JPH07114440A - X-y direction inputting device - Google Patents
X-y direction inputting deviceInfo
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- JPH07114440A JPH07114440A JP5284088A JP28408893A JPH07114440A JP H07114440 A JPH07114440 A JP H07114440A JP 5284088 A JP5284088 A JP 5284088A JP 28408893 A JP28408893 A JP 28408893A JP H07114440 A JPH07114440 A JP H07114440A
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- JP
- Japan
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- ball
- switch
- switch element
- input device
- casing
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- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイ装置のス
クリーン上に表示されるカーソルを任意方向に移動する
X−Y方向入力装置に係わり、特にボールを手で操作し
てスイッチ入力可能なX−Y方向入力装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an XY direction input device for moving a cursor displayed on a screen of a display device in arbitrary directions, and more particularly to an X-Y direction input device capable of switch input by manually operating a ball. The present invention relates to a Y-direction input device.
【0002】[0002]
【従来の技術】コンピュータ等に備えられるディスプレ
イ装置のスクリーン上に表示されるカーソルを任意方向
へ移動制御するX−Y方向入力装置として、ケーシング
上面のの開口より露出するボールを手で操作するトラッ
クボールと称せられるものが従来より知られている。こ
のトラックボールには、回転操作可能な操作体としての
ボールの他、座標入力(指定)やメニュー選択のための
スイッチが備えられており、スイッチの入力操作性を向
上させるために、ボールを押圧することによりスイッチ
がオンとなるトラックボールも提案されている。2. Description of the Related Art A track for manually operating a ball exposed from an opening on the upper surface of a casing as an XY direction input device for controlling movement of a cursor displayed on a screen of a display device provided in a computer or the like in an arbitrary direction. What is called a ball is conventionally known. This trackball is equipped with a switch for coordinate input (designation) and menu selection, in addition to the ball that can be rotated, and the ball is pressed to improve the switch input operability. A trackball whose switch is turned on by doing so has also been proposed.
【0003】このようなトラックボールの一例として
は、実公平3−13789号公報に記載されたものがあ
る。図11はこの公報に記載された従来のX−Y方向入
力装置を示す断面図、図12は図11のX−Y方向入力
装置の操作時を示す断面図、図13は図11の作動部を
示す平面図である。An example of such a trackball is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 3-13789. 11 is a sectional view showing a conventional XY direction input device described in this publication, FIG. 12 is a sectional view showing an operation of the XY direction input device of FIG. 11, and FIG. 13 is an operating portion of FIG. FIG.
【0004】これらの図に示す従来のX−Y方向入力装
置は、開口1を有し、外殻を形成するケーシング2と、
このケーシング2内に回転可能に設けられ、一部が開口
1より突出するボール3と、このボール3のX軸方向お
よびY軸方向の回転量をそれぞれ検出すべくボール3と
接触して回転可能な第1および第2の従動ローラ4,5
と、これら第1および第2の従動ローラ4,5の回転角
(回転量)を個別に検出する第1および第2の回転角検
出手段6,7と、第1および第2の従動ローラ4,5な
らびに第1および第2の回転角検出手段6,7が配設さ
れる基板8と、この基板8の下方のケーシング2内に固
定されたプッシュスイッチ9とを備えている。さらに、
図13に示すように、前記基板8には、支持ローラ(弾
性付勢ローラ)10が設けられており、この支持ローラ
10と第1および第2の従動ローラ4,5とでボール3
を3点で支持している。また、基板8の四隅には孔8a
が開けられており、この孔8aに案内軸2aを挿通させ
ることにより、基板8は上下動可能となっており、非操
作時には、図11に示すように、基板8はストッパ部2
bに当接するよう案内軸2aに設けたバネ2cにより上
方に押し上げられている。The conventional XY input device shown in these figures has a casing 2 having an opening 1 and forming an outer shell,
A ball 3 rotatably provided in the casing 2 and a part of which protrudes from the opening 1, and the ball 3 can rotate in contact with the ball 3 in order to detect the rotation amounts of the ball 3 in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. First and second driven rollers 4, 5
And first and second rotation angle detecting means 6 and 7 for individually detecting the rotation angles (rotation amounts) of the first and second driven rollers 4 and 5, and the first and second driven rollers 4. , 5 and the first and second rotation angle detecting means 6, 7 are provided, and a push switch 9 fixed in the casing 2 below the substrate 8. further,
As shown in FIG. 13, a supporting roller (elastically urging roller) 10 is provided on the substrate 8, and the supporting roller 10 and the first and second driven rollers 4 and 5 form a ball 3
Is supported by three points. In addition, holes 8a are provided at the four corners of the substrate 8.
The substrate 8 can be moved up and down by inserting the guide shaft 2a into the hole 8a, and when it is not operated, the substrate 8 is stopped by the stopper portion 2 as shown in FIG.
It is pushed upward by a spring 2c provided on the guide shaft 2a so as to come into contact with b.
【0005】このように構成されたX−Y方向入力装置
を操作する場合、まず、ボール3を手で回転操作し、ス
クリーン上のカーソルを移動させる。そして、カーソル
が所望の位置に達したところでボール3を押下すると、
図12に示すように、基板8がバネ2cに抗して案内軸
2aにガイドされて下方へ移動し、基板8がプッシュス
イッチ9を押圧して、プッシュスイッチ9が投入され、
座標入力が行われる。When operating the XY direction input device constructed as described above, first, the ball 3 is manually rotated to move the cursor on the screen. When the ball 3 is pressed when the cursor reaches the desired position,
As shown in FIG. 12, the substrate 8 is moved downward by being guided by the guide shaft 2a against the spring 2c, the substrate 8 presses the push switch 9, and the push switch 9 is turned on.
Coordinate input is performed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで上述したよう
な従来のX−Y方向入力装置にあっては、ボール3を押
圧したとき、基板8を水平に上下動させることは難し
く、そのため、基板8が上下動する際に傾き、その傾き
が大きな場合には、基板8の四隅の孔8aと案内軸2a
が引っかかりスイッチ9を投入するの大きな押圧力が必
要になったり、最悪の場合には、スイッチ9が入力され
ないおそれがある。In the conventional XY direction input device as described above, when the ball 3 is pressed, it is difficult to move the substrate 8 up and down horizontally. Therefore, the substrate 8 is not moved. Is tilted when moving up and down, and when the tilt is large, the holes 8a at the four corners of the substrate 8 and the guide shaft 2a
There is a risk that a large pressing force will be required to turn on the switch 9 due to being caught, or in the worst case, the switch 9 will not be input.
【0007】また、最近、ノートブック型のパソコンの
普及にともない、X−Y方向入力装置であるトラックボ
ールを片手に持って使用するケースが増えてきている。
しかし、上述したような従来のX−Y方向入力装置で
は、基板8を上下動させるべく、ケーシング2の四隅に
案内軸2aを設けているため、構造が複雑となって、入
力装置本体が大きくなってしまうという問題もあり、そ
の結果、片手で持って使用するタイプのX−Y方向入力
装置にボールを押すとスイッチが入る機能を採用しにく
いという不具合があった。Recently, along with the popularization of notebook type personal computers, the number of cases where a trackball, which is an XY direction input device, is held in one hand and used is increasing.
However, in the conventional XY direction input device as described above, since the guide shafts 2a are provided at the four corners of the casing 2 in order to move the substrate 8 up and down, the structure becomes complicated and the input device main body becomes large. As a result, there is a problem in that it is difficult to adopt the function of turning on the switch when the ball is pushed in the XY direction input device of the type that is used with one hand.
【0008】本発明の目的は、上述した従来技術の実情
ならびに要望に鑑み、構造が簡単で、ボールを押圧した
ときに確実にスイッチの入力が行われ、しかも小型化が
可能なX−Y方向入力装置を提供することにある。The object of the present invention is, in view of the above-mentioned circumstances and demands of the prior art, that the structure is simple, the switch input is surely performed when the ball is pressed, and the size can be reduced. It is to provide an input device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、開口を有し、外殻をなすケーシングと、このケーシ
ング内に回転可能に設けられ、一部が前記開口より突出
するボールと、このボールのX軸方向およびY軸方向の
回転量をそれぞれ検出する一対の回転量検出手段と、前
記一対の回転量検出手段が取り付けられ、前記ボールを
支持するベースと、前記ボールを押圧することにより入
力されるスイッチとを有するX−Y方向入力装置におい
て、前記ベースには、前記ボールへの押圧力により前記
ベースが回動されるべく、前記ボールが配設された位置
より偏倚した位置に回動部が設けられており、さらに、
前記ボールおよび回動部のいずれよりも偏倚した前記ベ
ース上の位置に前記スイッチおよびスイッチアクチュエ
ータのいずれか一方を設け、このスイッチおよびスイッ
チアクチュエータのいずれか一方と対向してスイッチお
よびスイッチアクチュエータのいずれか他方を前記ケー
シング内に設けることによって達成される。The above-mentioned object of the present invention is to provide a casing having an opening and forming an outer shell, and a ball rotatably provided in the casing and partially protruding from the opening. A pair of rotation amount detecting means for detecting the rotation amounts of the ball in the X-axis direction and the Y-axis direction respectively, and a base for supporting the ball attached with the pair of rotation amount detecting means, and pressing the ball. In the XY direction input device having a switch to be input by the switch, the base is placed at a position displaced from the position where the ball is arranged so that the base is rotated by the pressing force applied to the ball. A rotating part is provided, and further,
Any one of the switch and the switch actuator is provided at a position on the base that is more offset than both the ball and the rotating portion, and one of the switch and the switch actuator faces the one of the switch and the switch actuator. This is achieved by providing the other in the casing.
【0010】また、前記ベースは少なくとも一部が印刷
配線基板で構成されており、この印刷配線基板に前記ス
イッチが取り付けられている構成とした。At least a part of the base is formed of a printed wiring board, and the switch is attached to the printed wiring board.
【0011】さらに、前記スイッチはプッシュスイッチ
とし、前記スイッチアクチュエータはボールの押圧力方
向にスライド移動可能なスイッチ押圧部と、このスイッ
チ押圧部を所定の位置に押し戻すバネ部材とを備え、こ
のバネ部材のバネ定数が前記プッシュスイッチが入力さ
れるオン荷重より大きく、かつ耐荷重より小さくなるよ
うに設定した。Further, the switch is a push switch, and the switch actuator is provided with a switch pressing portion which is slidable in the pressing direction of the ball and a spring member for returning the switch pressing portion to a predetermined position. The spring constant was set to be larger than the ON load applied to the push switch and smaller than the withstand load.
【0012】[0012]
【作用】ベースには、ボールが配設された位置より偏倚
した位置に回動部を、ボールおよび回動部のいずれより
も偏倚した位置にスイッチおよびスイッチアクチュエー
タのいずれか一方を設け、このスイッチおよびスイッチ
アクチュエータのいずれか一方と対向してスイッチおよ
びスイッチアクチュエータのいずれか他方をケーシング
内に設けたため、ボールを押圧すると、回動部を中心
(支点)としてベースが回動し、この回動により対向し
て配置されたスイッチとスイッチアクチュエータとが当
接し、スイッチの入力が確実に行われる。The base is provided with a rotating portion at a position biased from the position where the ball is arranged, and at least one of a switch and a switch actuator at a position displaced from both the ball and the rotating part. Since the switch and the other one of the switch actuator are provided inside the casing so as to face one of the switch actuator and the switch actuator, when the ball is pressed, the base rotates about the rotating portion as a center (fulcrum). The switch and the switch actuator, which are arranged so as to face each other, come into contact with each other, and the input of the switch is reliably performed.
【0013】また、ベースの一部を印刷配線基板で構成
し、この印刷配線基板にスイッチを取り付けた場合に
は、スイッチのために別途基板を設ける必要がなくなる
ため、回転量検出手段がマウントされる基板とスイッチ
がマウントされる基板とを接続する配線も不要となり、
組立作業性を向上できる。When a part of the base is formed of a printed wiring board and a switch is attached to the printed wiring board, it is not necessary to provide a separate board for the switch, so that the rotation amount detecting means is mounted. The wiring that connects the board on which the switch is mounted and the board on which the switch is mounted is not required
Assembly workability can be improved.
【0014】さらに、スイッチをプッシュスイッチで構
成し、スイッチアクチュエータがボールの押圧力方向に
スライド移動可能なスイッチ押圧部と、このスイッチ押
圧部を所定の位置に押し戻すバネ部材とを備えており、
このバネ部材のバネ定数を前記プッシュスイッチのオン
荷重より大きく、かつ耐荷重より小さくなるように設定
した場合には、ボールに必要以上の押圧力が加えられて
も前記バネ部材がたわんでダンパー機能を果たし、プッ
シュスイッチに耐荷重以上の力が加えられるのを防止す
ることができる。Further, the switch is composed of a push switch, and the switch actuator is provided with a switch pressing portion which is slidable in the pressing direction of the ball, and a spring member which pushes back the switch pressing portion to a predetermined position.
When the spring constant of the spring member is set to be larger than the ON load of the push switch and smaller than the withstand load, the spring member bends even if a pressing force greater than necessary is applied to the ball, and the damper function is provided. Therefore, it is possible to prevent the push switch from being applied with a force exceeding the withstand load.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は本発明の第1実施例に係わるX−Y方向入力
装置であるマウス兼用トラックボールの縦断面図、図2
は図1のX−Y方向入力装置の内部を透視して第1のケ
ース側から見た平面図、図3は図1のX−Y方向入力装
置に備えられる制御回路のブロック図、図4は図1のX
−Y方向入力装置の側面図、図5はその第2のケース側
から見た平面図、図6は図1のX−Y方向入力装置に備
えられるモード切り換え手段を示す説明図、図7は図6
のモード切り換え手段の動作説明図、図8はモードが切
り換わる動作点を示す説明図、図9は図2のA−A線に
沿う断面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a mouse / trackball which is an XY direction input device according to a first embodiment of the present invention.
4 is a plan view of the inside of the XY direction input device of FIG. 1 seen through from the first case side, and FIG. 3 is a block diagram of a control circuit provided in the XY direction input device of FIG. Is X in Figure 1
FIG. 5 is a side view of the −Y direction input device, FIG. 5 is a plan view seen from the second case side, FIG. 6 is an explanatory view showing a mode switching means provided in the XY direction input device of FIG. 1, and FIG. Figure 6
8 is an explanatory view showing the operation of the mode switching means, FIG. 8 is an explanatory view showing an operating point at which the mode is switched, and FIG. 9 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
【0016】本実施例のX−Y方向入力装置は、図1に
示すように、開口11を有し、外殻を形成するケーシン
グ12と、このケーシング12に内蔵される基板(印刷
配線基板)13と、この基板13に装着され、基板13
とともにベースを構成する略正方形状のシャーシ14
と、このシャーシ14に形成される丸孔15に一部が露
出し、他の一部が前記開口11より突出するボール16
と、前記のシャーシ14に設けられ、このボール16の
Y軸方向およびX軸方向の回転量をそれぞれ検出する一
対の回転量検出手段、例えばロータリエンコーダ17,
18と、前記開口11の向きに応じてマウスモードとト
ラックボールモードの切り換えを行うモード切り換え手
段19とを備えている。なお、前記基板13の長手方向
の中心線をY軸とし、この中心線と直交する基板13の
短手方向の直線をX軸とする。すなわち、前記Y軸方向
は、図5に示すようにケーシング12の長手方向であ
り、前記X軸方向はケーシング12の短手方向である。As shown in FIG. 1, the XY direction input device of this embodiment has a casing 12 having an opening 11 and forming an outer shell, and a substrate (printed wiring substrate) built in the casing 12. 13 and the substrate 13 mounted on the substrate 13
A substantially square chassis 14 that forms a base with the
A part of the ball 16 is exposed in the round hole 15 formed in the chassis 14 and the other part is projected from the opening 11.
And a pair of rotation amount detecting means provided on the chassis 14 for detecting the rotation amounts of the ball 16 in the Y-axis direction and the X-axis direction, for example, the rotary encoder 17,
18 and a mode switching means 19 for switching between the mouse mode and the trackball mode according to the direction of the opening 11. The Y-axis is the center line of the substrate 13 in the longitudinal direction, and the X-axis is a straight line in the lateral direction of the substrate 13 orthogonal to the center line. That is, the Y-axis direction is the longitudinal direction of the casing 12 as shown in FIG. 5, and the X-axis direction is the lateral direction of the casing 12.
【0017】上述したケーシング12は、前記開口11
を有する蓋体21が着脱可能に設けられた第1のケース
22と、この第1のケース22に周囲が嵌め合わされ、
図5に示す開口23,24を有する第2のケース25と
からなり、これらの第1のケース22および第2のケー
ス25は、蓋体21の内側に設けられる図2に示すねじ
26により締結される。The casing 12 described above has the opening 11
A first case 22 in which the lid 21 having the above is detachably provided, and the periphery of the first case 22 is fitted to the first case 22.
It comprises a second case 25 having openings 23 and 24 shown in FIG. 5, and these first case 22 and second case 25 are fastened by screws 26 shown in FIG. To be done.
【0018】図2に示すように、上述したY軸方向のロ
ータリエンコーダ17は、ケーシング12の短手方向に
延設され、シャーシ14の軸受部31,31により回転
可能に支持される回転軸32と、この回転軸32の一端
側に設けられ、ボール16が開口11側から外力を受け
たときにこのボール16と接触し、この状態でボール1
6の回転に伴って回転するローラ33と、前記回転軸3
2の他端側に設けられ、この回転軸32を介して回転駆
動されるスリット円盤34と、このスリット円盤34を
介して互いに対向し、基板13に実装される発光素子3
5、受光素子36とからなっている。このロータリエン
コーダ17は、ボール16を図1に示す机などのベース
板37に接触した状態でケーシング12を移動したと
き、あるいは直接手でボール16を操作したときに回転
するボール16の回転量のY軸方向成分を検出する。As shown in FIG. 2, the rotary encoder 17 in the Y-axis direction described above is extended in the lateral direction of the casing 12 and is rotatably supported by the bearing portions 31, 31 of the chassis 14. Is provided on one end side of the rotating shaft 32, and contacts the ball 16 when the ball 16 receives an external force from the opening 11 side.
Roller 33 that rotates with the rotation of 6 and the rotary shaft 3
2 is provided on the other end side of the light source 2 and is driven to rotate via the rotary shaft 32. The light emitting element 3 mounted on the substrate 13 is opposed to the slit disk 34 via the slit disk 34.
5 and a light receiving element 36. The rotary encoder 17 detects the amount of rotation of the ball 16 that rotates when the casing 12 is moved while the ball 16 is in contact with the base plate 37 such as the desk shown in FIG. 1 or when the ball 16 is directly operated by hand. The Y-axis direction component is detected.
【0019】同様に、X軸方向のロータリエンコーダ1
8は、ケーシング12の長手方向に延設され、シャーシ
14の軸受部41,41により回転可能に支持される回
転軸42と、この回転軸42の一端側に設けられ、ボー
ル16が開口11側から外力を受けたときにこのボール
16と接触し、この状態でボール16の回転に伴って回
転するローラ43と、前記回転軸42の他端側に設けら
れ、この回転軸42を介して回転駆動されるスリット円
盤44と、このスリット円盤44を介して互いに対向
し、基板13に装着される発光素子45、受光素子46
とからなっている。このロータリエンコーダ18は、ボ
ール16の回転量のX軸方向成分を検出する。Similarly, the rotary encoder 1 for the X-axis direction
Reference numeral 8 denotes a rotary shaft 42 that extends in the longitudinal direction of the casing 12 and is rotatably supported by bearings 41, 41 of the chassis 14, and is provided at one end side of the rotary shaft 42 so that the ball 16 is closer to the opening 11 side. The roller 43 is provided on the other end side of the rotation shaft 42 and the roller 43 that comes into contact with the ball 16 when receiving an external force from the rotation shaft and rotates in accordance with the rotation of the ball 16 in this state. The slit disk 44 to be driven, and the light emitting element 45 and the light receiving element 46 that are mounted on the substrate 13 and face each other via the slit disk 44.
It consists of The rotary encoder 18 detects the X-axis direction component of the rotation amount of the ball 16.
【0020】図1と図6および図7に示すように、上述
したモード切り換え手段19は、第2のケース25の内
側に設けられ、前記開口11側に向かって突出する筒体
51と、この筒体51内に移動可能に設けられた球状の
アクチュエータ(金属球)52と、前記筒体51より開
口11側に設けられ、アクチュエータ52により作動可
能な作動体53とからなっている。前記筒体51は、開
口11側に向かってその断面の内径が細くなるようなテ
ーパ面54を有する先端部55と、この先端部55に形
成され、前記作動体53が係合する貫通孔56とを有し
ている。そして、ケーシング12の開口11の向きが図
8に示す第1の角度θ1の領域内にあるとき、前記アク
チュエータ52は、図6に示すように筒体51の貫通孔
56上に位置し、前記開口11の向きが他の第2の角度
θ2の領域内にあるとき、前記アクチュエータ52は、
図7に示すように筒体51のテーパ面54上を転動して
前記貫通孔56から離れるようになっている。ここで、
前記第1の角度θ1の領域はマウスモードであり、図8
に示す水平線Hより必ず下方に位置し、第1の直線L1
から鉛直線Vを通り第2の直線L2に至る下向きの領域
である。一方、前記第2の角度θ2の領域はトラックボ
ールモードであり、主に前記水平線Hより上方に位置
し、第1の直線L1から鉛直線Vを通り第2の直線L2
に至る上向きの領域であり、θ1<θ2の関係にある。
これによって、第1のケース22の開口11の向きが水
平方向、すなわち前記水平線Hより下方を向く領域内
で、作動体53よりモード切り換え信号としてオン/オ
フ信号を出力するようになっている。As shown in FIGS. 1, 6 and 7, the above-mentioned mode switching means 19 is provided inside the second case 25 and has a cylindrical body 51 protruding toward the opening 11 side. It is composed of a spherical actuator (metal ball) 52 movably provided in the cylindrical body 51, and an operating body 53 provided closer to the opening 11 than the cylindrical body 51 and operable by the actuator 52. The cylindrical body 51 has a tip portion 55 having a tapered surface 54 whose cross-sectional inner diameter becomes narrower toward the opening 11 side, and a through hole 56 formed in the tip portion 55 and with which the actuating body 53 engages. And have. Then, when the orientation of the opening 11 of the casing 12 is within the region of the first angle θ1 shown in FIG. 8, the actuator 52 is located on the through hole 56 of the tubular body 51 as shown in FIG. When the orientation of the opening 11 is within the area of the other second angle θ2, the actuator 52 is
As shown in FIG. 7, it rolls on the tapered surface 54 of the cylindrical body 51 and separates from the through hole 56. here,
The region of the first angle θ1 is in the mouse mode.
Is always located below the horizontal line H shown in FIG.
Is a downward area extending from the vertical line V to the second straight line L2. On the other hand, the region of the second angle θ2 is in the trackball mode, is mainly located above the horizontal line H, and passes from the first straight line L1 to the vertical line V to the second straight line L2.
Is an upwardly facing region, and has a relationship of θ1 <θ2.
As a result, in a region where the opening 11 of the first case 22 is oriented in the horizontal direction, that is, in a region facing downward from the horizontal line H, the operating body 53 outputs an on / off signal as a mode switching signal.
【0021】前記作動体53は、前記シャーシ14から
突出する軸受体61と、この軸受体61に一端が回転可
能に支持される回転体62と、この回転体62の他端に
係合し、基板13上に実装されるフォトインタラプタ6
3と、前記シャーシ14から突出するピン69に巻回さ
れ、前記回転体62に対して図1および図6の上方向の
弾性力を付与するバネ体64とからなっている。そし
て、前記回転体62の他端には、図6に示すように、前
記貫通孔56内に挿入される突起65と、前記フォトイ
ンタラプタ63の発光素子から受光素子に向かう光路6
6を遮蔽可能なシャッタ部67とが形成されている。The operating body 53 engages with a bearing body 61 protruding from the chassis 14, a rotating body 62 whose one end is rotatably supported by the bearing body 61, and the other end of the rotating body 62. Photo interrupter 6 mounted on the board 13
3 and a spring body 64 wound around a pin 69 projecting from the chassis 14 and applying an elastic force in the upward direction of FIGS. 1 and 6 to the rotating body 62. At the other end of the rotating body 62, as shown in FIG. 6, a projection 65 inserted into the through hole 56 and an optical path 6 from the light emitting element of the photo interrupter 63 to the light receiving element.
A shutter portion 67 capable of blocking 6 is formed.
【0022】図2に戻り、上述したシャーシ14の一面
には、前記ロータリエンコーダ17,18をそれぞれ支
持する前記軸受部31,41と、ボール16に当接する
半球状の突起68とが一体に形成されており、この突起
68および前記ローラ33,43により前記ボール16
がいわゆる三点支持されている。また、シャーシ14に
は、前記スリット円盤34を介して配置され、前記発光
素子35、受光素子36がそれぞれ嵌入される略長方形
の嵌入孔71,72と、前記スリット円盤44を介して
配置され、前記発光素子45、受光素子46がそれぞれ
嵌入される略長方形の嵌入孔73,74とが穿設されて
いる。そして、シャーシ14を基板13にスナップ止め
する際に、前記嵌入孔71〜74に前記素子35,3
6,45,46をそれぞれ嵌入させることにより、これ
ら素子35,36,45,46の位置決めを正確に行う
ようになっている。すなわち、前記嵌入孔71〜74
は、前記素子35,36,45,46のガイドの役目を
果たしている。Returning to FIG. 2, the bearing portions 31 and 41 for supporting the rotary encoders 17 and 18, respectively, and the hemispherical projection 68 abutting on the ball 16 are integrally formed on one surface of the chassis 14 described above. The projections 68 and the rollers 33 and 43 allow the balls 16 to
Is supported by so-called three points. Further, the chassis 14 is arranged via the slit disk 34, and is arranged via the slit disk 44, and substantially rectangular fitting holes 71 and 72 into which the light emitting element 35 and the light receiving element 36 are respectively fitted, Substantially rectangular fitting holes 73, 74 into which the light emitting element 45 and the light receiving element 46 are respectively fitted are provided. Then, when the chassis 14 is snap-fastened to the substrate 13, the elements 35, 3 are inserted into the fitting holes 71-74.
The elements 35, 36, 45, and 46 are accurately positioned by fitting the elements 6, 45, and 46, respectively. That is, the fitting holes 71 to 74
Serves as a guide for the elements 35, 36, 45, 46.
【0023】さらに、三点支持される前記ボール16の
配置位置からY軸方向に偏倚した前記シャーシ14の両
側端から円柱突起75,76が突出しており、これらの
円柱突起75,76が第1のケース22に形成された凹
部77,78にそれぞれ遊嵌され、第2のケース25の
両側面に形成された突起96により上方から押さえられ
ている(図9参照)。これによって、両ケース22,2
5が前記ねじ26により一体化された状態において、前
記円柱突起75,76が凹部77,78から抜け出すこ
とが防止されるとともに、円柱突起75,76が回動
軸、凹部77,78が軸受となり、この円柱突起75,
76を中心としてシャーシ14および基板13が図9の
矢印Bに示すように所定角度だけ回動可能になってい
る。なお、前記シャーシ14は合成樹脂にて形成されて
おり、両側に一体に形成され、シャーシ14の面より垂
直に延びるスナップ爪97、98が前記基板13に係合
している。このように、シャーシ14は基板13に装着
され、両者は一体化されてベースを構成している。Further, cylindrical projections 75 and 76 project from both side ends of the chassis 14 which are offset in the Y-axis direction from the positions where the balls 16 supported at three points are arranged, and these cylindrical projections 75 and 76 are the first. Is loosely fitted in the recesses 77 and 78 formed in the case 22 and is pressed from above by the projections 96 formed on both side surfaces of the second case 25 (see FIG. 9). As a result, both cases 22, 2
In the state where 5 is integrated by the screw 26, the columnar projections 75 and 76 are prevented from slipping out from the recesses 77 and 78, and the columnar projections 75 and 76 serve as the rotation shaft and the recesses 77 and 78 serve as bearings. , This cylindrical protrusion 75,
The chassis 14 and the board 13 are rotatable about a center of a predetermined angle as shown by an arrow B in FIG. The chassis 14 is made of synthetic resin, is integrally formed on both sides, and snap claws 97 and 98 extending vertically from the surface of the chassis 14 are engaged with the substrate 13. In this way, the chassis 14 is mounted on the substrate 13, and the two are integrated to form a base.
【0024】さらに、上述した基板13の前記シャーシ
14が装着された一面には、前記発光素子35,45、
受光素子36,46がそれぞれはんだ付けされている。
一方の受光素子36には、スリット円盤34を介して得
られた光を検出し、90度位相のずれた2つの波形のA
相信号,B相信号をそれぞれ出力する2つのフォトトラ
ンジスタ(図示せず)が内蔵され、前記A相信号,B相
信号の位相差によりボール16の回転方向の向きを検出
するようになっており、他方の受光素子46も同様であ
る。また、基板13の他面には、前記モード切り換え手
段19のフォトインタラプタ63と、図3に示すプッシ
ュスイッチからなる第1のスイッチ素子81、第2のス
イッチ素子82および第3のスイッチ素子83とがそれ
ぞれはんだ付けされている。Further, the light emitting elements 35, 45, and the light emitting elements 35, 45 are provided on one surface of the substrate 13 on which the chassis 14 is mounted.
The light receiving elements 36 and 46 are soldered respectively.
One of the light receiving elements 36 detects the light obtained through the slit disk 34, and has two waveforms A of 90 degrees out of phase with each other.
Two phototransistors (not shown) for outputting a phase signal and a B phase signal respectively are built in, and the direction of the ball 16 in the rotating direction is detected by the phase difference between the A phase signal and the B phase signal. The same applies to the other light receiving element 46. Further, on the other surface of the substrate 13, the photo interrupter 63 of the mode switching means 19 and the first switch element 81, the second switch element 82 and the third switch element 83 which are push switches shown in FIG. Are soldered respectively.
【0025】図3に示すように、上述した基板13に
は、ロータリエンコーダ17,18より具体的には受光
素子36,46に接続される波形整形回路84と、これ
らの波形整形回路84とフォトインタラプタ63および
スイッチ素子81〜83に接続され、ホスト側のディス
プレイ装置86にカーソル制御信号を出力するマイクロ
プロセッサ85とが実装されている。この基板13に
は、図1に示すように、前記ボール16が露出する円形
部と、前記シャーシ14に形成された軸受体61および
ピン69が挿通される矩形部とからなる孔87が穿設さ
れている。As shown in FIG. 3, on the substrate 13 described above, the waveform shaping circuits 84 connected to the rotary encoders 17 and 18, more specifically to the light receiving elements 36 and 46, and the waveform shaping circuits 84 and the photo shaping circuit 84 are connected. A microprocessor 85 which is connected to the interrupter 63 and the switch elements 81 to 83 and outputs a cursor control signal to a display device 86 on the host side is mounted. As shown in FIG. 1, this substrate 13 is provided with a hole 87 formed of a circular portion through which the ball 16 is exposed and a rectangular portion through which the bearing body 61 and the pin 69 formed in the chassis 14 are inserted. Has been done.
【0026】前記第1のスイッチ素子81および第2の
スイッチ素子82は、前記基板13上でX軸方向に並ん
で配置されており、このスイッチ素子81,82の中心
を結ぶ直線は、図9に示すように、前述した基板13お
よびシャーシ14の回動中心、すなわち、第1のケース
22の凹部77,78の中心線とY軸方向において一致
している。第1のスイッチ素子81は、第2のケース2
5の開口23より突出する第1のキートップ88を介し
て操作可能であり、このスイッチ素子81の入力により
例えば「メニュー選択」を果たすように前記マイクロプ
ロセッサ85あるいはホスト側で信号処理される。一
方、第2のスイッチ素子82は他の開口24より突出す
る第2のキートップ89を介して操作可能であり、この
スイッチ素子82の入力により例えば「メニュー選択の
取消」を果たすようにマイクロプロセッサ85あるいは
ホスト側で信号処理される。The first switch element 81 and the second switch element 82 are arranged side by side in the X-axis direction on the substrate 13, and the straight line connecting the centers of the switch elements 81 and 82 is shown in FIG. As shown in, the center of rotation of the board 13 and the chassis 14 described above, that is, the center line of the recesses 77 and 78 of the first case 22 coincides in the Y-axis direction. The first switch element 81 is used in the second case 2
5 can be operated via the first key-top 88 protruding from the opening 23, and signal processing is performed by the microprocessor 85 or the host side so as to perform, for example, "menu selection" by the input of the switch element 81. On the other hand, the second switch element 82 can be operated via the second key top 89 projecting from the other opening 24, and the microprocessor so that the input of this switch element 82 performs, for example, "cancel menu selection". 85 or signal processing is performed on the host side.
【0027】また、前記第3のスイッチ素子83は基板
13の自由端側、すなわち、ボール16の配置位置をは
さんで前記回動中心(円柱突起75,76)とは反対側
に設けられており、このスイッチ素子83は、第2のケ
ース25の内側にスイッチ素子83と対向して設けられ
る押圧体(スイッチアクチュエータ)90によって操作
される。図1に示すように、前記押圧体90は、第2の
ケース25の天面(ボール16を上側に見たときには、
底面)から垂設された段付き円筒体91と、この円筒体
91の段部に一端が圧入固定されたコイルバネ92と、
円筒体91に一端が挿入されるつば付き操作軸93とか
らなっている。この操作軸93の他端に一体的に形成さ
れるつば部94は、コイルバネ92の他端を一面で受け
るとともに、他面が前記スイッチ素子83と対向してお
り、このスイッチ素子83を押圧可能となっている。ま
た、第2のケース25の天面からストッパ筒体95が垂
下しており、これら押圧体90とストッパ筒体95とで
第3のスイッチ素子83が破壊しないように保護されて
いる。The third switch element 83 is provided on the free end side of the substrate 13, that is, on the side opposite to the rotation center (cylindrical projections 75, 76) with the ball 16 disposed therebetween. The switch element 83 is operated by a pressing body (switch actuator) 90 provided inside the second case 25 so as to face the switch element 83. As shown in FIG. 1, the pressing body 90 has a top surface of the second case 25 (when the ball 16 is viewed upward,
A stepped cylindrical body 91 vertically extending from the bottom surface), and a coil spring 92 whose one end is press-fitted and fixed to the stepped portion of the cylindrical body 91,
A cylindrical operation body 93 with one end inserted into the cylindrical body 91. The flange portion 94 formed integrally with the other end of the operation shaft 93 receives the other end of the coil spring 92 on one surface and the other surface faces the switch element 83, and can press the switch element 83. Has become. A stopper cylinder 95 hangs down from the top surface of the second case 25, and the pressing body 90 and the stopper cylinder 95 protect the third switch element 83 from damage.
【0028】すなわち、ケーシング12の開口11から
突出するボール16を押圧すると、このボール16を介
してシャーシ14および基板13とからなるベースに押
圧力が付与されるので、これらシャーシ14および基板
13が円柱突起75,76を中心として図1の時計方向
に回動され、その結果、前記操作軸93のつば部94に
よりスイッチ素子83が押圧されてオンとなり、前記コ
イルバネ92は僅かに圧縮される。続けてボール16を
押圧すると、その押圧力により前記操作軸93が図1の
上方向にさらに移動し、前記コイルバネ92もさらに圧
縮される。さらに、ボール16を押圧すると、ボール1
6はストッパ筒体95に当接し、これによって、前記ボ
ール16への押圧力がストッパ筒体95で受けられる。
つまり、前記コイルバネ92がダンパー機能を有し、前
記ストッパ筒体95がストッパ機能を有しており、この
ため、前記コイルバネ92のバネ定数は、ダンパー機能
を果たすようにスイッチ素子83のオン荷重より大き
く、かつスイッチ素子83の耐荷重より小さくなるよう
に設定されている。That is, when the ball 16 protruding from the opening 11 of the casing 12 is pressed, a pressing force is applied to the base composed of the chassis 14 and the board 13 via the ball 16, so that the chassis 14 and the board 13 are pushed. The cylinder projections 75 and 76 are rotated clockwise in FIG. 1, and as a result, the switch element 83 is pressed by the flange portion 94 of the operation shaft 93 to be turned on, and the coil spring 92 is slightly compressed. When the ball 16 is continuously pressed, the pressing force further moves the operating shaft 93 in the upward direction in FIG. 1, and the coil spring 92 is further compressed. When the ball 16 is further pressed, the ball 1
6 abuts on the stopper cylinder 95, whereby the pressing force on the ball 16 is received by the stopper cylinder 95.
That is, the coil spring 92 has a damper function, and the stopper cylinder 95 has a stopper function. Therefore, the spring constant of the coil spring 92 is smaller than the on-load of the switch element 83 so as to perform the damper function. It is set to be large and smaller than the withstand load of the switch element 83.
【0029】前記第3のスイッチ素子83は各種機能の
操作スイッチとして用いることが可能であるが、本実施
例の場合、前記第1のスイッチ素子81と同一機能を果
たすようにマイクロプロセッサ85で信号処理される。
すなわち、前記開口11(ボール16)を上方あるいは
側方に向けて、X−Y方向入力装置がトラックボールモ
ードで用いられる場合、すべてのスイッチ素子81〜8
3が入力可能であり、このときに第1のスイッチ素子8
1と第3のスイッチ素子83とは同一の機能(例えば
「メニュー選択」)を果たすようにマイクロプロセッサ
85で信号処理される。一方、図1に示すように、開口
11を下方に向け、マウスモードで用いられる場合、前
記スイッチ素子81〜83のうち2つのスイッチ素子8
1,82のみが入力可能である。このマウスモードで第
3のスイッチ素子が操作された場合、このスイッチ素子
83からオン/オフ信号は出力されるが、このスイッチ
素子83からの信号にかかわらず、マイクロプロセッサ
85は「メニュー選択」信号を出力しない処理を行う。The third switch element 83 can be used as an operation switch for various functions, but in the case of the present embodiment, a signal is sent from the microprocessor 85 so as to perform the same function as the first switch element 81. It is processed.
That is, when the XY direction input device is used in the trackball mode with the opening 11 (ball 16) facing upward or laterally, all the switching elements 81 to 8 are provided.
3 can be input, and at this time, the first switch element 8
The first and third switch elements 83 are signal-processed by the microprocessor 85 so as to perform the same function (for example, "menu selection"). On the other hand, as shown in FIG. 1, when the opening 11 is directed downward and the mouse mode is used, two of the switch elements 81 to 83 are switched.
Only 1,82 can be input. When the third switch element is operated in this mouse mode, an on / off signal is output from this switch element 83. However, regardless of the signal from this switch element 83, the microprocessor 85 uses the "menu selection" signal. Performs processing that does not output.
【0030】上述したマイクロプロセッサ85には、モ
ード切り換え手段19のフォトインタラプタ63からの
オン/オフ信号と、波形整形回路84からのパルス信号
YA’,YB’,XA’,XB’と、第1のスイッチ素
子81、第2のスイッチ素子82および第3のスイッチ
素子83からの各オン/オフ信号とが入力される。そし
て、マイクロプロセッサ85は、前記フォトインタラプ
タ63からのオン/オフ信号に応じてモード切り換えを
行うとともに、前記パルス信号YA’,YB’,X
A’,XB’に応じて、ホスト側のディスプレイ装置8
6に表示されるカーソルを任意方向へ移動させるカーソ
ル制御信号を出力する。In the microprocessor 85, the ON / OFF signal from the photo interrupter 63 of the mode switching means 19, the pulse signals YA ', YB', XA 'and XB' from the waveform shaping circuit 84, and the first signal. ON / OFF signals from the switch element 81, the second switch element 82, and the third switch element 83 are input. Then, the microprocessor 85 performs mode switching according to the ON / OFF signal from the photo interrupter 63, and the pulse signals YA ′, YB ′, X.
Display device 8 on the host side according to A ', XB'
A cursor control signal for moving the cursor displayed at 6 in an arbitrary direction is output.
【0031】この実施例にあっては、X−Y方向入力装
置をマウスモードで使用する場合は、図1に示すように
開口11を下向きにした状態でケーシング12をベース
板37上に載置する。このとき、X−Y方向入力装置
は、第1のケース22の前側、すなわち図1の右側がベ
ース板37より幾分浮くように構成されているため、ケ
ーシング12に図1の上方より力をかけることにより、
前記ベース板37からの反力によりボール16が押し上
げられ、このボール16が突起68およびローラ33,
43に確実に当接される。したがって、ケーシング12
をベース板37上で移動させる場合は、移動操作する手
でケーシング12の上からベース板37側に幾分力を加
えながら行うようにする。この状態でケーシング12を
移動させると、前記ベース板37上をボール16が転動
するので、このボール16の転動量をロータリエンコー
ダ17,18により検出し、Y軸方向のロータリエンコ
ーダ17から出力されるA相信号YA、B相信号YB,
およびX軸方向のロータリエンコーダ18から出力され
るA相信号XA、B相信号XBをそれぞれ波形整形回路
84でパルス波形(矩形波)に整形処理した後、波形整
形処理された信号YA’,YB’,XA’,XB’をマ
イクロプロセッサ85に入力する。次いで、このマイク
ロプロセッサ85は、前記信号YA’,YB’,X
A’,XB’に応じて、ホスト側のディスプレイ装置8
6に表示されるカーソルを任意方向へ移動させるカーソ
ル制御信号を出力し、カーソルが所望の位置に移動す
る。In this embodiment, when the XY direction input device is used in the mouse mode, the casing 12 is placed on the base plate 37 with the opening 11 facing downward as shown in FIG. To do. At this time, since the XY direction input device is configured such that the front side of the first case 22, that is, the right side in FIG. 1, is slightly floated from the base plate 37, force is applied to the casing 12 from above in FIG. By calling
The ball 16 is pushed up by the reaction force from the base plate 37, and the ball 16 is pushed by the projection 68 and the roller 33,
43 is surely contacted. Therefore, the casing 12
Is moved on the base plate 37, some force is applied from the top of the casing 12 to the base plate 37 side by the moving operation hand. When the casing 12 is moved in this state, the balls 16 roll on the base plate 37. Therefore, the amount of rolling of the balls 16 is detected by the rotary encoders 17 and 18, and is output from the rotary encoder 17 in the Y-axis direction. A-phase signal YA, B-phase signal YB,
After the A-phase signal XA and the B-phase signal XB output from the rotary encoder 18 in the X-axis direction and the B-phase signal XB are shaped into pulse waveforms (rectangular waves) by the waveform shaping circuit 84, the waveform-shaped signals YA ′ and YB are processed. Input ', XA' and XB 'to the microprocessor 85. Then, this microprocessor 85 uses the signals YA ′, YB ′, X.
Display device 8 on the host side according to A ', XB'
A cursor control signal for moving the cursor displayed in 6 in an arbitrary direction is output, and the cursor moves to a desired position.
【0032】このようにカーソルが所望の位置に達した
ところで、第2のケース25の開口23より突出する第
1のキートップ88を押圧操作すると、第1のスイッチ
素子81がオンとなり、メニューなどの選択操作が行わ
れる。また、第2のケース25の開口24より突出する
第2のキートップ89を押圧操作すると、第2のスイッ
チ素子82がオンとなり、メニュー選択の取消操作が行
われる。その際、ケーシング12をベース板37側に強
く押圧すると、その反力でボール16が押圧され、第3
のスイッチ素子83がオンしてしまう可能性がある。こ
のため、マウスモードが選択されている場合には、前述
したようにマイクロプロセッサ85により第3のスイッ
チ素子83が機能しなくなるような処理が行われる。具
体的には、図3に示すように、第3のスイッチ素子83
のオン/オフ信号は、マイクロプロセッサ85の入力ポ
ートに入力され、マイクロプロセッサ85の出力ポート
からは各スイッチ素子81〜83に関する信号もカーソ
ルの移動量、移動方向に関する信号とともに出力される
が、仮に第3のスイッチ素子83がオンとなっても、マ
イクロプロセッサ85からは第3のスイッチ素子83
(=第1のスイッチ素子81)がオンとなったという信
号を出力しないようにマイクロプロセッサ85のプログ
ラムが組まれている。もちろん、第3のスイッチ素子8
3と同一機能を有する第1のスイッチ素子81がオンと
なれば、そのオン信号はマイクロプロセッサ85から出
力される。When the cursor reaches the desired position in this way, when the first key top 88 protruding from the opening 23 of the second case 25 is pressed, the first switch element 81 is turned on, and the menu etc. Selection operation is performed. When the second key top 89 protruding from the opening 24 of the second case 25 is pressed, the second switch element 82 is turned on and the menu selection cancel operation is performed. At that time, when the casing 12 is strongly pressed toward the base plate 37 side, the ball 16 is pressed by the reaction force, and the third
The switch element 83 may be turned on. Therefore, when the mouse mode is selected, as described above, the microprocessor 85 performs processing such that the third switch element 83 does not function. Specifically, as shown in FIG. 3, the third switch element 83
The ON / OFF signal of is input to the input port of the microprocessor 85, and the signals of the switch elements 81 to 83 are also output from the output port of the microprocessor 85 together with the signals of the moving amount and the moving direction of the cursor. Even if the third switch element 83 is turned on, the microprocessor 85 sends the third switch element 83
A program of the microprocessor 85 is programmed so as not to output a signal that the (= first switch element 81) is turned on. Of course, the third switch element 8
When the first switch element 81 having the same function as 3 is turned on, the on signal is output from the microprocessor 85.
【0033】なお、上述したように、X−Y方向入力装
置がマウスモードにあるとき、開口11は図8に示す第
1の角度θ1の領域内にあり、必ず鉛直線Vの下方を向
いているため、モード切り換え手段19のアクチュエー
タ52は、図6に示すように、筒体51の先端部55に
形成される貫通孔56上に位置している。したがって、
前記アクチュエータ52の自重により、前記貫通孔56
より突出する突起65が押圧され、回転体62がバネ体
64の弾性力に抗して図6の反時計方向に押し下げら
れ、その結果、シャッタ部67がフォトインタラプタ6
3の光路66を遮蔽し、このフォトインタラプタ63が
オフ状態に保たれる。これに伴い、マイクロプロセッサ
85によりマウスモードとしてY軸方向のパルス波形の
位相の補正処理と、第3のスイッチ素子83の信号キャ
ンセル処理と、必要に応じてホスト側に送出する信号の
フォーマット化処理とが行われる。As described above, when the XY direction input device is in the mouse mode, the opening 11 is in the area of the first angle θ1 shown in FIG. 8 and always faces downward of the vertical line V. Therefore, the actuator 52 of the mode switching means 19 is located on the through hole 56 formed in the tip portion 55 of the tubular body 51, as shown in FIG. Therefore,
Due to the weight of the actuator 52, the through hole 56
The more projecting protrusion 65 is pressed, and the rotating body 62 is pushed down counterclockwise in FIG. 6 against the elastic force of the spring body 64. As a result, the shutter portion 67 causes the photo interrupter 6 to move.
The third optical path 66 is blocked, and the photo interrupter 63 is kept in the off state. Along with this, the microprocessor 85 performs a mouse mode correction process of the phase of the pulse waveform in the Y-axis direction, a signal cancellation process of the third switch element 83, and a formatting process of a signal to be sent to the host side as necessary. And are done.
【0034】一方、X−Y方向入力装置をトラックボー
ルモードで使用する場合は、ケーシング12を上下逆に
してベース板37上に載置した状態で使用してもよい
が、通常は、ケーシング12を片手で持って操作する。
すなわち、ケーシング12を例えば右手で把持した場合
は、親指でボール16を操作しやすい所に位置させ、人
差し指を第2のキートップ89の近傍に位置させる。マ
ウスモードの使用状態からケーシング12を傾けていく
と、開口11が真横を向く前に、すなわち開口11の向
きが図8に示す直線L1または直線L2を横切った時点
で、アクチュエータ52は、図7に示すように、筒体5
1の先端部55に形成されるテーパ面54上を転動して
前記貫通孔56から離れる。その結果、回転体62がバ
ネ体64の弾性力により押し上げられ、シャッタ部67
が光路66から離れてフォトインタラプタ63がオン状
態となるため、マイクロプロセッサ85によりトラック
ボールモードとしてY軸方向のパルス波形の位相の非補
正処理と、第3のスイッチ素子83の信号回復処理と、
必要に応じてホスト側に送出する信号のフォーマット化
処理とが行われる。On the other hand, when the XY direction input device is used in the trackball mode, the casing 12 may be mounted upside down on the base plate 37, but normally, the casing 12 is used. Hold and operate with one hand.
That is, for example, when the casing 12 is gripped by the right hand, the ball 16 is located at a position where it is easy to operate with the thumb, and the index finger is located near the second key top 89. When the casing 12 is tilted from the state of use in the mouse mode, the actuator 52 moves to the position shown in FIG. 7 before the opening 11 faces right side, that is, when the direction of the opening 11 crosses the straight line L1 or the straight line L2 shown in FIG. As shown in FIG.
It rolls on the taper surface 54 formed at the tip portion 55 of No. 1 and separates from the through hole 56. As a result, the rotating body 62 is pushed up by the elastic force of the spring body 64, and the shutter portion 67
Is separated from the optical path 66 and the photo interrupter 63 is turned on. Therefore, the microprocessor 85 sets the trackball mode to the non-correction process of the phase of the pulse waveform in the Y-axis direction, and the signal recovery process of the third switch element 83.
Formatting processing of the signal to be sent to the host side is performed as necessary.
【0035】このようにケーシング12を所定角度以上
傾け、X−Y方向入力装置がトラックボールモードとな
ったなら、親指でボール16を回転させることにより、
ディスプレイ装置86に表示されるカーソルを所望の位
置まで移動させ、カーソルが所望の位置まで達したとこ
ろで、そのまま親指でボール16を押圧する。これによ
り、前述したように基板13が円柱突起75,76を支
点として回転し、第3のスイッチ素子83がオンとなっ
てメニュー等の選択操作が行われる。ここで、第1のス
イッチ素子81と第3のスイッチ素子83とは同一機能
であるため、親指でボール16を押圧する代わりに、人
差し指で第1のキートップ88を押圧操作して第1のス
イッチ素子81をオンさせてもよい。また、必要に応じ
て人差し指で第2のキートップ89を押圧すると、第2
のスイッチ素子82がオンとなり、前記選択操作のキャ
ンセルが行われる。なお、これら第1および第2のキー
トップ88,89の押圧操作は、必ずしも人差し指で行
う必要はなく、ケーシング12を把持したときに操作し
やすい指、例えば中指で操作してもよい。As described above, when the casing 12 is tilted by a predetermined angle or more and the XY direction input device is in the trackball mode, the ball 16 is rotated with the thumb,
The cursor displayed on the display device 86 is moved to the desired position, and when the cursor reaches the desired position, the ball 16 is pressed with the thumb as it is. As a result, as described above, the substrate 13 rotates about the cylindrical protrusions 75 and 76 as a fulcrum, the third switch element 83 is turned on, and a selection operation such as a menu is performed. Here, since the first switch element 81 and the third switch element 83 have the same function, the first key top 88 is pressed by the index finger instead of pressing the ball 16 by the thumb, and the first The switch element 81 may be turned on. In addition, if the second key top 89 is pressed with the index finger as necessary, the second key top 89
The switch element 82 is turned on, and the selection operation is canceled. The pressing operation of the first and second key tops 88, 89 does not necessarily have to be performed with the index finger, and may be performed with a finger that is easy to operate when holding the casing 12, such as the middle finger.
【0036】この一実施例においては、モード切り換え
手段19のアクチュエータ52によりモードがマウスモ
ードとトラックボールモードとで切り換わる動作点(第
1の直線L1と第2の直線L2)を、ケーシング12の
開口11が水平線Hより下方を向いている領域内に設定
したため、ケーシング12を手に持って傾けて使用する
場合には、確実にトラックボールとして機能するように
なり、所望のカーソル移動が可能である。In this embodiment, the operating point (first straight line L1 and second straight line L2) at which the mode is switched between the mouse mode and the trackball mode by the actuator 52 of the mode switching means 19 is set in the casing 12. Since the opening 11 is set in the area that faces downward from the horizontal line H, when the casing 12 is used while being held by tilting it, it will surely function as a trackball, and the desired cursor movement is possible. is there.
【0037】このように構成した本発明の一実施例にあ
っては、ボール16が配設される位置よりY軸方向に偏
倚したシャーシ14の両側端から突出する円柱突起7
5,76を第1のケース22に形成した軸受となる凹部
77,78に遊嵌させて回動軸(回動中心)とし、この
回動軸とボール16をはさんでY軸方向において反対側
に位置するシャーシ14と一体化された基板13にスイ
ッチ素子83を取り付け、このスイッチ素子83と対向
する押圧体90を第2のケース25の内側に設けたの
で、ボール16を押圧すると、回動軸を中心としてシャ
ーシ14と基板13とからなるベースが回動し、この回
動により押圧体90が対向して配置されたスイッチ素子
83を押圧し、スイッチ素子83の投入が確実に行われ
る。In the embodiment of the present invention thus constructed, the cylindrical projections 7 projecting from both side ends of the chassis 14 which are offset in the Y-axis direction from the positions where the balls 16 are arranged.
5 and 76 are loosely fitted in recesses 77 and 78 which are bearings formed in the first case 22 to form a rotation axis (rotation center), and the rotation axis and the ball 16 are sandwiched to oppose each other in the Y-axis direction. Since the switch element 83 is attached to the substrate 13 integrated with the chassis 14 located on the side and the pressing body 90 facing the switch element 83 is provided inside the second case 25, when the ball 16 is pressed, A base composed of the chassis 14 and the substrate 13 rotates around the moving shaft, and the rotation causes the pressing body 90 to press the switch element 83 arranged so as to face the switch element 83. .
【0038】また、スイッチ素子83が押圧体90によ
り押圧操作される構成は、前記回動軸(円柱突起75,
76)を支点、ボール16の配設位置を力点、スイッチ
素子83の位置を作用点としたてこの原理を使ったもの
となっているため、この三点のいずれかの位置、例えば
基板13に載置されるスイッチ素子83の位置を変える
ことにより、ボール16を押圧したときにスイッチ素子
83がオンとなる押圧力(作動力)適宜変更することが
でき、顧客やユーザーの様々な要求に容易に対応するこ
とができる。The switch element 83 is pressed by the pressing body 90 so that the rotating shaft (columnar projection 75,
76) is a fulcrum, the position of the ball 16 is a force point, and the position of the switch element 83 is a point of action, and this principle is used. Therefore, at any of these three points, for example, on the substrate 13, By changing the position of the switch element 83 to be placed, the pressing force (operating force) at which the switch element 83 is turned on when the ball 16 is pressed can be appropriately changed, and it is easy to meet various demands of customers and users. Can correspond to.
【0039】さらに、この一実施例では、光学素子3
5,36,45,46や波形整形回路84、マイクロプ
ロセッサ85等の回路部品が実装された基板13にすべ
てのスイッチ素子81〜83もマウントしているので、
ボール16を押圧したときに投入されるスイッチ素子の
ために別途基板を設ける必要がなく、したがって、回転
量検出手段や信号処理回路がマウントされる基板とスイ
ッチ素子がマウントされる基板とを接続する配線も不要
であり、組立作業性の向上が図れる。Further, in this embodiment, the optical element 3
Since all the switch elements 81 to 83 are also mounted on the substrate 13 on which circuit components such as 5, 36, 45, 46, the waveform shaping circuit 84, and the microprocessor 85 are mounted,
It is not necessary to provide a separate substrate for the switch element that is turned on when the ball 16 is pressed, and therefore, the substrate on which the rotation amount detecting means and the signal processing circuit are mounted is connected to the substrate on which the switch element is mounted. No wiring is required, and assembly workability can be improved.
【0040】しかしながら、本発明はすべての電気部品
を同一の基板にマウントしたX−Y方向入力装置に限ら
れるものではなく、別途スイッチ素子をマウントする基
板を設けてもよい場合には、図1の第2のケース25の
内側にスイッチ素子を別基板を介して取り付け、基板1
3にこのスイッチ素子を押圧操作する押圧体(スイッチ
アクチュエータ)を設けることもできる。However, the present invention is not limited to the XY direction input device in which all the electric components are mounted on the same substrate, and when a substrate for mounting a switch element may be provided separately, the configuration shown in FIG. The switch element is attached to the inside of the second case 25 of FIG.
It is also possible to provide a pressing body (switch actuator) for pressing the switch element in 3.
【0041】また、上記一実施例にあっては、第1およ
び第2のスイッチ素子81,82の中心線を結ぶ直線
を、前記ボール16への押圧力によって回動する基板1
3およびシャーシ14の回動中心軸の軸線とY軸方向
(軸線と直交する方向)において一致させたので、トラ
ックボールモード時にボール16を強く押圧してもスイ
ッチ素子81,82がオンとなってしまうことがなく、
スイッチ素子81,82の誤入力を防止することができ
る。なお、第1および第2のスイッチ素子81,82の
中心線を結ぶ直線は、回動中心軸の軸線とその直交方向
において必ずしも完全に一致している必要はなく、両直
線が近接していれば、実用上問題のないレベルでスイッ
チ素子81,82の誤入力を防止することができる。Further, in the above-described embodiment, the substrate 1 that rotates the straight line connecting the center lines of the first and second switch elements 81 and 82 by the pressing force on the ball 16
3 and the axis of the rotation center axis of the chassis 14 in the Y-axis direction (direction orthogonal to the axis), the switch elements 81 and 82 are turned on even if the ball 16 is strongly pressed in the trackball mode. Without losing
It is possible to prevent erroneous input of the switch elements 81 and 82. The straight line connecting the center lines of the first and second switch elements 81 and 82 does not necessarily have to be completely coincident with the axis of the rotation center axis in the direction orthogonal thereto, and both straight lines may be close to each other. For example, it is possible to prevent erroneous input of the switch elements 81 and 82 at a level that causes no practical problem.
【0042】さらに、上記一実施例では、前記コイルバ
ネ92のバネ定数をスイッチ素子83のオン荷重より大
きく、かつスイッチ素子83の耐荷重より小さくなるよ
うに設定し、また、前記第2のケース25にボール16
の力を受けるストッパ筒体95を設けたので、コイルバ
ネ92がダンパー機能を、ストッパ筒体95がストッパ
機能を果たし、ボール16に必要以上の力が加えられて
もスイッチ素子83に耐荷重以上の力が加わることはな
く、したがって、スイッチ素子83の破壊を防止でき
る。Further, in the above-described embodiment, the spring constant of the coil spring 92 is set to be larger than the ON load of the switch element 83 and smaller than the withstand load of the switch element 83, and the second case 25 is used. On the ball 16
Since the stopper cylinder body 95 which receives the force of is provided, the coil spring 92 functions as a damper and the stopper cylinder body 95 functions as a stopper function, and even if an excessive force is applied to the ball 16, the switch element 83 has a load more than the withstand load. No force is applied, and therefore the switch element 83 can be prevented from being destroyed.
【0043】なお、上記一実施例では、前記シャーシ1
4の両側端から回動軸となる円柱突起75,76を突出
させ、これら円柱突起75,76を軸受となる第1のケ
ース22に形成した凹部77,78にそれぞれ遊嵌させ
ることにより基板13とシャーシ14とからなるベース
を回動可能としたが、これとは逆に、ケーシング12の
対向する両内面に回動軸としての円柱突起を突出させ、
この円柱突起をシャーシ14の両側端に形成した軸受と
なる凹部に遊嵌させてベースを回動可能としてもよい。In the above embodiment, the chassis 1
The cylindrical projections 75 and 76, which serve as the rotation axis, are projected from both side ends of the base plate 4, and the cylindrical projections 75 and 76 are loosely fitted in the recesses 77 and 78 formed in the first case 22 that serves as a bearing, respectively, to thereby form the substrate 13 The base composed of the chassis 14 and the chassis 14 is rotatable, but conversely, a cylindrical projection as a rotation shaft is projected on both inner surfaces of the casing 12 which face each other,
The base may be rotatable by loosely fitting the columnar protrusions into recesses which are formed at both ends of the chassis 14 and serve as bearings.
【0044】図10は本発明の第2実施例に係わるX−
Y方向入力装置のY軸方向に沿った概略断面図である。
図10に示すX−Y方向入力装置は、第1実施例のマウ
ス兼用トラックボールと異なり、マウスモードを備えて
いないトラックボールである。また、ベースの回動中
心、スイッチ素子およびボールの配設位置を第1実施例
と異ならしめている。FIG. 10 shows an X-axis according to the second embodiment of the present invention.
It is a schematic sectional drawing along the Y-axis direction of a Y direction input device.
The XY direction input device shown in FIG. 10 is a trackball that does not have a mouse mode, unlike the trackball that also serves as the mouse of the first embodiment. Further, the center of rotation of the base, the arrangement positions of the switch elements and the balls are different from those of the first embodiment.
【0045】この第2実施例のX−Y方向入力装置は、
マウスモードを備えていないため、モード切り換え手段
やマウスモードのときに操作するスイッチ素子等は有し
ていないが、ボールの回転量検出手段等は第1実施例の
ものと同様であるため、重複する部分の詳細説明は適宜
省略する。The XY direction input device of the second embodiment is
Since it does not have a mouse mode, it does not have a mode switching means or a switch element that is operated in the mouse mode, but the ball rotation amount detecting means and the like are the same as those in the first embodiment, and therefore duplicated. Detailed description of the part to be performed is omitted as appropriate.
【0046】この実施例のX−Y方向入力装置は、第1
実施例と同様、図10に示すように、開口101を有
し、外形をなす図10の左右方向(Y軸方向)に長い略
直方体状のケーシング102と、このケーシング102
に内蔵される基板(印刷配線基板)103と、この基板
103に両端がスナップ止めされ、基板103とともに
ベースを構成する略正方形状のシャーシ104と、前記
基板103およびシャーシ104に形成された丸孔10
5,106に一部(下部)が露出し、他の一部が前記開
口101より突出するボール107と、前記シャーシ1
04に設けられ、前記ボール107のY軸方向およびX
軸方向の回転量をそれぞれ検出する回転量検出手段(ロ
ータリエンコーダ)108,109とを備えている。The XY direction input device of this embodiment is the first
Similar to the embodiment, as shown in FIG. 10, an approximately rectangular parallelepiped casing 102 having an opening 101 and having an outer shape and long in the left-right direction (Y-axis direction) in FIG. 10, and the casing 102.
A board (printed wiring board) 103 embedded in the board, a substantially square chassis 104 having both ends snapped to the board 103 and forming a base together with the board 103, and a circular hole formed in the board 103 and the chassis 104. 10
5, 107, a part (lower part) of which is exposed and another part of which protrudes from the opening 101;
No. 04, and the Y-axis direction and the X-axis of the ball 107.
Rotation amount detecting means (rotary encoders) 108 and 109 for detecting the rotation amount in the axial direction are provided.
【0047】X軸方向の前記ロータリエンコーダ109
は、前記シャーシ104の軸受部110,110により
回転可能に支持される回転軸111と、この回転軸11
1に設けられ、ボール107と接触してボール107の
回転に伴って回転するローラ112と、前記回転軸11
1の一端に設けられ、前記ボール107のX軸方向の回
転量を検出する回転量検出部113とからなっている。
Y軸方向のロータリエンコーダ108も同様、軸受部1
14に支持される回転軸115と、ボール107と接触
してボール107の回転に伴って回転するローラ116
と、前記回転軸115の一端に設けられ、ボール107
のY軸方向の回転量を検出する回転量検出部117とか
らなっている。なお、回転量検出部113,117は、
第1実施例と同様、図示は省略するが、スリット円盤、
発光素子および受光素子とを備えている。また、シャー
シ104には、ボール107に当接する半球状の突起
(図示せず)が一体に形成されており、この突起と前記
ローラ112,116とで前記ボール107が三点支持
されている。The rotary encoder 109 in the X-axis direction
Is a rotary shaft 111 rotatably supported by the bearings 110 of the chassis 104, and the rotary shaft 11
1, a roller 112 that is in contact with the ball 107 and rotates with the rotation of the ball 107;
1, a rotation amount detection unit 113 for detecting the rotation amount of the ball 107 in the X-axis direction.
Similarly, the rotary encoder 108 in the Y-axis direction also has the bearing unit 1.
A rotating shaft 115 supported by the roller 14 and a roller 116 that contacts the ball 107 and rotates as the ball 107 rotates.
And the ball 107 provided at one end of the rotary shaft 115.
And a rotation amount detector 117 for detecting the rotation amount in the Y-axis direction. The rotation amount detectors 113 and 117 are
Similar to the first embodiment, although not shown, the slit disk,
It has a light emitting element and a light receiving element. The chassis 104 is integrally formed with a hemispherical projection (not shown) that comes into contact with the ball 107, and the ball 107 is supported at three points by the projection and the rollers 112 and 116.
【0048】前記ケーシング102は、下ケース118
と上ケース119とからなっており、両ケース118,
119は図示省略したねじにより一体化されている。下
ケース118には、前記丸孔105,106を介して前
記ボール107と対向するストッパ筒体120が一体に
形成されている。また、上ケース119には、前記基板
103にマウントされたスイッチ素子121と対向し、
ボール107が押されたときスイッチ素子121を押圧
する押圧体122が設けられている。この押圧体122
は、円筒体123、この円筒体123に一端が挿入さ
れ、上下動可能なつば付きの操作軸124、前記円筒体
123と操作軸124のつば部125との間に設けられ
るコイルバネ126とからなっており、詳細構成は第1
実施例の押圧体90と同様であるため、これ以上の説明
は省略する。なお、第1実施例と同様、コイルバネ12
6がダンパー機能を、ストッパ筒体120がストッパ機
能を果たし、ボール107に必要以上の押圧力がかけら
れてもスイッチ素子121が破壊しないようにになって
いる。このため、前記コイルバネ126のバネ定数は、
ダンパー機能を果たすべく、スイッチ素子121のオン
荷重より大きく、かつスイッチ素子121の耐荷重より
小さくなるように設定されている。The casing 102 is a lower case 118.
And the upper case 119, both cases 118,
119 is integrated by a screw (not shown). The lower case 118 is integrally formed with a stopper cylinder 120 that faces the ball 107 through the round holes 105 and 106. The upper case 119 faces the switch element 121 mounted on the substrate 103,
A pressing body 122 that presses the switch element 121 when the ball 107 is pressed is provided. This pressing body 122
Comprises a cylindrical body 123, an operation shaft 124 having one end inserted into the cylindrical body 123 and vertically movable, and a coil spring 126 provided between the cylindrical body 123 and a flange portion 125 of the operation shaft 124. The detailed configuration is the first
Since it is similar to the pressing body 90 of the embodiment, further description will be omitted. In addition, as in the first embodiment, the coil spring 12
6 serves as a damper function, and the stopper cylinder 120 serves as a stopper function, so that the switch element 121 is not destroyed even if the ball 107 is subjected to an excessive pressing force. Therefore, the spring constant of the coil spring 126 is
In order to fulfill the damper function, the load is set to be larger than the ON load of the switch element 121 and smaller than the withstand load of the switch element 121.
【0049】前記ボール107が三点支持されている位
置からY軸方向、すなわち、図10の右側に所定の距離
偏倚した前記シャーシ104の両側端からは円柱突起1
27が突出しており、これらの円柱突起127は下ケー
ス118の両側面に形成された凹部128に遊嵌され、
上ケース119の両側面に形成された突起129により
上方から押さえられている。これによって、両ケース1
18,119が一体化された状態において、前記円柱突
起127が凹部128から抜け出すことが防止されると
ともに、円柱突起127が回動軸、凹部128が軸受と
なり、この円柱突起127を中心としてシャーシ104
および基板103が矢印Cに示すように所定角度だけ回
動可能となっている。また、前記スイッチ素子121
は、前記円柱突起127よりもさらにY軸方向に偏倚し
た前記基板103にはんだ付けにて固定されている。The cylindrical projection 1 is projected from the positions where the balls 107 are supported at three points in the Y-axis direction, that is, from both side ends of the chassis 104 which are deviated by a predetermined distance to the right side in FIG.
27 protrude, and these cylindrical protrusions 127 are loosely fitted in the recesses 128 formed on both side surfaces of the lower case 118,
It is pressed from above by projections 129 formed on both side surfaces of the upper case 119. As a result, both cases 1
In the state where 18, 119 are integrated, the columnar protrusion 127 is prevented from coming out of the recess 128, the columnar protrusion 127 serves as a rotating shaft, and the recess 128 serves as a bearing, and the chassis 104 is centered around the columnar protrusion 127.
The board 103 is rotatable by a predetermined angle as shown by an arrow C. In addition, the switch element 121
Are fixed by soldering to the substrate 103 which is further offset in the Y-axis direction than the cylindrical protrusion 127.
【0050】さらに、前記円柱突起127とY軸方向に
おいて一致する前記基板103には、前記スイッチ素子
121とは別のスイッチ素子(図示せず)がマウントさ
れており、この別のスイッチ素子はキートップ130に
て外部より押圧操作可能となっている。また、基板10
3には、両スイッチ素子および回転量検出部113,1
17の信号を処理する図示しない処理回路を構成する部
品が搭載されている。Further, a switch element (not shown) different from the switch element 121 is mounted on the substrate 103 which coincides with the cylindrical protrusion 127 in the Y-axis direction, and the switch element is a key. The top 130 can be pressed from the outside. Also, the substrate 10
3 includes both switch elements and rotation amount detection units 113, 1
The components forming a processing circuit (not shown) for processing the 17 signals are mounted.
【0051】このように構成された第2実施例のX−Y
方向入力装置を使用する場合、ケーシング102を机な
どに載置するか片手に持って操作する。ここでは、ケー
シング102を右手に把持して操作する場合について述
べる。まず、親指でボール107を回転させることによ
り、ケーシング102に接続された図示しないディスプ
レイ装置に表示されるカーソルを所望の位置まで移動さ
せ、カーソルが所望の位置に達したところで、ボール1
07の回転操作を止め、そのまま親指でボール107を
押圧する。これにより、前述したように基板103およ
びシャーシ104が円柱突起127を支点として回動
し、スイッチ素子121が押圧体122により押圧され
オンとなってメニュー等の選択操作が行われる。ここ
で、もしスイッチ素子121がオンとなった後も続けて
強い力をボール107に加えたとしても、第1実施例と
同様、コイルバネ126によるダンパー機能が働き、最
終的には、ボール107への押圧力をストッパ筒体12
0で受けるので、スイッチ素子121が破壊されること
はない。また、キートップ130により操作される図示
しない別のスイッチ素子は、前述したようにその配設位
置をY軸方向において基板103およびシャーシ104
の回動中心と一致させているため、ボール107を押圧
しても、この別のスイッチ素子がオンとなることはな
い。なお、必要に応じてやはり親指で前記キートップ1
30を押圧すると、別のスイッチ素子がオンとなり、前
記選択操作のキャンセルが行われる。The XY of the second embodiment constructed as described above
When using the direction input device, the casing 102 is placed on a desk or the like or is operated with one hand. Here, a case will be described in which the casing 102 is operated by gripping it with the right hand. First, by rotating the ball 107 with a thumb, the cursor displayed on a display device (not shown) connected to the casing 102 is moved to a desired position, and when the cursor reaches the desired position, the ball 1
The rotation operation of 07 is stopped, and the ball 107 is pressed with the thumb as it is. As a result, as described above, the board 103 and the chassis 104 rotate about the cylindrical protrusion 127 as a fulcrum, the switch element 121 is pressed by the pressing body 122 and turned on, and a menu or other selection operation is performed. Here, even if a strong force is continuously applied to the ball 107 even after the switch element 121 is turned on, the damper function by the coil spring 126 works similarly to the first embodiment, and finally the ball 107 is moved to the ball 107. The pressing force of the stopper cylinder 12
Since it is received at 0, the switch element 121 is not destroyed. Further, as described above, another switch element (not shown) operated by the key top 130 is disposed at the position where the board 103 and the chassis 104 are arranged in the Y-axis direction.
Since the center of rotation is coincident with the center of rotation, the other switch element will not be turned on even if the ball 107 is pressed. If necessary, use your thumb to move the key top 1
When 30 is pressed, another switch element is turned on, and the selection operation is canceled.
【0052】このように構成した本発明の第2実施例に
あっても、ボール107が配置される位置よりY軸方向
に偏倚したシャーシ104の両側端から突出する円柱突
起127を下ケース118に形成した軸受となる凹部1
28に遊嵌させて回動軸(回動中心)とし、この回動軸
よりさらにY軸方向に偏倚した基板103上にスイッチ
素子121を設け、このスイッチ素子121と対向する
押圧体122を上ケース119の内側に設けたので、ボ
ール107を押圧すると、回動軸を中心として基板10
3とシャーシ104とからなるベースが回動し、この回
動により押圧体122が対向して配置されたスイッチ素
子121を押圧し、スイッチ素子121の投入が確実に
行われる。Also in the second embodiment of the present invention having the above-mentioned structure, the lower case 118 is provided with the cylindrical protrusions 127 protruding from both side ends of the chassis 104 which are offset from the position where the balls 107 are arranged in the Y-axis direction. The recessed portion 1 that will be the formed bearing
The switch element 121 is provided on the substrate 103, which is loosely fitted to 28 to serve as a rotation axis (rotation center), and is further biased in the Y-axis direction from the rotation axis, and the pressing body 122 facing the switch element 121 is placed above. Since it is provided inside the case 119, when the ball 107 is pressed, the substrate 10 is rotated about the rotation axis.
The base composed of 3 and the chassis 104 is rotated, and by this rotation, the pressing body 122 presses the switch element 121 which is arranged so as to face the switch element 121, and the switch element 121 is reliably inserted.
【0053】また、この第2実施例においても、回転量
検出部113,117等の信号を処理する回路部品が実
装された基板103にすべてのスイッチ素子もマウント
しているので、ボール107を押圧したときに投入され
るスイッチ素子121のために別途基板を設ける必要が
なく、したがって、回転量検出手段や信号処理回路がマ
ウントされる基板とスイッチ素子がマウントされる基板
とを接続する配線も不要であり、組立作業性の向上が図
れる。Also in this second embodiment, since all the switch elements are also mounted on the board 103 on which circuit components for processing signals such as the rotation amount detecting portions 113 and 117 are mounted, the ball 107 is pressed. It is not necessary to provide a separate substrate for the switch element 121 that is turned on when the above operation is performed, and therefore, wiring for connecting the substrate on which the rotation amount detecting means and the signal processing circuit are mounted to the substrate on which the switch element is mounted is also unnecessary. Therefore, the assembling workability can be improved.
【0054】さらに、上記第2実施例にあっては、別の
スイッチ素子の中心を、前記ボール107への押圧力に
よって回動する基板103およびシャーシ104の回動
中心軸の軸線とY軸方向において一致させたので、ボー
ル107を強く押圧しても別のスイッチ素子がオンとな
ってしまうことがなく、このスイッチ素子の誤入力を防
止することができる。また、前述した第1実施例と同様
に、別のスイッチ素子の中心を、回動中心軸の軸線とそ
の軸線と直交する方向において近接させてもよい。Further, in the second embodiment, the center of another switch element is rotated in the Y-axis direction with the axis of the rotation center axis of the substrate 103 and chassis 104 which are rotated by the pressing force applied to the ball 107. In this case, even if the ball 107 is strongly pressed, another switch element will not be turned on, and erroneous input of this switch element can be prevented. Further, as in the case of the first embodiment described above, the center of another switch element may be brought close to the axis of the rotation center axis in the direction orthogonal to the axis.
【0055】なお、上記第2実施例でも、第1実施例と
同様、前記コイルバネ126のバネ定数をスイッチ素子
121のオン荷重より大きく、かつスイッチ素子121
の耐荷重より小さくなるように設定し、また、前記下ケ
ース118にボール107の力を受けるストッパ筒体1
20を設けたので、コイルバネ126がダンパー機能
を、ストッパ筒体120がストッパ機能を果たし、ボー
ル107に必要以上の力が加えられてもスイッチ素子1
21に耐荷重以上の力が加わることはなく、したがっ
て、スイッチ素子121の破壊を防止できる。In the second embodiment, as in the first embodiment, the spring constant of the coil spring 126 is larger than the on-load of the switch element 121 and the switch element 121.
It is set to be smaller than the withstand load of the stopper cylinder body 1 which receives the force of the ball 107 on the lower case 118.
Since the coil spring 126 functions as a damper and the stopper cylinder 120 functions as a stopper, the switch element 1 is provided even if an excessive force is applied to the ball 107.
No force exceeding the withstand load is applied to the switch 21, so that the switch element 121 can be prevented from being broken.
【0056】[0056]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ベースに、ボールが配設された位置より偏倚した位置に
回動部を、ボールおよび回動部のいずれよりも偏倚した
位置にスイッチおよびスイッチアクチュエータのいずれ
か一方を設け、このスイッチおよびスイッチアクチュエ
ータのいずれか一方と対向してスイッチおよびスイッチ
アクチュエータのいずれか他方をケーシング内に設けた
ため、ボールを押圧すると、回動部を中心としてベース
が回動し、この回動により対向して配置されたスイッチ
とスイッチアクチュエータとが当接し、スイッチの入力
が確実に行われる。また、従来のように基板を平行に上
下動させるための案内軸等の機構が不要となり、入力装
置本体の小型化を図ることができる。As described above, according to the present invention,
The base is provided with a rotating portion at a position displaced from the position where the ball is disposed, and a switch or a switch actuator is provided at a position displaced from both the ball and the rotating portion. Since the switch and the other one of the switch actuators are provided inside the casing so as to face one of them, when the ball is pressed, the base rotates about the rotating portion, and the switch arranged so as to face each other by this rotation. And the switch actuator come into contact with each other, and the input of the switch is surely performed. Further, unlike the conventional case, a mechanism such as a guide shaft for vertically moving the board in parallel is not required, and the size of the input device main body can be reduced.
【0057】また、ベースの一部を印刷配線基板で構成
し、この印刷配線基板にスイッチを取り付けた場合に
は、スイッチのために別途基板を設ける必要がなく、し
たがって、回転量検出手段がマウントされる基板とスイ
ッチがマウントされる基板とを接続する配線も不要とな
り、組立作業性も向上される。When a part of the base is formed of a printed wiring board and a switch is attached to the printed wiring board, it is not necessary to provide a separate board for the switch, and therefore the rotation amount detecting means is mounted. No wiring is required to connect the board to be mounted with the board on which the switch is mounted, and the assembling workability is improved.
【0058】さらに、スイッチをプッシュスイッチで構
成し、スイッチアクチュエータがボールの押圧力方向に
スライド移動可能なスイッチ押圧部と、このスイッチ押
圧部を所定の位置に押し戻すバネ部材とを備えており、
このバネ部材のバネ定数を前記プッシュスイッチのオン
荷重より大きく、かつ耐荷重より小さくなるように設定
した場合には、ボールに必要以上の押圧力が加えられて
もダンパー機能によりプッシュスイッチの破壊を防止す
ることができる。Further, the switch is composed of a push switch, and the switch actuator is provided with a switch pressing portion which can slide in the pressing direction of the ball, and a spring member which pushes back the switch pressing portion to a predetermined position.
If the spring constant of this spring member is set to be larger than the on-load of the push switch and smaller than the withstand load, the damper function will prevent the push switch from being destroyed even if more pressing force is applied to the ball. Can be prevented.
【図1】本発明の第1実施例に係わるX−Y方向入力装
置であるマウス兼用トラックボールの縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a mouse / trackball which is an XY direction input device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のX−Y方向入力装置の内部を透視して第
1のケース側から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the inside of the XY direction input device of FIG. 1 seen through from the first case side.
【図3】図1のX−Y方向入力装置に備えられる制御回
路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a control circuit provided in the XY direction input device of FIG.
【図4】図1のX−Y方向入力装置の側面図である。4 is a side view of the XY direction input device of FIG. 1. FIG.
【図5】図1のX−Y方向入力装置の第2のケース側か
ら見た平面図である。5 is a plan view of the XY direction input device of FIG. 1 viewed from the second case side.
【図6】図1のX−Y方向入力装置に備えられるモード
切り換え手段を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a mode switching means provided in the XY direction input device of FIG.
【図7】図6のモード切り換え手段の動作説明図であ
る。FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the mode switching means in FIG.
【図8】モードが切り換わる動作点を示す説明図であ
る。FIG. 8 is an explanatory diagram showing operating points at which modes are switched.
【図9】図2のA−A線に沿う断面図である。9 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
【図10】本発明の第2実施例に係わるX−Y方向入力
装置のY軸方向に沿った概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view taken along the Y-axis direction of the XY direction input device according to the second embodiment of the present invention.
【図11】従来のX−Y方向入力装置を示す断面図であ
る。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional XY direction input device.
【図12】図11のX−Y方向入力装置の操作時を示す
断面図である。12 is a cross-sectional view showing the XY direction input device of FIG. 11 during operation.
【図13】図11の作動部を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing the operation unit of FIG. 11.
11 開口 12 ケーシング 13 基板(印刷配線基板) 14 シャーシ 16 ボール 17,18 ロータリエンコーダ(回転量検出手段) 19 モード切り換え手段 33,43 ローラ 34,44 スリット円盤 35,45 発光素子 36,46 受光素子 68 突起 75,76 円柱突起 77,78 凹部 83 第3のスイッチ素子 84 波形整形回路 85 マイクロプロセッサ 90 押圧体(スイッチアクチュエータ) 91 円筒体 92 コイルバネ(バネ部材) 93 操作軸 94 つば部(スイッチ押圧部) 95 ストッパ筒体 96 突起 97,98 ストッパ爪 101 開口 102 ケーシング 103 基板 104 シャーシ 105、106 丸孔 107 ボール 108、109 ロータリエンコーダ(回転量検出手
段) 112,116 ローラ 113,117 回転量検出部 120 ストッパ筒体 121 スイッチ素子 122 押圧体(スイッチアクチュエータ) 123 円筒体 124 操作軸 125 つば部(スイッチ押圧体) 126 コイルバネ(バネ部材) 127 円柱突起 128 凹部 129 突起Reference Signs List 11 opening 12 casing 13 substrate (printed wiring board) 14 chassis 16 ball 17,18 rotary encoder (rotation amount detecting means) 19 mode switching means 33,43 roller 34,44 slit disk 35,45 light emitting element 36,46 light receiving element 68 Protrusions 75,76 Cylindrical protrusions 77,78 Recesses 83 Third switch element 84 Waveform shaping circuit 85 Microprocessor 90 Pressing body (switch actuator) 91 Cylindrical body 92 Coil spring (spring member) 93 Operating shaft 94 Collar part (switch pressing part) 95 stopper cylinder 96 protrusion 97,98 stopper claw 101 opening 102 casing 103 substrate 104 chassis 105, 106 round hole 107 ball 108, 109 rotary encoder (rotation amount detecting means) 112, 116 roller 113, 17 rotation amount detection unit 120 stop cylinder 121 the switch element 122 pressing body (switch actuator) 123 cylinder 124 operating shaft 125 flange portion (switch pressing member) 126 spring (spring member) 127 cylindrical protrusion 128 recess 129 protrusion
Claims (3)
このケーシング内に回転可能に設けられ、一部が前記開
口より突出するボールと、このボールのX軸方向および
Y軸方向の回転量をそれぞれ検出する一対の回転量検出
手段と、前記一対の回転量検出手段が取り付けられ、前
記ボールを支持するベースと、前記ボールを押圧するこ
とにより入力されるスイッチとを有するX−Y方向入力
装置において、前記ベースには、前記ボールへの押圧力
により前記ベースが回動されるべく、前記ボールが配設
された位置より偏倚した位置に回動部が設けられてお
り、さらに、前記ボールおよび回動部のいずれよりも偏
倚した前記ベース上の位置に前記スイッチおよびスイッ
チアクチュエータのいずれか一方を設け、このスイッチ
およびスイッチアクチュエータのいずれか一方と対向し
てスイッチおよびスイッチアクチュエータのいずれか他
方を前記ケーシング内に設けたことを特徴とするX−Y
方向入力装置。1. A casing having an opening and forming an outer shell,
A ball rotatably provided in the casing, a part of which protrudes from the opening, a pair of rotation amount detection means for detecting a rotation amount of each of the ball in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the pair of rotations. In an XY direction input device having a base for supporting the ball, to which a quantity detecting means is attached, and a switch for inputting by pressing the ball, in the base, the base is provided with a pressing force applied to the ball. A rotating portion is provided at a position displaced from the position where the ball is arranged so that the base can be rotated, and further, at a position on the base displaced from both the ball and the rotating portion. Either one of the switch and the switch actuator is provided, and the switch and the switch are provided facing each other. X-Y of the other one of the pitch actuator, characterized in that provided in the casing
Directional input device.
基板で構成されており、この印刷配線基板に前記スイッ
チが取り付けられていることを特徴とする請求項1記載
のX−Y方向入力装置。2. The XY direction input device according to claim 1, wherein at least a part of the base is formed of a printed wiring board, and the switch is attached to the printed wiring board.
され、前記スイッチアクチュエータはボールの押圧力方
向にスライド移動可能なスイッチ押圧部と、このスイッ
チ押圧部を所定の位置に押し戻すバネ部材とを備え、こ
のバネ部材のバネ定数が前記プッシュスイッチが入力さ
れるオン荷重より大きく、かつ耐荷重より小さくなるよ
うに設定されていることを特徴とする請求項2記載のX
−Y方向入力装置。3. The switch is formed of a push switch, and the switch actuator includes a switch pressing portion that is slidable in the pressing force direction of the ball, and a spring member that returns the switch pressing portion to a predetermined position. 3. The X according to claim 2, wherein a spring constant of the spring member is set so as to be larger than an ON load applied to the push switch and smaller than a withstand load.
-Y direction input device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05284088A JP3108258B2 (en) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | XY direction input device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05284088A JP3108258B2 (en) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | XY direction input device |
Publications (2)
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JPH07114440A true JPH07114440A (en) | 1995-05-02 |
JP3108258B2 JP3108258B2 (en) | 2000-11-13 |
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JP (1) | JP3108258B2 (en) |
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