JPH07244560A - Input/output device - Google Patents
Input/output deviceInfo
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- JPH07244560A JPH07244560A JP6036727A JP3672794A JPH07244560A JP H07244560 A JPH07244560 A JP H07244560A JP 6036727 A JP6036727 A JP 6036727A JP 3672794 A JP3672794 A JP 3672794A JP H07244560 A JPH07244560 A JP H07244560A
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- ball
- braking
- rotation
- input
- output device
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの入力及
び出力を行う装置に係り、特に、コンピュータの表示部
の任意の位置を指定する入力装置と操作者にコンピュー
タからの制御信号により体感させることができる出力装
置を一体とした入出力装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a computer input / output device, and more particularly, to an input device for designating an arbitrary position of a display portion of a computer and an operator to experience the control signal from the computer. The present invention relates to an input / output device that is integrated with an output device that can perform
【０００２】[0002]
【従来の技術】コンピュータの表示部の任意の位置を指
定する入力、つまり、カーソルや表示画面上のドットの
移動は、キーボードの矢印キーや、ジョイスティック，
マウスやトラックボールにより行われている。さらに、
コンピュータの表示画面の決められた位置にカーソルや
ドット位置を移動した場合に、コンピュータから制御信
号を出力し、マウスやトラックボールになんらかの反力
を返し体感させる装置は、特開昭59−119437号，特開昭
63−111521号，特開昭63−293624号公報に開示されてい
る。2. Description of the Related Art Input for designating an arbitrary position on a display unit of a computer, that is, movement of a cursor or a dot on a display screen is performed by an arrow key of a keyboard, a joystick,
It is done with a mouse or trackball. further,
Japanese Patent Laid-Open No. 59-119437 discloses a device that outputs a control signal from a computer and returns a reaction force to a mouse or a trackball when the cursor or dot position is moved to a predetermined position on a computer display screen. , JP Sho
63-111521 and JP-A-63-293624.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】特開昭59−119437号公
報では、マウスに制動をかける具体的な方法については
開示されていない。また、特開昭63−111521号公報で
は、入力キー部分に反力伝達部を設けているので、マウ
スの動きに対して制限がないため、反力があるにもかか
わらずマウスは自在に移動できてしまう。したがって、
カーソルやドットを指定位置にあわせるには、反力のな
い装置と同様な操作が必要となる。特開昭63−293624号
公報では、マウスの反力発生機構が磁性板上での電磁吸
着であり、磁性記憶媒体を多用しているコンピュータの
周辺では記録データの消去が起こらないように取扱に十
分な注意が必要となる。また、特開昭63−293624号の他
の反力発生機構として、マウスのボールの回転角を検知
する検知部と同軸にモータを配置し、このモータで反力
を出す機構が開示されている。この機構では、反力を必
要としない時も、モータのロータをマウスの回転ボール
で回す必要があり、使用感が重くなる欠点があった。さ
らに、マウスの回転検知部の回転部分を制動してもボー
ルと回転部分との間に滑りを生じるため、制動の感覚が
確実に操作者に伝わらない欠点がある。[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-119437 does not disclose a specific method for braking a mouse. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-111521, since the reaction force transmission portion is provided in the input key portion, there is no limit to the movement of the mouse, so the mouse can move freely despite the reaction force. I can do it. Therefore,
In order to move the cursor or dot to the designated position, the same operation as that of a device without reaction force is required. In Japanese Patent Laid-Open No. 63-293624, the reaction force generation mechanism of a mouse is electromagnetic attraction on a magnetic plate, and it is handled so that recorded data will not be erased in the vicinity of a computer that frequently uses a magnetic storage medium. Careful attention is required. Further, as another reaction force generating mechanism of Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-293624, a mechanism is disclosed in which a motor is arranged coaxially with a detection unit for detecting a rotation angle of a ball of a mouse and a reaction force is generated by this motor. . This mechanism has a drawback that the rotor of the motor needs to be rotated by the rotating ball of the mouse even when the reaction force is not needed, and the usability is heavy. Further, even if the rotating portion of the rotation detecting portion of the mouse is braked, slippage occurs between the ball and the rotating portion, so that a feeling of braking is not reliably transmitted to the operator.
【０００４】本発明は、コンピュータの表示部の任意の
位置を指定する入力装置でかつ、コンピュータの表示画
面の決められた位置にカーソルやドット位置を移動した
場合に、コンピュータから制御信号を出力し、入力部と
一体の部分に反力を発生させる装置において、良好な入
力感と、制動感覚を有し、磁性記録媒体を多用している
コンピュータの周辺で使用することができる入出力装置
を提供することにある。The present invention is an input device for designating an arbitrary position on a display unit of a computer, and outputs a control signal from the computer when a cursor or a dot position is moved to a predetermined position on the display screen of the computer. Provided is an input / output device for generating a reaction force in a part integrated with an input part, which has a good input feeling and a braking feeling and can be used in the vicinity of a computer which frequently uses a magnetic recording medium. To do.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、コンピュータの表示部の任意の位置を指定する入力
装置は、ボールの表面を操作者が触れて、ボールを直接
回転させカーソルや表示画面上のドットの移動を行うト
ラックボール方式とし、前記トラックボールの周囲には
一つ以上の回転検知用部材と、前記回転検知用部材とは
独立にトラックボールの回転を直接止める制動部材とに
より構成した入出力装置である。この課題を解決するた
めに、コンピュータの表示部の任意の位置を指定する入
力装置は、ボールの表面を操作者が触れて、ボールを直
接回転させカーソルや表示画面上のドットの移動を行う
トラックボール方式とし、前記トラックボールの周囲に
は一つ以上の回転検知用部材と、前記回転検知用部材と
は独立にトラックボールの回転を直接止める制動部材を
設け、前記制動部材を圧電素子とこの圧電素子の圧電効
果による変位を拡大する機構とにより構成した入出力装
置である。この課題を解決するために、コンピュータの
表示部の任意の位置を指定する入力装置は、ボールの表
面を操作者が触れて、ボールを直接回転させカーソルや
表示画面上のドットの移動を行うトラックボール方式と
し、前記トラックボールの周囲には一つ以上の回転検知
用部材と、前記回転検知用部材とは独立にトラックボー
ルの回転を直接止める制動部材を設け、前記制動部材を
前記ボールの底部に設けて構成した入出力装置である。In order to solve the above-mentioned problems, an input device for designating an arbitrary position on a display unit of a computer has an operator touching the surface of the ball to directly rotate the ball to directly move a cursor or display. A trackball system that moves dots on the screen is used, and one or more rotation detecting members are provided around the trackball, and a braking member that directly stops the rotation of the trackball independently of the rotation detecting member. It is a configured input / output device. In order to solve this problem, an input device for designating an arbitrary position on a display unit of a computer is a track in which an operator touches the surface of a ball and directly rotates the ball to move a cursor or dots on a display screen. In the ball system, one or more rotation detecting members are provided around the trackball, and a braking member that directly stops the rotation of the trackball is provided independently of the rotation detecting member, and the braking member is a piezoelectric element. The input / output device is configured by a mechanism that expands the displacement of the piezoelectric element due to the piezoelectric effect. In order to solve this problem, an input device for designating an arbitrary position on a display unit of a computer is a track in which an operator touches the surface of a ball and directly rotates the ball to move a cursor or dots on a display screen. A ball system is used, in which one or more rotation detecting members are provided around the trackball, and a braking member that directly stops the rotation of the trackball is provided independently of the rotation detecting member, and the braking member is a bottom portion of the ball. Is an input / output device provided and configured in the.
【０００６】この課題を解決するために、コンピュータ
の表示部の任意の位置を指定する入力装置は、ボールの
表面を操作者が触れて、ボールを直接回転させカーソル
や表示画面上のドットの移動を行うトラックボール方式
とし、前記トラックボールの周囲には一つ以上の回転検
知用部材と、前記回転検知用部材とは独立にトラックボ
ールの回転を直接止める制動部材を設け、前記回転検知
用部材をボール接触式とし、前記制動部材がボールを制
動した際には、前記回転検知用部材が前記ボールと非接
触状態となる様に構成した入出力装置である。In order to solve this problem, in an input device for designating an arbitrary position on a display unit of a computer, an operator touches the surface of the ball and directly rotates the ball to move a cursor or dots on the display screen. The rotation detecting member is provided with one or more rotation detecting members around the track ball, and a braking member that directly stops the rotation of the track ball independently of the rotation detecting member. Is a ball contact type, and when the braking member brakes the ball, the rotation detecting member is in a non-contact state with the ball.
【０００７】[0007]
【作用】上記の構成による入出力装置によれば、回転検
知部材と制動部材を独立に設けており、かつ制動部材に
より直接ボールに制動をかけるため、ボールの使用感が
重くなることなくまた、ボールを直接操作している操作
者に制動感を確実に伝えることができる。さらに、制動
部材は、圧電素子とこの圧電素子の圧電効果による変位
を拡大する機構とにより構成しているので、磁性記憶媒
体を多用しているコンピュータの周辺でも記録データの
消去が起こらない。また、制動部材をボール底部に設け
ることにより、制動時にボールが上部に押し付けられ、
より確実に制動感を伝えられる。さらに、回転検知用部
材を接触式としボール制動時には回転検知用部材とボー
ルとを非接触とすることで、ボール制動時には、回転移
動信号が出力されず、カーソルやドットが移動してしま
う不具合が無くなる。According to the input / output device having the above structure, the rotation detecting member and the braking member are provided independently, and the braking member directly applies braking to the ball, so that the feeling of use of the ball does not become heavy and The feeling of braking can be reliably transmitted to the operator who directly operates the ball. Further, since the braking member is composed of the piezoelectric element and the mechanism for magnifying the displacement of the piezoelectric element due to the piezoelectric effect, the recorded data is not erased even in the vicinity of the computer which frequently uses the magnetic storage medium. Also, by providing a braking member at the bottom of the ball, the ball is pressed against the top during braking,
The feeling of braking can be transmitted more reliably. In addition, since the rotation detecting member is a contact type and the rotation detecting member and the ball are not in contact with each other during ball braking, there is a problem that the rotation movement signal is not output and the cursor or the dot moves during ball braking. Lost.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、図面に基づき本発明を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００９】図１は、本発明の第１の実施例の入出力装
置の構成を示す断面図である。図２は、図１の実施例の
ボールを制動した状態を示す断面図。図３は、図１の実
施例の制動部材を示す説明図である。図４は、図３に示
した制動部材の斜視図である。図５は、図１に示す入出
力装置の斜視図である。また、図６は、図１のボール設
置部分の一部分を示す説明図である。FIG. 1 is a sectional view showing the arrangement of an input / output device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a state where the ball of the embodiment of FIG. 1 is braked. FIG. 3 is an explanatory view showing the braking member of the embodiment of FIG. FIG. 4 is a perspective view of the braking member shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view of the input / output device shown in FIG. Further, FIG. 6 is an explanatory view showing a part of the ball installation portion of FIG.
【００１０】まず、入出力装置の構成を説明する。図
１，図６に示すように、操作者が直接操作するボール１
を、ボール１のＸ，Ｙ２方向の回転を回転検知のエンコ
ーダ３０１，３０２に伝えるローラ３１，３２とサポー
トローラ３３とに接触するように設置する。この時、ボ
ール１は自重でローラ３１，３２、サポートローラ３
３，筐体２２の凹球面状の突起部に乗っている状態にあ
る。ローラ３１，３２、ならびにサポートローラ３３
は、筐体２２に回転可能に取り付けられている。ボール
１のＸ，Ｙ２方向の回転を検知するエンコーダ３０１，
３０２は、回転部分がローラ３１，３２に取り付けら
れ、回転量を検知する固定部は基板４に取り付けられて
いる。回転検知部材は、ローラ３１，３２、エンコーダ
３０１，302により構成されている。さらに基板４上に
は入出力装置とコンピュータとのインターフェースが搭
載されている。筐体２２の下部には、積層圧電アクチュ
エータ５１と変位拡大機構５２，レバー５３，支点用の
ピン５４により形成している制動部材を設けている。積
層圧電アクチュエータ５１は、チタン酸バリウム，ジル
コンチタン酸鉛系等のセラミック圧電体を変位発生方向
に積層して、変位を積層数倍、多くしたアクチュエータ
である。この積層圧電アクチュエータ５１を図３に示す
ようにてこを応用した変位拡大機構５２に取り付け、積
層圧電アクチュエータ５１の変位を拡大する。変位拡大
機構５２は、三つのてこが組み合わされた構成であり、
それぞれの支点，力点，作用点を図３に示している。力
点−支点の距離の方が支点−作用点の距離よりいずれの
場合も短くしてあるので力点で与えられた変位は作用点
で拡大される。変位拡大機構５２は、ステンレス鋼等で
作られ、支点部の塑性変形を防止する様な硬度を有して
いる。また、変位拡大機構５２のてこの腕を構成してい
る以外の部分に取り付け用孔を設けている。図３，図４
に示すように変位拡大機構５２の出力部は、レバー５３
の一端を押す様に配置されている。レバー５３の他端
は、ボール１の底部下に配置されている。レバー５３
は、その回転支点をピン５４で筐体２１の突起部に固定
されている。筐体２１の底部にはゴム足６を設ける。筐
体２１に、筐体２２，２３を取り付ける。さらに図５に
示すように二つの入力用プッシュスイッチ７１，７２を
設け、入出力装置を構成している。First, the configuration of the input / output device will be described. As shown in FIGS. 1 and 6, the ball 1 that is directly operated by the operator
Are installed so as to contact the rollers 31, 32 and the support roller 33, which transmit the rotation of the ball 1 in the X and Y2 directions to the encoders 301, 302 for detecting rotation. At this time, the ball 1 is under its own weight and the rollers 31 and 32 and the support roller 3
3. It is in a state of riding on the concave spherical projection of the housing 22. Rollers 31, 32 and support roller 33
Are rotatably attached to the housing 22. An encoder 301 for detecting the rotation of the ball 1 in the X and Y2 directions,
The rotating portion 302 is attached to the rollers 31 and 32, and the fixed portion for detecting the rotation amount is attached to the substrate 4. The rotation detecting member is composed of rollers 31, 32 and encoders 301, 302. Further, an interface between the input / output device and the computer is mounted on the board 4. A braking member formed by a laminated piezoelectric actuator 51, a displacement magnifying mechanism 52, a lever 53, and a fulcrum pin 54 is provided at the bottom of the housing 22. The laminated piezoelectric actuator 51 is an actuator in which ceramic piezoelectric bodies such as barium titanate and lead zircon titanate are laminated in the displacement generating direction to increase the displacement by the number of laminated layers. This laminated piezoelectric actuator 51 is attached to a displacement magnifying mechanism 52 using a lever as shown in FIG. 3 to magnify the displacement of the laminated piezoelectric actuator 51. The displacement magnifying mechanism 52 has a configuration in which three levers are combined,
Fig. 3 shows each fulcrum, force point, and action point. Since the distance between the power point and the fulcrum is shorter than the distance between the fulcrum and the action point in any case, the displacement given at the power point is enlarged at the action point. The displacement magnifying mechanism 52 is made of stainless steel or the like and has a hardness that prevents plastic deformation of the fulcrum portion. Further, a mounting hole is provided in a portion of the displacement magnifying mechanism 52 other than that constituting the lever arm. 3 and 4
As shown in FIG.
It is arranged so that one end of is pushed. The other end of the lever 53 is arranged below the bottom of the ball 1. Lever 53
Has its rotation fulcrum fixed to the protrusion of the housing 21 by a pin 54. Rubber feet 6 are provided on the bottom of the housing 21. The housings 22 and 23 are attached to the housing 21. Further, as shown in FIG. 5, two input push switches 71 and 72 are provided to form an input / output device.
【００１１】次に、図１に示す入出力装置の動作を説明
する。入出力装置の入力用のボール１を回転させるとボ
ール１のＸ，Ｙ２方向に設けたローラ３１，３２が回転
する。ローラ３１，３２に接続されたエンコーダ３０
１，３０２により回転移動量が電気信号に変換され、イ
ンターフェースを介して、ホストのコンピュータに情報
が伝達され、カーソルやドット位置が移動する。コンピ
ュータの表示画面のある決められた位置にカーソルやド
ット位置を移動した場合に、コンピュータから制御信号
が出力され、入出力装置のインターフェースを介して、
制動部材の積層圧電アクチュエータ５１が図示しない駆
動回路により駆動される。駆動回路は、マクロ的に容量
性負荷である積層圧電アクチュエータ５１に、駆動時に
は１００〜２００Ｖ以下の電圧を印加し、非駆動時に
は、積層圧電アクチュエータ５１に蓄えられた電荷を放
出する構成になっている。図３に示すように、積層圧電
アクチュエータ５１は駆動されて矢印ａの方向に変位す
る。ここが１番目のてこの力点１であり、支点１のまわ
りに回動し、作用点１に変位が拡大され伝達される。こ
の作用点１が２番目のてこの力点２となり、変位は拡大
され作用点２に伝えられる。この作用点２が力点３とな
りさらに変位が拡大され作用点３つまり変位拡大機構５
２の出力部の変位となる。Next, the operation of the input / output device shown in FIG. 1 will be described. When the input ball 1 of the input / output device is rotated, the rollers 31 and 32 provided in the X and Y2 directions of the ball 1 rotate. Encoder 30 connected to rollers 31, 32
The rotational movement amount is converted into an electric signal by 1, 302, information is transmitted to the host computer through the interface, and the cursor and the dot position are moved. When the cursor or dot position is moved to a certain position on the display screen of the computer, a control signal is output from the computer and the interface of the input / output device
The laminated piezoelectric actuator 51 of the braking member is driven by a drive circuit (not shown). The drive circuit is configured to apply a voltage of 100 to 200 V or less to the laminated piezoelectric actuator 51 that is a macroscopic capacitive load when driving, and discharge the electric charge accumulated in the laminated piezoelectric actuator 51 when not driven. There is. As shown in FIG. 3, the laminated piezoelectric actuator 51 is driven and displaced in the direction of arrow a. This is the first leverage point 1, which rotates around the fulcrum 1 and the displacement is enlarged and transmitted to the action point 1. This action point 1 becomes the second lever force point 2, and the displacement is enlarged and transmitted to the action point 2. This point of action 2 becomes a force point 3 and the displacement is further magnified.
2 is the displacement of the output section.
【００１２】本実施例では、積層圧電アクチュエータ５
１は、１００Ｖを印加すると１５μｍ変位し、この変位
が変位拡大機構５２により、１.５mm 程度に拡大されて
出力部変位となる。変位拡大機構５２の出力部は、図
２，図４に示すように、レバー５３の下端を押圧し、回
転支点５４の回りを回動し、ボール１底部を押圧する。
ボール１は、底部を押圧されるとローラ３１，３２、サ
ポートローラ３３から浮き上がって、非接触状態となり
同時にボール１の上部が筐体２３の円形の孔の縁に当り
ボール１は自由に回動できなくなる。したがって、制動
の感覚を確実に操作者に伝えることができ、かつボール
１制動時には移動量のコンピュータへの入力が物理的に
不可能になる。なお、積層圧電アクチュエータ５１に印
加する電圧波形を、オン−オフ繰返し波形とすればボー
ル１に振動を伝えることも可能である。In this embodiment, the laminated piezoelectric actuator 5 is used.
No. 1 is displaced by 15 μm when 100 V is applied, and this displacement is magnified to about 1.5 mm by the displacement magnifying mechanism 52 to become the displacement of the output part. As shown in FIGS. 2 and 4, the output portion of the displacement magnifying mechanism 52 presses the lower end of the lever 53, rotates around the rotation fulcrum 54, and presses the bottom of the ball 1.
When the bottom of the ball 1 is pressed, the ball 1 floats up from the rollers 31, 32 and the support roller 33 to be in a non-contact state, and at the same time, the upper part of the ball 1 hits the edge of the circular hole of the housing 23 and the ball 1 freely rotates. become unable. Therefore, the feeling of braking can be surely transmitted to the operator, and it becomes physically impossible to input the movement amount to the computer when the ball 1 is braked. If the voltage waveform applied to the laminated piezoelectric actuator 51 is an on-off repeated waveform, vibration can be transmitted to the ball 1.
【００１３】図７は、本発明の第２の実施例の入出力装
置の断面図と、ボールの非制動時，制動時を示す説明図
である。本実施例では、制動部材をモータ８０，モータ
軸８１に取り付けたカム状もしくは、偏心させた円盤か
らなる押し上げ部材８２，筐体２２のボール１設置部の
底部に設けたボール制動用の押しピン８３，押し上げ部
材８２の位置検知を行うセンサ８５により構成してい
る。また、モータ８０は、モータホルダ８４により筐体
２１に固定される。以下本実施例の動作を説明する。ボ
ール１の非制動時には、押し上げ部材８２は、センサ８
５より位置検知を行いモータ軸基準で長手方向を下と
し、押しピン８３は、ボール１に非接触状態となり、ボ
ール１は自由に回転可能となっている。制動時には、押
し上げ部材８２は、センサ８５より位置検知を行いモー
タ軸基準で長手方向が上となる様に回転し、押しピン８
３は、ボール１の底部を押し上げる。ボール１は、ロー
ラ３１，３２、サポートローラ３３から浮き上がって、
非接触状態となり同時にボール１の上部が筐体２３の円
形の孔の縁に当りボール１は自由に回動できなくなる。
したがって、制動感を確実に操作者に伝えることができ
る。なお、モータ８０を回転させることでボール１に振
動を伝えることもできる。FIG. 7 is a sectional view of an input / output device according to a second embodiment of the present invention and an explanatory view showing the ball when it is not being braked and when it is being braked. In the present embodiment, a pushing member 82, which is a cam-like member having a braking member attached to the motor 80 and the motor shaft 81, or an eccentric disc, and a push pin for ball braking, which is provided at the bottom of the ball 1 installation portion of the housing 22, 83 and a sensor 85 for detecting the position of the pushing-up member 82. The motor 80 is fixed to the housing 21 by the motor holder 84. The operation of this embodiment will be described below. When the ball 1 is not braked, the push-up member 82 moves the sensor 8
5, the longitudinal direction is set to the lower side with respect to the motor shaft, and the push pin 83 is not in contact with the ball 1 so that the ball 1 can freely rotate. At the time of braking, the push-up member 82 detects the position from the sensor 85 and rotates so that the longitudinal direction of the push-up member 82 is upward with respect to the motor shaft.
3 pushes up the bottom of the ball 1. The ball 1 floats from the rollers 31, 32 and the support roller 33,
In the non-contact state, at the same time, the upper portion of the ball 1 hits the edge of the circular hole of the housing 23, and the ball 1 cannot freely rotate.
Therefore, the braking feeling can be surely transmitted to the operator. The vibration can be transmitted to the ball 1 by rotating the motor 80.
【００１４】図８は、本発明の第３の実施例の入出力装
置のボール１制動部を示す斜視図である。筐体２１に回
動支持部２１１を設け筐体２２のボール支持部を別部材
のボール支持部材２２１とし、ボール支持部材２２１の
一端に回動軸を設け回動支持部２１１で支持する。ボー
ル支持部材２２１の他端の下部にはモータ９０，モータ
軸９１に取り付けられたカム状もしくは、偏心させた円
盤からなる押し上げ部材９２，押し上げ部材９２の位置
検知を行うセンサ９３により構成している。以下本実施
例の動作を説明する。ボール１の非制動時には、押し上
げ部材９２は、センサ９３により位置検知を行いモータ
軸基準で長手方向を下とし、ボール支持部材２２１は、
ボール１の通常支持位置にあり、ボール１は自由に回転
可能となっている。制動時には、押し上げ部材９２は、
センサ８５より位置検知を行いモータ軸基準で長手方向
が上となる様に回転し、ボール支持部材２２１は、ボー
ル１の底部を押し上げる。ボール１は、ここでは図示し
ないローラ３１，３２、サポートローラ３３から浮き上
がって、非接触状態となり同時にボール１の上部が筐体
の円形の孔の縁に当りボール１は自由に回動できなくな
る。したがって、制動感を確実に操作者に伝えることが
できる。FIG. 8 is a perspective view showing the ball 1 braking portion of the input / output device of the third embodiment of the present invention. The housing 21 is provided with the rotation support portion 211, and the ball support portion of the housing 22 is used as a separate ball support member 221. A rotation shaft is provided at one end of the ball support member 221, and is supported by the rotation support portion 211. The lower part of the other end of the ball support member 221 is composed of a motor 90, a cam-shaped or eccentric disc-shaped push-up member 92 attached to a motor shaft 91, and a sensor 93 for detecting the position of the push-up member 92. . The operation of this embodiment will be described below. When the ball 1 is not braked, the push-up member 92 detects the position by the sensor 93 and sets the longitudinal direction downward with respect to the motor shaft, and the ball support member 221
The ball 1 is in a normal supporting position, and the ball 1 can freely rotate. During braking, the lifting member 92
The position is detected by the sensor 85, and the ball support member 221 pushes up the bottom portion of the ball 1 by rotating so that the longitudinal direction is up with respect to the motor shaft. The ball 1 floats from the rollers 31 and 32 and the support roller 33 (not shown) to be in a non-contact state, and at the same time, the upper portion of the ball 1 comes into contact with the edge of the circular hole of the housing and the ball 1 cannot freely rotate. Therefore, the braking feeling can be surely transmitted to the operator.
【００１５】なお、第２，第３の実施例におけるモータ
と押し上げ部材の位置検知を行うセンサは、回転角を制
御できるステッピングモータやエンコーダ付サーボモー
タ等で置き換え可能である。The motors and the sensors for detecting the positions of the push-up members in the second and third embodiments can be replaced with stepping motors or servomotors with encoders that can control the rotation angle.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明によれば、コンピュータの表示部
の任意の位置を指定する入力装置は、ボールの表面を操
作者が触れて、ボールを直接回転させカーソルや表示画
面上のドットの移動を行うトラックボール方式とし、ト
ラックボールの周囲には一つ以上の回転検知用部材と、
回転検知用部材とは独立にトラックボールの回転を直接
止める制動部材を設け、制動部材を圧電素子とこの圧電
素子の圧電効果による変位を拡大する機構とにより構成
した入出力装置であり、回転検知部材と制動部材を独立
に設けており、かつ制動部材により直接ボールに制動を
かけるため、ボールの使用感が重くなることなく制動感
を操作者に確実に伝えることができる。さらに、制動部
材は、圧電素子とこの圧電素子の圧電効果による変位を
拡大する機構とにより構成しているので、磁性記憶媒体
を多用しているコンピュータの周辺でも記録データの消
去が起こらない特徴がある。According to the present invention, in the input device for designating an arbitrary position on the display unit of a computer, the operator touches the surface of the ball to directly rotate the ball and move the cursor or dots on the display screen. The trackball system for performing, and one or more rotation detecting members around the trackball,
An input / output device in which a braking member that directly stops the rotation of the trackball is provided independently of the rotation detection member, and the braking member is composed of a piezoelectric element and a mechanism that magnifies the displacement of the piezoelectric element due to the piezoelectric effect. Since the member and the braking member are provided independently, and the braking member directly applies the braking force to the ball, the braking feeling can be reliably transmitted to the operator without the feeling of use of the ball becoming heavy. Further, since the braking member is composed of a piezoelectric element and a mechanism for magnifying the displacement of the piezoelectric element due to the piezoelectric effect, there is a characteristic that recorded data is not erased even in the vicinity of a computer which frequently uses a magnetic storage medium. is there.
【図１】本発明の第１の実施例の入出力装置の断面図。FIG. 1 is a sectional view of an input / output device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の実施例のボールを制動した状態を示す断
面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where the ball of the embodiment of FIG. 1 is braked.
【図３】図１の実施例の制動部材を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a braking member of the embodiment of FIG.
【図４】図３に示した制動部材の斜視図。4 is a perspective view of the braking member shown in FIG.
【図５】図１に示す入出力装置の外観を示す斜視図。5 is a perspective view showing the external appearance of the input / output device shown in FIG.
【図６】図１のボール設置部分の一部分を示す説明図。6 is an explanatory view showing a part of the ball installation portion of FIG. 1. FIG.
【図７】本発明の第２の実施例の入出力装置の構成を示
す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of an input / output device according to a second embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第３の実施例の入出力装置のボール１
制動部を示す斜視図。FIG. 8 is a ball 1 of the input / output device according to the third embodiment of the present invention.
The perspective view which shows a braking part.
１…ボール、２１，２２，２３…筐体、３１，３２…ロ
ーラ、３０１，３０２…エンコーダ、５１…積層圧電ア
クチュエータ、５２…変位拡大機構、５３…レバー、８
０…モータ、８２…押し上げ部材、８３…押しピン。1 ... Ball, 21, 22, 23 ... Casing, 31, 32 ... Roller, 301, 302 ... Encoder, 51 ... Multilayer piezoelectric actuator, 52 ... Displacement magnifying mechanism, 53 ... Lever, 8
0 ... Motor, 82 ... Push-up member, 83 ... Push pin.
Claims (5)
つ以上の回転検知用部材と、前記回転検知用部材とは独
立に前記ボールの回転を直接止める制動部材と、前記ボ
ールの回転検知信号と前記制動部材の制動信号を送受を
行うインターフェースとを含むことを特徴とする入出力
装置。1. A ball, one or more rotation detecting members for detecting rotation of the ball, a braking member for directly stopping rotation of the ball independently of the rotation detecting member, and rotation detection of the ball. An input / output device comprising a signal and an interface for transmitting and receiving a braking signal of the braking member.
がボール設置部の底部にある入出力装置。2. The input / output device according to claim 1, wherein the braking member for the ball is at the bottom of the ball installation portion.
前記ボールに接触して検知を行う接触式の回転検知部材
であり、前記制動部材により前記ボールを制動すると、
前記回転検知用部材が前記ボールと非接触状態になる入
出力装置。3. The rotation detection member according to claim 1, wherein the rotation detection member is a contact-type rotation detection member that comes into contact with the ball to perform detection, and when the braking member brakes the ball,
An input / output device in which the rotation detecting member is in a non-contact state with the ball.
子の変位を拡大する機構とにより構成した制動部材を有
する入出力装置。4. The input / output device according to claim 1, comprising a braking member including a piezoelectric element and a mechanism for magnifying the displacement of the piezoelectric element.
取り付けたカム状もしくは、偏心させた円盤からなる押
し上げ部材と、前記ボール制動用部材とにより構成した
制動部材を有する入出力装置。5. An input / output device according to claim 1, further comprising a motor, a cam-shaped or eccentric disc-shaped pushing-up member attached to the motor shaft, and a braking member including the ball braking member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6036727A JPH07244560A (en) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | Input/output device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6036727A JPH07244560A (en) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | Input/output device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07244560A true JPH07244560A (en) | 1995-09-19 |
Family
ID=12477775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6036727A Pending JPH07244560A (en) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | Input/output device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07244560A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000056919A (en) * | 1998-08-11 | 2000-02-25 | Alps Electric Co Ltd | Controller |
| JP2009128963A (en) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Alps Electric Co Ltd | Operation feeling imparting type track ball device |
-
1994
- 1994-03-08 JP JP6036727A patent/JPH07244560A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000056919A (en) * | 1998-08-11 | 2000-02-25 | Alps Electric Co Ltd | Controller |
| JP2009128963A (en) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Alps Electric Co Ltd | Operation feeling imparting type track ball device |
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