JPS6324414A - 位置情報入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は操作板上に於いて２次元的に描く手書き図形な
どをコンピューターにオンラインで入力する場合などに
使用して有効な位置情報入力装置に関するものである。

従来の技術 従来、手動操作にともなって平面上を移動する物体に付
属された球体の動きを信号に変換してその物体の位置情
報を得て、その位置情報をコードなどを通してコンピュ
ーターなどに入力する装置として第９図、第１０図に例
示するものが考えられている。これを説明すると第９図
は従来の位置情報入力装置の一部切断平面図、第１０図
はその一部切断側面図である。それらの図面において、
１は把持可能なハウジングであり上下に分割されてなる
。その内部には鉄製の球体２が転動可能に納められてお
り、かつその球体２の下部はハウジング１の底部に設け
られた開口３より下部へ突出して、載置平面４ど接する
ようになって居る。また前記ハウジング１は、前記球体
２と前記ハウジング１の底面部に転動自在に設けられた
複数個のポール５によって載置平面４上で移動自在に支
承される。前記球体２はハウジング１に対して直角に２
個の回転軸６２Ｌ、６ｂと、前記回転軸６２Ｌ。

６ｂ間の等角度位置に取り付けられた弾性付勢体７によ
り水平方向の位置が規制され、また、前記ハウジング１
に固定された、ケース８内に納められることにより、上
下方向の位置が規制されている。前記回転軸６２Ｌ、６
ｂの先端に移動量検出の為の光エンコーダーで作られた
位置情報検出部９ａ。

９ｂが取り付けられており、前記位置情報検出部ｇａ、
ｇｂより上部へ入出力用端子１０が複数個突出している
。上部へ突出した入出力用端子１０は、ハウジング１に
平行に設けられた、プリント基板１１に半田により接続
されている。前記プリント基板１１は、前記位置情報検
出部ｇａ、ｇｂにより検出した位置情報をその検出値に
応じた信号に変換するだめの回路が設けられており、コ
ード１２を通してコンピューターの入力部に接続されて
いる。

次てこの従来例の動作について説明する。

まず、入力操作者が手で前記ハウジング１を把持して、
前記載置平面４上で動かすと、前記ハウジング１の移動
にともなって前記球体２も前記載置平面４上を転動する
。するとその前記球体２の外周に接している前記回転軸
６ａ、６ｂも回転する。この場合前記球体２は前記ノ・
ウジング１の移動方向と同方向に向かって転動するとと
もに、前記ハウジング１の移動量に応じた量だけ回転す
る。

さらに前記回転軸６＆、ｓｂに設けられた前記位置情報
検出部ｇａ、ｇｂにより前記回転軸６２Ｌ。

６ｂの回転角を検出し、前記プリント基板１１上に設け
られた回路により検出値に応じた信号を発生させ、前記
ハウジング１の移動方向ならびに移動量に応じた位置情
報を検出することができるものであった。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では次の点に問題があった。すで
に説明した中で回転軸ａａ、ｓｂの先端に設けられた、
位置情報検出部９ａ、　９ｂの入出力端子１０は、プリ
ント基板１１に半田により固定されているが、この時、
従来は、第９図、第１０図から明らかな様に２個の前記
位置情報検出部９２Ｌ。

９ｂが球体２をはさんで、互いに最も距離の離れた位置
に配置されている。このことにより前記プリント基板１
１は前記ハウジング内全面に配置し、又高さの関係より
球体２を保持しているケース８の外形にそって孔をあけ
て構成する必要があった。

このため前記プリント基板１１は非常に歩留りが悪くな
り高コストなものとなって居ると共に製品の小形化が図
れないという欠点があった。

本発明はこのような従来の欠点を解決するもので、プリ
ント基板の小形化を図り、安価でかつ小形化した位置情
報入力装置を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 この問題点を解決するために本発明の位置情報入力装置
は、平面上を移動するハウジングと前記ハウジングの前
記平面上での移動に伴なって回転するように前記ハウジ
ングに転動可能に設けられた球体と、前記球体の回転に
よって前記ハウジングの移動を検出する２個の位置情報
検出手段と、前記位置情報検出手段で検出した検出値を
、その検出値に応じた信号に変換する位置情報変換手段
を具備し、前記位置情報検出手段がそれぞれ回転軸と位
置情報検出部より構成され、一方の前記位置情報検出部
が、他方の前記位置情報検出部に近接して配置されたも
のである。

作用 本発明は前記の構成のように位置情報検出手段の位置情
報検出部を、位置情報変換手段側に構成したことＫより
、プリント基板を小さく出来、安価なものと出来ると共
に、製品の小形化が図れるものである。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照にして説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示す要部切断平面図、
第２図は要部切断側面図、第３図は同斜視図である。そ
れらの図面に於いて、１３は位置情報入力装置、１４は
前記位置情報入力装置１３を移動自在に載置可能にした
平板上の操作板である。なおこれは必らずしも板状であ
る必要はない。ここで前記位置情報入力装置１３ンよ把
持可能なハウジング１５とそのハウジング１５の一構成
要素ともなる底板１５２Ｌを設けており、前記底板１５
２Ｌを含むハウジング１６と前記操作板１４上で所定間
隔あけて移動可能に交叉するために前記底板１５＆の下
面部に転動自在に配置されたスチール、プラスチックな
どで作られたポール１６ａ。

１６ｂ、１６Ｃ，１６ｄと、下部が前記操作板１４の面
上に接する様に前記ノ・ウジフグ１５内に固定されたケ
ース１８内に転動可能に配設された球体１９と、前記球
体１９に接するようにハウジング１５の外形形状と平行
及び垂直に設けられた２個の回転軸２０＆、２０ｂと、
前記球体１９と前記回転軸２Ｃ１，２０ｂをつねに接し
た状態に保持するだめの、前記球体１９と前記回転軸２
０＆。

２０ｂとの接点から等角度の位置に、バネ等で圧接され
た弾性付勢体２１が設けられている。ここで前記球体１
９は金属ボールや金属ボールにシリコンゴム、ウレタン
ゴム等をオーバーコートシタものが考えられる。

さらに前記回転軸２Ｃ１，２０ｂの他端には前記球体１
９０回転量を検出する位置情報検出部２２＋！Ｌ、２２
ｂが設けられている。この位置情報検出部２２＆、２２
ｂからは、後で詳しく説明する発光器、受光器への入出
力端子２３が複数個上部へ出ており、前記位置情報検出
部２２ａ、２２ｂの検出値に応じて信号を変換する回路
を構成したプリント基板２４に接続されており、前記プ
リント基板２４には入出力用コード２６が接続されてお
り、コンピューターに接続されるようになって居る。こ
こで前記位置情報検出部２２ａ、２２ｂは第１図、第２
図で分るようにそれぞれ近接して配置されている為、前
記プリント基板２４が従来例と比較して小さくなって居
ることがわかる。これは、前記位置情報検出部２２＆、
２２ｂの構成部品を極力小さくし、配置可能にしたもの
である。

ここで第４図〜第７図を参照に前記位置情報検出部２２
ａ（２２ｂ）（ｌ′ｉ：ついて詳シく説明スルト、第４
図は前記位置情報検出部２２＆（２２ｂ）の構成例を示
した図である。同図において、前記回転軸２ｏＩＬ（２
０ｂ）に取付けられて、前記回転軸２０＆　（２０ｂ　
）と一体内に回転する回転板２６は光を透過させない材
質で形成されておシ、前記回転板２６には円周上に等間
隔に多数のスリット２７が設けられている。一方前記回
転板２６のスリット位置に対応して、前記回転板２６を
はさむようにして、発光器２８と受光器２９が設けられ
ている。前記発光器２８は第５図の回路図に示すように
、常時一定の光量で発光するように電源３０から一定の
電圧が加えられている。

また前記受光器２９は受ける光量によって前記端子２３
に得られる出力電圧が変化するようになって居る。した
がって、前記受光器２９と前記発光器２８の間の前記回
転板２６のスリット位置が変化すると、それを透過する
光量が変化するため、前記受光器２９の出力電圧もそれ
ば従って変化する。以上のことにより、前記回転板２６
が前記回転軸２０１Ｌ（２０ｂ）とともに回転すると、
前記端子２３に現われる出力電圧は第６図ａに示すよう
に変化する。

また前記位置情報検出部２２＋！Ｌ　（２２ｂ　）には
、前記回転板２６をはさんで、もう−組の発光器３１と
受光器３２が第４図に示すように設けられている。この
前記発光器３１と前記受光器３２の配置位置は、前記受
光器２９の出力電圧が第６図＆のようになるのに対して
、前記受光器３２の出力電圧は第６図すのように前記受
光器２９の出力電圧に対して位相が９０度遅れた形で変
化する。逆に前記回転板２６が第４図に示す矢印Ｂ方向
に回転すると、前記受光器３２の出力電圧は前記受光器
２９の出力電圧に対して位相が９０度進んだ形で変化す
る。

前記受光器２９．３２の出力電圧はそれぞれ第７図に示
すように増幅器３３．３４により増幅された後、波形整
形器３５．３６を通して矩形波に波形整形される。その
後位相比較器３７によって、２つの信号の位相を比較す
ることにより前記回転板２６の回転方向を検出するとと
もに、どちらか一方の信号の波の数を演算器３８によっ
て加算することにより、前記回転板２６０回転角を検出
す　　　　゛ることかできる。なお演算器３８によって
検出された信号はコンピューター本体に供給されて処理
される。

以上の構成により回転軸２０ａ、２０ｂの回転方向およ
び回転角を検出することが出来る。

次に本実施例の操作ならびに動作について、詳しく説明
する。まず位置情報入力装置１３を操作板１４上に載置
して操作移動するとノ・ウジング１６の移動にともなっ
て球体１９も操作板１４上を転動する。するとその球体
１９の外周に接している回転軸２０Ｊ　２０ｂも回転す
る。この場合球体１９はハウジング１６の移動方向と同
方向に向って転動するとともに、ハウジング１５の移動
量に応じた量だけ回転する。さらに前記回転軸２ｏ＆。

２０ｂに設けられた位置情報検出部２２＆、２２ｂによ
り前記回転軸２０＆、２０ｂの回転角を検出し、プリン
ト基板２４上に設けられた回路により検出値に応じて信
号を変換させハウジング１５の移動方向ならびに移動量
に応じた位置情報を検出するものである。

又、第８図に本発明他の実施例を示す。同図において、
前記位置情報検出部２２１Ｌ、２２ｂよシ上部方向へ出
ている入出力の前記端子２３は、フレキシブルに構成さ
れた配線板３９５Ｌ、３９ｂに半田付等により接続され
ている。前記配線板３９ａ。

３９ｂは、前記プリント基板２４に直接、又はコネクタ
ー４Ｃ１，４０ｂを介して着脱可能に結合されている。

この実施例によればさらに前記プリント基板２４の小形
化が図れる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明によれば、従来例
と比較して前記プリント基板を大幅に小形化出来る利点
を有するもので、そのことによりプリント基板のコスト
を大幅に引き下げることが可能となると共に、製品の小
形化が図れるものである。したがって本発明によれば、
安価で小形化された位置情報入力装置を提供することが
出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部切断平面図、第２
図は同要部切断側面図、第３図は同斜視図、第４図は同
位置情報検出部の構成例を示す斜視図、第５図はその回
路構成図、第６図ａ、ｂは同出力波形図、第７図は本発
明に使用し得る信号処理回路の一例のブロック図、第８
図は本発明の他の実施例を示す要部切断平面図、第９図
は従来例を示す要部切断平面図、第１０図は同要部切断
側面図である。 １３・・・・・・位置情報入力装置、１４・・・・・・
操作板、１５・・・・・・ハウジング、１５２Ｌ・・・
・・・底板、１６＆〜ｄ・・・・・・ボール、１８・・
・・・・ケース、１９・・・・・・球体、２０Δ、２０
ｂ・・・・・・回転軸、２１・・・・・・弾性付勢体、
２２＆、２２ｂ・・・・・・位置情報検出部、２３・・
・・・・入出力用端子、２４・・・・・・プリント基板
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第５図 第　６　図 第　７　図 第　８　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平面上を移動するハウジングと、前記ハウジングの前記
   平面上での移動に伴なって回転するように前記ハウジン
   グに転動可能に設けられた球体と、前記球体の回転によ
   って前記ハウジングの移動を検出する２個の位置情報検
   出手段と、前記位置情報検出手段で検出した検出値を、
   その検出値に応じた信号に変換する位置情報変換手段を
   具備し、前記位置情報検出手段がそれぞれ回転軸と位置
   情報検出部より構成され、一方の前記位置情報検出部が
   他方の前記位置情報検出部に近接して配置されたことを
   特徴とする位置情報入力装置。