二個のスリットに対応した二組のフォトイ
ンターラプタを構成している。尚、固定スリット20
B,21Bのスリットの幅は、回転スリット20A,2
1Aのスリットの幅と等しくなっていてもよい。
【0018】また、上記軸23,24は、軸受け25,
26によって回転自在にそれぞれ支持され、しかも十分
に細く、軸受け25,26において極めて低い摩擦力で
円滑に回転するように構成されている。このような構成
によって軸23,24と軸受け25,26とのと摩擦力
によって生じる回転モーメントは、球体11と従動ロー
ラ18,19との摩擦力によって生じる回転モーメント
よりも十分に小さく、また、球体11と専用シート6と
の摩擦力による回転モーメントよりも十分に小さいこと
はいうまでもない。
26によって回転自在にそれぞれ支持され、しかも十分
に細く、軸受け25,26において極めて低い摩擦力で
円滑に回転するように構成されている。このような構成
によって軸23,24と軸受け25,26とのと摩擦力
によって生じる回転モーメントは、球体11と従動ロー
ラ18,19との摩擦力によって生じる回転モーメント
よりも十分に小さく、また、球体11と専用シート6と
の摩擦力による回転モーメントよりも十分に小さいこと
はいうまでもない。
【0019】次に、動作について説明する。球体回転型
入力装置1を専用シート6上を移動させると、球体11
が専用シート6上を回動すると共に、これ球体11に接
触する従動ローラ18,19がX方向、Y方向の分力に
応じてそれぞれ回動する。従動ローラ18,19それぞ
れの回動によってこれらに連接された回転スリット板2
0A,21Aが回転し、発光素子20C,21Cそれぞ
れから発光される光が回転スリット板20A,21Aの
各スリットを透過して受光素子20D,21Dによって
それぞれ断続的に受光される。これらの受光素子20
D,21Dの受光回数によって回転スリット板20A,
21Aの回転量、即ち、従動ローラ18,19それぞれ
の回転角を非接触型エンコーダ20,21によって検出
することができる。
入力装置1を専用シート6上を移動させると、球体11
が専用シート6上を回動すると共に、これ球体11に接
触する従動ローラ18,19がX方向、Y方向の分力に
応じてそれぞれ回動する。従動ローラ18,19それぞ
れの回動によってこれらに連接された回転スリット板2
0A,21Aが回転し、発光素子20C,21Cそれぞ
れから発光される光が回転スリット板20A,21Aの
各スリットを透過して受光素子20D,21Dによって
それぞれ断続的に受光される。これらの受光素子20
D,21Dの受光回数によって回転スリット板20A,
21Aの回転量、即ち、従動ローラ18,19それぞれ
の回転角を非接触型エンコーダ20,21によって検出
することができる。
【0020】一方の非接触型エンコーダ20の検出動作
について更に詳述すると、発光素子20Cと受光素子2
0Dで構成された二組のフォトインターラプタは、固定
スリット板20Bとによって回転スリット板20Aのス
リット位置の検出が機械的には1/4スリット、電気的
には位相角90°だけずれて検出され、2相信号となる
ため、回転角と回転方向の検出をすることができる。勿
論、他の従動ローラ19についても非接触型エンコーダ
21によって同様に回転角と回転方向を検出することが
できる。
について更に詳述すると、発光素子20Cと受光素子2
0Dで構成された二組のフォトインターラプタは、固定
スリット板20Bとによって回転スリット板20Aのス
リット位置の検出が機械的には1/4スリット、電気的
には位相角90°だけずれて検出され、2相信号となる
ため、回転角と回転方向の検出をすることができる。勿
論、他の従動ローラ19についても非接触型エンコーダ
21によって同様に回転角と回転方向を検出することが
できる。
【0021】以上説明したように本実施例によれば、球
体11を40〜90wt%の金属系粒子11Dを含有す
るゴム11Eによって形成したため、従来の金属球を有
する球体に比べて軽量化して操作に必要な適度な重量の
球体を得ることができ、球体回転型入力装置1の操作性
を向上させることができる。しかも、本実施例によれ
ば、球体11の表面が金属系粒子11Dの分散したゴム
11Eによって形成されているため、球体11が専用シ
ート6等の操作面上を滑ることなく正確に入力すること
ができる。
体11を40〜90wt%の金属系粒子11Dを含有す
るゴム11Eによって形成したため、従来の金属球を有
する球体に比べて軽量化して操作に必要な適度な重量の
球体を得ることができ、球体回転型入力装置1の操作性
を向上させることができる。しかも、本実施例によれ
ば、球体11の表面が金属系粒子11Dの分散したゴム
11Eによって形成されているため、球体11が専用シ
ート6等の操作面上を滑ることなく正確に入力すること
ができる。
【0022】尚、本発明の球体回転型入力装置は、回転
量検出手段が非接触型エンコーダによって構成され、ま
た、球体が40〜90wt%の金属系粒子を含有するゴ
ムによって形成されたものであれば、上記実施例に制限
されることなく、全て本発明に包含される。
量検出手段が非接触型エンコーダによって構成され、ま
た、球体が40〜90wt%の金属系粒子を含有するゴ
ムによって形成されたものであれば、上記実施例に制限
されることなく、全て本発明に包含される。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、移
動量を精度よく入力することができると共に、球体の軽
量化をして操作性に優れた球体回転型入力装置を提供す
ることができる。
動量を精度よく入力することができると共に、球体の軽
量化をして操作性に優れた球体回転型入力装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の球体回転型入力装置の一実施例
に用いられる球体を示す断面図である。
に用いられる球体を示す断面図である。
【図2】図2は図1に示す球体と従動ローラ及び回転量
検出手段(非接触型エンコーダ)との関係を示す斜視図
である。
検出手段(非接触型エンコーダ)との関係を示す斜視図
である。
【図3】図3は従来の球体回転型入力装置の使用形態を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図4】図4は図3に示す球体回転型入力装置の球体と
ケースとの関係を示す断面図である。
ケースとの関係を示す断面図である。
【図5】図5は図3に示す球体回転型入力装置のケース
内に収納された球体と従動ローラとの関係を示す説明図
である。
内に収納された球体と従動ローラとの関係を示す説明図
である。
【図6】図6は図4に示す球体を示す断面図である。
【符号の説明】 1 球体回転型入力装置 2 球体 11D 金属系粒子(金属化合物粒子) 11E ゴム 12 ケース 18 従動ローラ 19 従動ローラ 20 非接触型エンコーダ(回転量検出手段) 21 非接触型エンコーダ(回転量検出手段)
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
Claims (2)
- 【請求項1】 ケース下部から一部を突出させてケース
内に回転自在に保持された球体と、球体の回転力によっ
て回転すると共に軸方向を直交して配設された2個の従
動ローラと、この2個の従動ローラの回転量をそれぞれ
検出する回転量検出手段とを備えた球体回転型入力装置
において、上記回転量検出手段は、非接触型エンコーダ
によって構成され、また、上記球体は、表面が研磨さ
れ、40〜90wt%の金属系粒子を含有するゴムによ
って形成されたことを特徴とする球体回転型入力装置。 - 【請求項2】 上記金属系粒子は、金属粒子、粉砕精製
されたフェライト粒子及び珪素化合物粒子の中から選択
されるいずれか一つからなる、請求項1記載の球体回転
型入力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3131986A JPH0566880A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 球体回転型入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3131986A JPH0566880A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 球体回転型入力装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0566880A true JPH0566880A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=15070886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3131986A Pending JPH0566880A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | 球体回転型入力装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0566880A (ja) |
-
1991
- 1991-05-08 JP JP3131986A patent/JPH0566880A/ja active Pending
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