JPH06119104A - 情報入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置本体の揺動という単純な操作だけで，情
報の信号を入力する。 【構成】 一部に揺動領域を設けた半球形状下ケース１
と，その半球形状下ケース１を覆うように設けられた上
ケース２とからなる装置本体と，その装置本体内部に，
半球形状下ケース１の中心から放射状に配置された，複
数個のＸ−Ｙ方向情報検出用スイッチ６と，その複数個
のＸ−Ｙ方向情報検出用スイッチ６に対応して設けられ
た，装置本体を手動操作で任意の方向に傾けることによ
り机上面と接触し動作する，半球形状下ケース１の表面
より突出した複数個のＸ−Ｙ方向情報検出用スイッチ６
に連動する押釦３を設けた。 【効果】 マウスのように粉塵等の異物による動作不良
の発生がなく，机上面に凹凸があるために出力信号が不
安定になるということがない。さらに，操作範囲につい
ても，装置本体の大きさの確保でよく，操作効率，作業
能率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，パーソナルコンピュー
ター，ワードプロセッサー等の情報処理装置に使用する
情報入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のＸ−Ｙ方向情報入力装置に
関するものでは，信号を処理し出力する手段及び制御用
スイッチ等を納めた装置本体にとりつけられたレバー
を，操作者が任意の方向に傾けることにより，そのレバ
ーが傾いた方向をスイッチ等で検出してＸ−Ｙ方向情報
の信号を発生する「ジョイスティック」がある。また，
回転自在に支持されたボールと，そのボールの回転動作
に対応して動作する，直行する２軸のロータリーエンコ
ーダーと，信号を処理し出力する手段とからなる装置本
体を，操作者が机上等のベース面で操作することによ
り，前記ボールが回転動作し，そのボールの回転動作
を，直行する２軸のロータリーエンコーダーで検出して
Ｘ−Ｙ方向情報の信号を発生する「マウス」等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のＸ−Ｙ方向情報
入力装置には上述したようなものがあり，「ジョイステ
ィック」では，Ｘ−Ｙ方向情報の信号を発生させるの
に，操作者がレバーを手でつかみ，そのレバーを任意の
方向に傾けるという操作を行うため，装置本体の固定が
不十分であると，前記操作により装置本体が動き，入力
信号が不安定になったり，その動きを防ぐために部品追
加が必要であったりという問題があった。また，「マウ
ス」では，机上等の操作の際，ゴミやホコリ等の異物が
あると回転動作するボールが前記異物を巻き込み，直行
する２軸のロータリーエンコーダーを構成する検出メカ
部に動作不良が発生したり，わずかでも凹凸があるよう
な机上等でマウス操作をした場合には，ボールの回転動
作に凹凸が悪影響を与え，出力信号が不安定になった
り，ボールの回転動作を行うために，ある程度の広さの
操作範囲が必要であったりする問題があった。

【０００４】本発明は，上記のような問題点を解決する
ためになされたもので，装置本体の揺動という単純な操
作だけで，情報を入力することができる情報入力装置を
提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明による情報入
力装置は，半球形状等の揺動可能な形状の揺動領域を有
する器と，器の揺動領域に配され，揺動運動による揺動
方向を検出するための押釦及び情報検出用スイッチ等か
らなる検出手段と，検出手段からの信号を処理し出力す
る処理手段を設けたことを主な特徴としている。

【０００６】第２の発明による情報入力装置は，凸部曲
面を有する器と，器の凸部曲面に配された，器とベース
面との接触という物理的刺激を感知するセンサー等の感
触手段と，その刺激を電気信号として検出する検出手段
を設けたことを主な特徴としている。

【０００７】第３の発明による情報入力装置は，一部に
窪みを有する基台と，基台の窪み部に揺動可能な状態で
載置された揺動体と，その揺動を検出する検出手段を設
けたことを主な特徴としている。

【０００８】

【作用】第１の発明においては，装置本体を任意の方向
に揺動させるという単純な操作により，器の揺動ベース
面に接触した押釦とそれに連動する情報検出用スイッチ
等の検出手段が，揺動方向を検出し，処理手段によって
この検出情報を信号として伝える。

【０００９】第２の発明においては，第１の発明の情報
入力装置の器の揺動領域にセンサー等の感触手段を設け
たもので，器が与えられた力により傾き，センサーがベ
ース面と接触するという物理的刺激を器の揺動方向を示
す電気信号として検出する。

【００１０】第３の発明においては，一部に窪みを有す
る基台の窪み部に揺動可能な状態で釦等の揺動体を載置
する。力が揺動体に加えられた場合，揺動体と，基台ま
たは揺動体に配されたセンサー等の接触感知手段との接
触により検出された方向を電気信号として検出する。

【００１１】

【実施例】

実施例１．以下，本発明の実施例１を図１〜図５に基づ
いて説明する。まず，本発明の実施例１の外観を図１の
概略斜視図にて示す。図中１は器の揺動領域となる半球
形状下ケース，Ｔは半球形状下ケースの揺動領域を示
し，２は上ケース，３は揺動ベース面４に対し，その装
置本体５を手動操作で任意の方向に傾けることにより，
ベース面４と接触し動作する，半球形状下ケース表面よ
り突出した，Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチ６（図２に
示す）に連動する押釦，７は制御用スイッチに対応して
設けられた，指等の操作により動作する，制御用スイッ
チ８（図２に示す）に連動する押釦，９及び１０はこれ
らスイッチ６及びスイッチ８の信号を処理し出力信号を
情報処理装置に入力するためのケーブル及び，コネクタ
である。

【００１２】次に，上記概略斜視図にて示す本発明の実
施例１の構造並びに動作原理を，図２及び図３の装置本
体内部部品を一部省略した側断面図に，装置操作を図４
及び図５の装置本体内部部品を一部省略した側断面図に
示す。装置本体５は，半球形状下ケース１と上ケース２
とから構成されており，片手で持って操作可能な大きさ
となっている。半球形状下ケース１には，１１で示す穴
が空いており，この穴１１から押釦３が半球形状下ケー
ス１表面より突出するよう，結合部１２によって取り付
けられている。この時，押釦３が矢印１３の方向に動作
可能なように溝１４が設けられている。また，上ケース
２には，１５で示す穴が空いており，この穴１５から押
釦７が上ケース２表面より突出するよう，結合部１６に
よって取り付けられている。この時，押釦７が矢印１７
の方向に動作可能なように溝１８が設けられている。

【００１３】上ケース２には，複数本の支柱１９が一体
に設けられており，この内の支柱１９ａに，Ｘ−Ｙ方向
情報検出用スイッチ６と，スイッチ６及び，スイッチ８
の信号を処理し出力するための電気回路を構成する部品
が実装されているプリント基板２０がネジ２１ａにて固
定されている。また支柱１９ｂには，制御用スイッチ８
の実装されているプリント基板２２が，ネジ２１ｂにて
固定されている。また支柱１９ｃは，Ｘ−Ｙ方向情報検
出用スイッチ６が，押釦３の動作によって押された場
合，プリント基板２０が変形しないよう，補助している
ものである。なお，前記押釦３及び，押釦７と，前記ス
イッチ６及び，スイッチ８の間の距離は比較的長いた
め，押釦３にはリブ２３，押釦７にはボス２４を設け，
押釦３及び，押釦７の動作で，スイッチ６及び，スイッ
チ８が押されるようになっている。

【００１４】２５は，半球形状下ケース１と上ケース２
の切欠部２６，２７の間にはめ込まれ固定されている，
ケーブル９を保護しているブッシュであり，２８は前記
ケーブル９内の信号線であり，コネクタ２９によってプ
リント基板２０に電気的に接続されている。また，３０
は制御用スイッチ８によって検出された信号を，プリン
ト基板２０上の電気回路へ送るための信号線である。

【００１５】以上の構成において，図４で示すように装
置本体５を傾けることにより，ベース面４と，Ｘ−Ｙ方
向情報検出用スイッチ６ｂに連動する押釦３ｂが接続
し，前記押釦３ｂが押され，押釦３ｂに設けられたリブ
２３ｂがＸ−Ｙ方向情報検出用スイッチ６ｂを押す。そ
して，前記スイッチ６ｂが押されたことにより出力され
る信号は，プリント基板２０上に構成される電気回路に
てＸ−Ｙ方向情報に処理され，コネクタ２９を介して，
信号線２８により構成されるケーブル９にて，情報処理
装置へと入力することができる。また，図５で示すよう
に制御用スイッチ８Ｂに連動する押釦７ｂを押すことに
より，押釦７ｂに設けられたボス２４ｂが制御用スイッ
チ８ｂを押し，そのスイッチ８ｂが押されたことにより
出力される信号は，信号線３０によりプリント基板２０
上に構成される電気回路に送られ，その電気回路にて制
御情報に処理され，Ｘ−Ｙ方向情報信号と同様の経路に
て，情報処理装置へと入力することができる。

【００１６】従って，装置本体５を任意の方向に傾ける
という単純な手動操作だけでＸ−Ｙ方向情報の信号を発
生することができるため，「ジョイスティック」のよう
に装置本体５が動くことを気にせずに操作でき，装置固
定のために部品を追加する等の必要がない。また，装置
本体５の傾きを検出するものが単純なスイッチ６である
ため，「マウス」のようにゴミやホコリ等の異物による
動作不良の発生がなく，操作するためのベース面に若干
の凹凸あっても出力信号が不安定になることがない。ま
た，操作範囲についても，装置本体の大きさより若干広
い範囲があれば操作することが可能である。

【００１７】以上のように，この実施例は，半球形状下
ケースと，その半球形状下ケースを覆うように設けられ
た上ケースとからなる装置本体と，その装置本体内部
に，半球形状下ケースの中心から放射状に配置された，
複数個のＸ−Ｙ方向情報検出用スイッチと，その複数個
のＸ−Ｙ方向情報検出用スイッチに対応して設けられ
た，装置本体を手動操作で任意の方向に傾けることによ
りベース面と接触し動作する，半球形状下ケース表面よ
り突出した複数個のＸ−Ｙ方向情報検出用スイッチに連
動する押釦と，前記に示すスイッチとは別の，装置本体
内部に配置された制御用スイッチと，その制御用スイッ
チに対応して設けられた，指等の操作により動作する，
制御用スイッチに連動する押釦と，これらスイッチの信
号を処理し出力する手段とを設けたことを特徴とするＸ
−Ｙ方向情報入力装置を説明したものであり，装置本体
を任意の方向へ傾けるという単純な手動操作だけで，Ｘ
−Ｙ方向情報の信号を発生することができると共に，前
記の操作を行いながらでも指先で制御用スイッチ操作が
行えるものである。

【００１８】つまり，装置本体を傾けるという単純な手
動操作により，Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチに連動す
る押釦が，ベース面に接触して動作し，その押釦に設け
られたリブが，Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチを押す。
そして，Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチが押されたこと
により出力される信号は，プリント基板上に構成される
電気回路にて，Ｘ−Ｙ方向情報に処理され，情報処理装
置へと入力することができる。また，制御用スイッチに
連動する押釦を押すことにより，押釦に設けられたボス
が，制御用スイッチを押す。そして，制御用スイッチが
押されたことにより出力される信号は，信号線によりプ
リント基板上に構成される電気回路に送られ，制御情報
に処理され，情報処理装置へと入力することができる。
従って，装置本体を任意の方向に傾けるという単純な手
動操作だけで，Ｘ−Ｙ方向情報の信号を発生することが
できるため，「ジョイスティック」のように装置本体が
動くことを気にせずに操作でき，装置固定のために部品
を追加するという必要はない。また，装置本体の傾きを
検出するものが単純なスイッチであるため，「マウス」
のように，ゴミやホコリ等の異物による動作不良の発生
がなく，操作するためのベース面に若干の凹凸があって
も出力信号が不安定になることがない。さらに，操作範
囲についても，装置本体の大きさより若干広い範囲があ
れば操作することが可能であるため，従来のＸ−Ｙ方向
情報入力装置に比べ，使い勝手がよくなる。しかも，制
御用スイッチに連動する押釦が，指先の操作により動作
するよう設けられているため，装置本体を任意の方向に
傾けるという操作をしながらでも，制御信号が発生可能
であるという効果がある。

【００１９】実施例２．以下，本発明の実施例２を図６
に基づいて説明する。図６は，実施例２の構造を示す，
本体内部部品を一部省略した側断面図である。図中５は
装置本体を任意の方向に傾けるという単純な操作だけ
で，Ｘ−Ｙ方向情報の信号を発生するＸ−Ｙ方向情報入
力装置であり，３１は手動操作によって傾けられた前記
装置本体５が，手動操作をやめることにより水平状態に
戻るよう，半球形状下ケース１内に設けた重りである。
前記重りは，半球形状下ケース１に一体に設けられ支柱
３２に，ネジ２１ｃにて固定されている。

【００２０】以上の構成において，装置本体５から手を
放すだけで，手動操作によって傾けられた装置本体５
が，半球形状下ケース１内に設けた重り３１の作用によ
り水平状態に戻るため，ＯＮされていたＸ−Ｙ方向情報
検出用スイッチ６がＯＦＦされ，Ｘ−Ｙ方向情報の信号
の発生が停止する。

【００２１】以上のように，この実施例は，手動操作に
より任意の方向に傾けられた装置本体を，水平状態に戻
すため，装置本体に重りを設けたことを特徴とするＸ−
Ｙ方向情報入力装置を説明したものである。半球形状下
ケース内に重りをもうけたことにより，手動操作によっ
て傾けられていた装置本体は，手を放すだけで水平状態
に戻る。したがって，傾いていた状態では，Ｘ−Ｙ方向
情報検出用スイッチに連動する押釦が，ベース面に接触
して動作し，その動作によりＸ−Ｙ方向情報検出用スイ
ッチは押さていたが，重りの作用により装置本体が水平
状態に戻る際，Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチに連動す
る押釦とベース面の接触がなくなり，Ｘ−Ｙ方向情報検
出用スイッチが解除される。つまり，手動操作をやめる
ことで装置本体が水平状態に戻り，不必要なＸ−Ｙ方向
情報の信号を発生しない。これにより，何らかの理由で
装置本体から手を放しても，Ｘ−Ｙ方向情報の信号の発
生が停止するため，操作者の意図と反した情報処理装置
の処理が進むことを防ぐことができる。

【００２２】実施例３．以下，本発明の実施例３を図７
に基づいて説明する。図７は，実施例３の構造を示す，
本体内部部品を一部省略した側断面図である。図中５は
装置本体を任意の方向に傾けるという単純な操作だけ
で，Ｘ−Ｙ方向情報の信号を発生するＸ−Ｙ方向情報入
力装置であり，１は半球形状下ケース，２は上ケース，
３はベース面４に対し，その装置本体５を手動操作で任
意の方向に傾けることにより，ベース面４と接触し動作
する，半球形状下ケース１の表面より突出した，Ｘ−Ｙ
方向情報検出用スイッチ６に連動する押釦である。図中
３３は半球形状下ケース１に取り付けられているゴム状
の滑り止めであり，３４はＸ−Ｙ方向情報検出用スイッ
チ６に連動する押釦３に取り付けられているゴム状の滑
り止めである。

【００２３】以上の構成において，手動操作で装置本体
５を任意の方向に傾ける操作を行う際，半球形状下ケー
ス１とベース面４との滑りが防げる。また，上記操作の
際，Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチ６に連動する押釦３
と，ベース面４との滑りが防げる。

【００２４】以上のようにこの実施例は，半球形状下ケ
ース及びベース面に対し装置本体を手動操作で任意の方
向に傾けることによりベース面と接触し動作する，半球
形状下ケース表面より突出した複数個のＸ−Ｙ方向情報
検出用スイッチに連動する押釦に，ゴム状の滑り止めを
設けたことを特徴とするＸ−Ｙ方向情報入力装置を説明
したものである。つまり，半球形状下ケースと，Ｘ−Ｙ
方向情報検出用スイッチに連動する押釦にゴム状の滑り
止めをつけたことにより，手動操作で装置本体を任意の
方向に傾ける操作を行う際，半球形状下ケースとベース
面との滑りが防げる。また，前記操作の際，Ｘ−Ｙ方向
情報検出用スイッチに連動する押釦と，ベース面との滑
りが防げる。これにより，操作性が向上し，より安定し
たＸ−Ｙ方向情報の信号が情報処理装置に入力可能とな
る。

【００２５】実施例４．実施例１では，検出手段に押釦
及びスイッチを用いたが，図８に示すように，押釦及び
スイッチの代わりに，接触という刺激に反応して器の傾
斜方向を検出するセンサーを使うこともできる。図８の
情報入力装置では，器の揺動領域の一部に電極Ｅを装着
する。Ｘ部は矢印のような方向に容易に変形できるよう
になっている。図８（ｂ）に示すように，器が傾けられ
た時，対向した電極Ｅが接触し，器のＸ部に与えられた
物理的刺激に対して電気的に反応する。このようにして
器の傾斜方向を電気信号として検出することができる。
この場合，実施例１の押釦及びスイッチを使った装置に
比べて，押釦及びスイッチ等の付属部が省かれるため，
装置本体がより軽くコンパクトになる。また，器の揺動
領域に構造上の隙間を必要としないことから，器の外部
からの粉塵等の侵入による故障を防ぐことができる。

【００２６】実施例５．次に，実施例４で示した，電極
の接触原理による情報入力装置の応用例を説明する。図
９に示すように，器の内側の揺動領域に設置された，転
動可能で摩擦の少ないガラス玉等の球状物体Ｂの転動
と，揺動方向検出のために器の内側に設けられた複数の
電極群ＧＥとの接触によって，器の揺動方向を検出する
こともできる。つまり，器に傾きが与えられることによ
りガラス玉Ｂは転動し，接触感知器として設けられた電
極群ＧＥに触れる。その刺激により電流が流れ，ガラス
玉Ｂの揺動方向を検出することができる。また，このガ
ラス玉Ｂに重量を与えることにより，傾けられた器を平
常位置（水平状態）に戻し，また器を平衡状態のまま保
持する効果が得られる。さらに，この実施例における情
報入力装置もまた，実施例４同様，構造的には実施例１
に比べて軽量でコンパクトになる。

【００２７】実施例６．次に，上述の実施例とは異な
り，基台に載置された形の情報入力装置を説明する。図
１０において，Ｋはキーボードあるいは専用机等の基
台，ＢＴは釦状揺動体，ＳＡ，ＳＢは揺動方向を検出す
るセンサーである。この場合，センサーは，図１０
（ａ）のように基台に設けられてもよいし，図１０
（ｂ）のように釦状揺動体に設けられてもよい。情報の
入力は，基台上で揺動可能な状態に設置された釦状揺動
体ＢＴを揺動させることにより行う。つまり，釦状揺動
体ＢＴは，与えられた押圧方向によって全角度に揺動
し，その揺動によって基台Ｋまたは釦状揺動体ＢＴに設
けられたセンサーＳＡまたはＳＢに物理的刺激を与え
る。この接触をセンサーＳＡまたはＳＢが接触方向信号
として情報処理手段に伝える。この場合，釦状揺動体Ｂ
Ｔは，フレキシブルで全角度揺動可能であるため，絵図
等の作成にも，小量の力での操作が可能である。それに
より従来の装置と比較して作業内容に精密さを欠くこと
なく，操作エネルギーを減らすことが期待できる。ま
た，キーボード等の基台Ｋの一部にスピードボタン等の
変速手段を設けることにより，情報入力作業の能率を上
げることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように第１の発明では，装置本体
を任意の方向に揺動させるという単純な操作だけで情報
の信号を発生するができる。また，装置本体の運動を検
出する手段が単純な検出手段であるため，ゴミやホコリ
等の異物による動作不良の発生がなく，ベース面に若干
の凹凸があるために出力信号が不安定になるということ
がない。さらに，操作範囲についても，必要最低限であ
る装置本体の大きさの確保でよい。以上のように本発明
の情報入力装置は，従来の情報入力装置に比べて操作効
率，作業能率の高いものが得られる。

【００２９】第２の発明では，第１の発明同様，器の揺
動という単純な操作を採用し，器の傾斜方向を電気信号
として検出するよう器の内側に接触を感知するためのセ
ンサー等の感触手段を設けている。そのため，第１の発
明に比べ，器外部からの粉塵等の侵入による故障を防ぐ
ことができ，また接触感知器という簡素な構造を持つこ
とから，装置本体は軽量でコンパクトになる。

【００３０】第３の発明では，一部に窪みを有する基台
上に揺動可能な状態で載置された揺動体の揺動方向を，
基台または揺動体に設けられた接触感知器との接触によ
って検出するため，安定した操作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による情報入力装置の概略斜
視図である。

【図２】本発明の実施例１による情報入力装置の本体内
部部品を一部省略した側断面図である。

【図３】本発明の実施例１による情報入力装置の本体内
部部品を一部省略した側断面図である。

【図４】本発明の実施例１による情報入力装置の本体内
部部品を一部省略した側断面図である。

【図５】本発明の実施例１による情報入力装置の本体内
部部品を一部省略した側断面図である。

【図６】本発明の実施例２による情報入力装置の本体内
部部品を一部省略した側断面図である。

【図７】本発明の実施例３による情報入力装置の本体内
部部品を一部省略した側断面図である。

【図８】本発明の実施例４による情報入力装置の本体の
側断面図（ａ）とその傾斜を示す図（ｂ）である。

【図９】本発明の実施例５による情報入力装置の本体の
側断面図（ａ）とその傾斜を示す図（ｂ）である。

【図１０】本発明の実施例６による情報入力装置の側断
面図。（ａ）はボタンに検出手段を設けた図であり，
（ｂ）は基台に検出手段を設けた図である。

【符号の説明】

１ 半球形状下ケース ２ 上ケース ３ Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチに連動する押釦 ３ａ Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチに連動する押釦 ３ｂ Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチに連動する押釦 ４ 器の揺動のためのベース面 ６ａ Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチ ６ｂ Ｘ−Ｙ方向情報検出用スイッチ ７ 制御用スイッチに連動する押釦 ７ａ 制御用スイッチに連動する押釦 ７ｂ 制御用スイッチに連動する押釦 ８ａ 制御用スイッチ ８ｂ 制御用スイッチ ９ ケーブル １０ コネクタ ３１ 重り ３３ ゴム状の滑り止め ３４ ゴム状の滑り止め

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揺動可能な形状をした揺動領域を有する
   器と，器の揺動領域に配置され，揺動領域の揺動運動に
   よって揺動領域に与えられる揺動方向を検出する検出手
   段と，検出手段により揺動方向を検出した場合，これを
   信号として伝える処理手段を設けたことを特徴とする情
   報入力装置。
2. 【請求項２】 凸曲面部を有する器と，器の凸曲面部に
   配された感触手段と，器の傾きによって感触手段に与え
   られる感触状態を検出する検出手段を設けたことを特徴
   とする情報入力装置。
3. 【請求項３】 一部に窪みを有する基台と，基台の窪み
   部に揺動可能な状態で配設された揺動体と，基台および
   揺動体のいずれかに設けられ揺動体への揺動を検出する
   検出手段を設けたことを特徴とする情報入力装置。