JP2003122501A - Ball type input device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、パーソナ
ルコンピュータ(PC),端末機器(PDA)および携
帯電話等の入力を行うマウスやトラックボール等を代表
とするポインティングデバイスとしての入力装置に関
し、特に、入力装置の構造の簡略化等を図る技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input device as a pointing device typified by a mouse, a trackball, etc. for inputting, for example, a personal computer (PC), a terminal device (PDA) and a mobile phone. , A technique for simplifying the structure of an input device.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、PCでは、ディスプレイ上に表
示されたアイコン等を選択する入力装置としてマウスや
トラックボール等を代表とするポインティングデバイス
を使用することが一般的である。2. Description of the Related Art For example, in a PC, a pointing device typified by a mouse, a trackball or the like is generally used as an input device for selecting an icon or the like displayed on a display.
【0003】図13は、特開平11−259233号公
報に示すような従来のポインティングデバイスの概略的
な機構図である。この図において、PCのオペレータに
よるポインティングデバイスの移動や操作に伴ってボー
ル1が回転する。このボール1に対して相互に直交する
X−Y軸に沿ってX軸ローラ2およびY軸ローラ3がボ
ール1に接触するように配置されている。FIG. 13 is a schematic mechanical view of a conventional pointing device as disclosed in JP-A-11-259233. In this figure, the ball 1 rotates as the operator of the PC moves or operates the pointing device. An X-axis roller 2 and a Y-axis roller 3 are arranged so as to be in contact with the ball 1 along XY axes that are orthogonal to each other with respect to the ball 1.
【0004】X軸ローラ2の軸の先端には一定間隔毎に
スリット4の設けられたX軸スリット円盤5が、Y軸ロ
ーラ3の軸の先端には一定間隔毎にスリット4の設けら
れたY軸スリット円盤6が取り付けられており、ボール
1の回転に応じてX軸スリット円盤5およびY軸スリッ
ト円盤6も回転する。An X-axis slit disk 5 having slits 4 provided at regular intervals is provided at the tip of the shaft of the X-axis roller 2, and slits 4 are provided at regular intervals at the tip of the shaft of the Y-axis roller 3. The Y-axis slit disk 6 is attached, and the X-axis slit disk 5 and the Y-axis slit disk 6 also rotate according to the rotation of the ball 1.
【0005】なお、ボール1とX軸ローラ2およびY軸
ローラ3との接触を維持するために、これらのX−Y軸
に対して45度の方向に押さえローラ(図示せず)が設
置されている。In order to maintain the contact between the ball 1 and the X-axis roller 2 and the Y-axis roller 3, a pressing roller (not shown) is installed in a direction of 45 degrees with respect to these X-Y axes. ing.
【0006】X軸スリット円盤5を挟んで両側にX軸発
光素子としてのX軸発光ダイオードD1およびX軸受光
素子としてのX軸フォトトランジスタT1が、Y軸スリ
ット円盤6を挟んで両側にY軸発光素子としてのY軸発
光ダイオードD2およびY軸受光素子としてのY軸フォ
トトランジスタT2が設置されている。即ち、X,Y両
軸に対してそれぞれ発光素子と受光素子とが設置されて
いる。かかる従来のポインティングデバイスにおいて
は、ボール1に直交して接した2本の軸(X軸およびY
軸)上の円盤5,6に設けられたスリット4により、円
盤5,6を挟んで設けられた発光部と受光部間の光信号
の変化により、ボール1の回転位置を検出をするように
している。An X-axis light emitting diode D1 as an X-axis light emitting element and an X-axis phototransistor T1 as an X-bearing optical element are provided on both sides of the X-axis slit disk 5, and a Y-axis is provided on both sides of the Y-axis slit disk 6. A Y-axis light emitting diode D2 as a light emitting element and a Y axis phototransistor T2 as a Y bearing optical element are installed. That is, a light emitting element and a light receiving element are installed on both X and Y axes. In such a conventional pointing device, two axes (X-axis and Y-axis) that are orthogonal to and in contact with the ball 1 are used.
The slits 4 provided on the disks 5 and 6 on the axis) detect the rotational position of the ball 1 based on the change in the optical signal between the light emitting portion and the light receiving portion provided with the disks 5 and 6 sandwiched therebetween. ing.
【0007】つまり、発光部と受光部間の光信号の変化
により、ボール1の回転方向を検出すると共に、必要な
X軸ローラ2とY軸ローラ3の各信号を同時に得るよう
にしている。That is, the rotation direction of the ball 1 is detected by the change of the optical signal between the light emitting portion and the light receiving portion, and necessary signals of the X-axis roller 2 and the Y-axis roller 3 are simultaneously obtained.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のポインティングデバイスにあっては、2本の
軸(X軸ローラ2およびY軸ローラ3)上に円盤5,6
を設け、この円盤5,6にスリット4を設けるようにし
ているため、内部の構造が複雑である。However, in such a conventional pointing device, the disks 5, 6 are arranged on the two shafts (X-axis roller 2 and Y-axis roller 3).
Since the discs 5 and 6 are provided with the slits 4, the internal structure is complicated.
【0009】このため、小型化や薄型化が難しく、ま
た、ボール1と接するX軸ローラ2およびY軸ローラ4
を有しているため、このX軸ローラ2およびY軸ローラ
3に塵や異物等が付着し易いため、動作上において、不
安定になり易く、定期的に清掃の必要が生ずる場合があ
り、維持に手間が掛かる問題があった。For this reason, it is difficult to reduce the size and thickness, and the X-axis roller 2 and the Y-axis roller 4 that come into contact with the ball 1 are in contact.
Therefore, dust, foreign matter, etc. are likely to adhere to the X-axis roller 2 and the Y-axis roller 3, so that the operation is likely to be unstable, and periodic cleaning may be required. There was a problem that it took time to maintain.
【0010】なお、従来、ポインティングデバイスに
は、ボール上のある設定されたパターンにおける光の反
射の変化を読み取って、ボールの回転位置を検出する構
造のものもあるが、回路及び光学機構が複雑化する問題
がある。Conventionally, some pointing devices have a structure in which the rotational position of the ball is detected by reading the change in light reflection in a certain set pattern on the ball, but the circuit and optical mechanism are complicated. There is a problem to turn.
【0011】そこで、本発明は、ボールに接した軸上の
円盤に設けられたスリットにより、円盤を挟んで設けら
れた発光部と受光部間の光信号の変化により回転位置を
検出する構造を廃止し、その代わり、ボールの回転位置
の識別構造の変更により、軸や円盤等を省いて、構造の
簡略化を図り、小型化や薄型化を容易にすると共に、動
作上の安定化を図ると共に、維持を容易にしたボール式
入力装置を提供することを課題とする。Therefore, the present invention has a structure for detecting the rotational position by a change in the optical signal between the light emitting portion and the light receiving portion provided on both sides of the disc by means of a slit provided on the disc on the axis in contact with the ball. Abolished, instead of this, by changing the structure for identifying the rotational position of the ball, the shaft and disk are omitted, the structure is simplified, downsizing and thinning are facilitated, and stable operation is achieved. At the same time, it is an object to provide a ball type input device that can be easily maintained.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明は、オペレータが選択した位置に応じてボールを
回転し、該ボールの回転位置に応じた信号を取り出すボ
ール式入力装置において、前記ボールを、定まった場所
で回転自由な光透過可能な材質から形成し、その表面お
よび内部のいずれか少なくとも一方に光を遮蔽する所定
のパターンを有する構造とする一方、前記ボールの略中
心部を通る直線上の両端に配置した発光部および受光部
を含んで構成し、前記発光部と受光部間のボールの光透
過部分と光遮蔽部分とによる光信号の変化により、前記
ボールの回転位置を検出するようにしたことを特徴とす
る。Therefore, the invention according to claim 1 is, in a ball type input device for rotating a ball according to a position selected by an operator and for extracting a signal according to the rotational position of the ball, The ball is made of a light-transmissive material that is freely rotatable in a fixed place, and has a structure having a predetermined pattern for shielding light on at least one of the surface and the inside thereof, while the substantially central portion of the ball The ball includes a light emitting portion and a light receiving portion arranged at both ends on a straight line passing through the ball. Is detected.
【0013】請求項2に係る発明は、前記ボールの回転
位置の検出は、ボールの回転方向を検出すると共に、互
いに直交するX軸とY軸の両信号を取り出して行うこと
を特徴とする。The invention according to claim 2 is characterized in that the rotational position of the ball is detected by detecting the rotational direction of the ball and extracting both X-axis and Y-axis signals orthogonal to each other.
【0014】請求項3に係る発明は、前記光信号の変化
により取り出したX軸とY軸の両信号を、それぞれ独立
して計数し、予め定めた数値により早く達した軸信号を
出力し、同時に全ての計数値をリセットし、計数動作を
繰り返すことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, both the X-axis signal and the Y-axis signal extracted due to the change of the optical signal are independently counted, and the axis signal that reaches earlier by a predetermined numerical value is output, At the same time, all the count values are reset and the counting operation is repeated.
【0015】請求項4に係る発明は、前記ボールが回転
可能に嵌め込まれてなるリング状のプリント基板を備
え、該プリント基板上には、該基板に接続され、かつボ
ールを挟んで相対向する発光部と受光部とが取り付けら
れていることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a ring-shaped printed circuit board in which the ball is rotatably fitted, and the printed circuit board is connected to the printed circuit board and faces each other with the ball interposed therebetween. The light emitting unit and the light receiving unit are attached.
【0016】請求項5に係る発明は、前記プリント基板
は、ボールを収納するケース内部に周方向に形成された
段部に載置支持されてなることを特徴とする。The invention according to claim 5 is characterized in that the printed circuit board is placed and supported on a step portion formed in a circumferential direction inside a case for accommodating balls.
【0017】請求項6に係る発明は、前記ボール全体を
光透過可能な材質で形成して、該ボール表面の窓部分を
除く部分を光遮蔽可能な材質で形成して前記パターンを
形成したことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, the pattern is formed by forming the entire ball with a material capable of transmitting light, and forming a portion of the surface of the ball excluding a window portion with a material capable of shielding light. Is characterized by.
【0018】請求項7に係る発明は、前記ボール全体を
光透過可能な材質で形成して、該ボール内部に、窓部分
を有する光遮蔽可能な材質からなる部材を設けて前記パ
ターンを形成したことを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, the ball is entirely made of a light-transmitting material, and a member having a window portion and made of a light-shielding material is provided inside the ball to form the pattern. It is characterized by
【0019】請求項8に係る発明は、前記ボール全体を
光透過可能な材質で形成して、該ボール内部に、光遮蔽
可能な材質からなり、かつ第1の枠部と第2の枠部とか
らなる網状部材を内部に設けて前記パターンを形成した
ことを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, the ball as a whole is formed of a light-transmitting material, and the ball is made of a light-shielding material, and the first frame portion and the second frame portion are formed. The above-mentioned pattern is formed by internally providing a mesh member made of
【0020】請求項9に係る発明は、前記光透過可能な
材質をガラスとし、前記パターンを金属で形成したこと
を特徴とする。The invention according to claim 9 is characterized in that the light-transmittable material is glass and the pattern is formed of metal.
【0021】請求項10に係る発明は、前記ボールの回
転位置を検出する検出回路を駆動する電流供給回路に介
装され、該電流供給回路をオン・オフするスイッチ手段
を設け、該スイッチ手段を、前記ボールの押し動作によ
りオン・オフがなされるように構成したことを特徴とす
る。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided switch means which is interposed in a current supply circuit for driving a detection circuit for detecting the rotational position of the ball and which turns on / off the current supply circuit. It is characterized in that it is configured to be turned on / off by the pushing operation of the ball.
【0022】請求項11に係る発明は、前記ボールを押
し動作から元の位置に復帰させるべく、該ボールを押し
上げる弾性手段を設けたことを特徴とする。The invention according to claim 11 is characterized in that elastic means for pushing up the ball is provided in order to return the ball to the original position from the pushing operation.
【0023】請求項12に係る発明は、前記ボールを回
転可能に保持するボール保持板を揺動可能に設け、該ボ
ール保持板により前記スイッチ手段を動作させることを
特徴とする。The invention according to claim 12 is characterized in that a ball holding plate for holding the ball rotatably is provided swingably, and the switch means is operated by the ball holding plate.
【0024】請求項13に係る発明は、前記ボールを照
らしだすべく点灯される照明手段を備えたことを特徴と
する。According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an illuminating means that is turned on to illuminate the ball.
【0025】請求項14に係る発明は、前記ボールの回
転位置を検出する検出回路を駆動する電流供給回路に介
装され、該電流供給回路をオン・オフするスイッチ手段
を設け、該スイッチ手段を、前記ボールの押し動作によ
りオン・オフがなされるように構成すると共に、該ボー
ルを照らしだすべく点灯される照明手段を備え、該照明
手段は、スイッチ手段の動作と連動することを特徴とす
る。According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided switch means which is interposed in a current supply circuit for driving a detection circuit for detecting the rotational position of the ball and which turns on / off the current supply circuit. And a lighting means which is configured to be turned on / off by a pushing operation of the ball and which is turned on so as to illuminate the ball, and the lighting means is interlocked with the operation of the switch means. .
【0026】かかる発明の作用を説明すると、請求項1
に係る発明においては、発光部と受光部間の光軸上に、
光が透過する部位と光を遮蔽する部位とを組み合わせて
設けたボールを設置して、回転位置の検出を行う。The operation of the invention will be described below.
In the invention according to, on the optical axis between the light emitting unit and the light receiving unit,
A ball provided by combining a portion that transmits light and a portion that blocks light is installed to detect the rotational position.
【0027】したがって、軸,軸上の円盤およびこの円
盤のスリットがなく、内部の構造が簡単となり、小型化
や薄型化が容易となり、また、ボールと接する軸が不要
であるため、塵や異物等が付着し難く、動作上におい
て、安定化を図れ、定期的な清掃も不要となる等、維持
も容易となる。Therefore, since the shaft, the disk on the shaft, and the slit of the disk are not provided, the internal structure is simplified, the size and the thickness can be easily reduced, and the shaft contacting the ball is not required, so that dust or foreign matter is not present. It is easy to maintain because it is hard to adhere to them, can be stabilized in operation, and need no periodic cleaning.
【0028】請求項2に係る発明において、ボールの回
転位置の検出は、ボールの回転方向を検出すると共に、
互いに直交するX軸とY軸の両信号を取り出して行う。
したがって、直角方向だけでなく、斜め方向の動作も合
わせて検出される。In the invention according to claim 2, the rotation position of the ball is detected by detecting the rotation direction of the ball and
Both X-axis and Y-axis signals that are orthogonal to each other are extracted and performed.
Therefore, not only the right-angled direction but also the diagonal direction is detected.
【0029】請求項3に係る発明において、携帯電話等
で良く使用される十字キー型マウス等を簡単な構成で形
成でき、装置のコンパクト化を図れる結果、携帯電話等
の小型化や薄型化が容易となり、また、維持も容易とな
る。In the invention according to claim 3, a cross key type mouse or the like often used in a mobile phone or the like can be formed with a simple structure, and the device can be made compact. As a result, the mobile phone or the like can be made smaller and thinner. It will be easier and easier to maintain.
【0030】請求項4に係る発明において、プリント基
板を備えると共に、該プリント基板上に発光部と受光部
とを取り付けるようにしたから、より効果的に装置のコ
ンパクト化を図れる。In the invention according to claim 4, since the printed circuit board is provided and the light emitting section and the light receiving section are mounted on the printed circuit board, the apparatus can be more effectively made compact.
【0031】請求項5に係る発明において、プリント基
板を、装置のケース内部の段部に載置支持するようにし
たから、更により効果的に装置のコンパクト化を図れ
る。In the invention according to claim 5, since the printed circuit board is placed and supported on the stepped portion inside the case of the apparatus, the apparatus can be more effectively made compact.
【0032】請求項6〜8に係る発明において、本発明
独特のボールとしての機能は確実に維持される。In the inventions according to claims 6 to 8, the function as a ball peculiar to the present invention is surely maintained.
【0033】請求項9に係る発明において、ボールがよ
りみじかな材料により、簡単に形成できる。In the invention according to claim 9, the ball can be easily formed by using a material with a finer texture.
【0034】請求項10に係る発明において、装置の消
費電力を下げるため、ボールを使用するときには、ボー
ルを押して、スイッチ手段により電源供給回路をオフ
し、再度、ボールを使用するときに、ボールを押して、
スイッチ手段により電源供給回路をオンする。In the invention according to claim 10, in order to reduce the power consumption of the device, when the ball is used, the ball is pushed, the power supply circuit is turned off by the switch means, and when the ball is used again, the ball is Press,
The switch means turns on the power supply circuit.
【0035】請求項11に係る発明において、ボールは
弾性手段によって押し動作から元の位置に復帰される。In the invention according to claim 11, the ball is returned to the original position from the pushing operation by the elastic means.
【0036】請求項12に係る発明において、ボールの
押し動作は、ボール保持板を介してスイッチ手段に伝達
される。In the twelfth aspect of the invention, the pushing operation of the ball is transmitted to the switch means via the ball holding plate.
【0037】請求項13に係る発明において、ボールは
照明手段により照らされ、状態を鮮明に知ることができ
る。In the thirteenth aspect of the invention, the ball is illuminated by the illuminating means, and the state can be clearly known.
【0038】請求項14に係る発明において、照明手段
を、スイッチ手段の動作と連動することにより、装置の
消費電力を下げるため、ボールを使用するときには、ボ
ールを押して、スイッチ手段により電源供給回路をオフ
しつつ、照明手段を消灯し、再度、ボールを使用すると
きに、ボールを押して、スイッチ手段により電源供給回
路をオンしつつ、照明手段を点灯する。In the invention according to claim 14, in order to reduce the power consumption of the device by interlocking the lighting means with the operation of the switch means, when the ball is used, the ball is pushed and the power supply circuit is switched by the switch means. While turning off, the lighting means is turned off, and when the ball is used again, the ball is pushed to turn on the power supply circuit by the switch means and turn on the lighting means.
【0039】[0039]
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の実施の形態を詳述する。先ず、本発明に係るボ
ール式入力装置としてのポインティングデバイスは、従
来の問題点であった塵や異物等による不安定動作を除く
と共に、小型化、部品点数削減を実現するため、発光部
と受光部間の光軸上に、光を透過する部位と光を遮蔽す
る部位とを組み合わせて設けたボールを設置して、回転
位置の検出を行うことを特徴としている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, the pointing device as the ball type input device according to the present invention eliminates the unstable operation due to dust and foreign matter, which has been a problem in the past, and realizes the size reduction and the number of parts. It is characterized in that a ball provided by combining a portion that transmits light and a portion that shields light is installed on the optical axis between the parts to detect the rotational position.
【0040】かかるボール式入力装置の具体的な構成を
図1〜図8に基づいて説明する。図1において、ポイン
ティングデバイス10は、オペレータが選択した位置に
応じてボール11を回転し、該ボール11の回転位置に
よって、上述したオペレータが選択した位置の入力を行
う。A specific structure of the ball type input device will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the pointing device 10 rotates the ball 11 according to the position selected by the operator, and inputs the position selected by the operator based on the rotating position of the ball 11.
【0041】本実施形態において、前記ボール11の回
転位置の検出は、ボール11の回転方向を検出すると共
に、互いに直交するX軸とY軸の両信号を取り出して行
うようになっている。前記ボール11は、定まった場所
で回転自由な光透過可能な材質から形成されている。In the present embodiment, the rotational position of the ball 11 is detected by detecting the rotational direction of the ball 11 and extracting both X-axis and Y-axis signals orthogonal to each other. The ball 11 is formed of a light-transmittable material that is freely rotatable in a fixed place.
【0042】また、ボール11は、その表面および内部
のいずれか少なくとも一方に光を遮蔽する所定のパター
ンが施されている。なお、このパターンについては後述
する。At least one of the surface and the inside of the ball 11 is provided with a predetermined pattern for shielding light. Note that this pattern will be described later.
【0043】ボール11の略中心部を通る直線上の両端
に配置した発光部としての発光ダイオード(以下、LE
D)D1,D2および受光部としてのフォトトランジス
タT1,T2を含んで構成されている。Light emitting diodes (hereinafter referred to as LEs) as light emitting portions arranged at both ends on a straight line passing through the substantially central portion of the ball 11.
D) D1 and D2 and phototransistors T1 and T2 as light receiving portions.
【0044】この場合、LEDD1,D2およびフォト
トランジスタT1,T2は、互いに直交するX軸とY軸
との2つの直線上にそれぞれ設けられている。In this case, the LEDs D1 and D2 and the phototransistors T1 and T2 are respectively provided on two straight lines of the X axis and the Y axis which are orthogonal to each other.
【0045】そして、LEDD1,D2とフォトトラン
ジスタT1,T2間のボール11の光透過部分と光遮蔽
部分とによる光信号の変化により、ボール11の回転方
向を検出すると共に、X軸とY軸の両信号を取り出すよ
うになっている。Then, the rotation direction of the ball 11 is detected and the rotation direction of the ball 11 is detected by the change of the optical signal due to the light transmitting portion and the light shielding portion of the ball 11 between the LEDs D1 and D2 and the phototransistors T1 and T2. Both signals are taken out.
【0046】ここで、ポインティングデバイス10のケ
ース12は、内部が開放可能に構成されており、上面の
中央部に円形の開口部13が形成されている。ケース1
2の内部には、ボール11と回路基板部14とボール支
点部材15とが収納されている。すなわち、回路基板部
14は、プリント基板16と回路部品17と2つのLE
DD1,D2と2つのフォトトランジスタT1,T2と
からなる。Here, the case 12 of the pointing device 10 is constructed such that the inside thereof can be opened, and a circular opening 13 is formed in the center of the upper surface. Case 1
A ball 11, a circuit board portion 14, and a ball fulcrum member 15 are housed inside the unit 2. That is, the circuit board unit 14 includes the printed circuit board 16, the circuit component 17, and the two LEs.
It comprises DD1 and D2 and two phototransistors T1 and T2.
【0047】プリント基板16は、図2に示すように、
円形のリング状に形成されており、上面の周部には、相
対向する2つのLEDD1,D2と相対向する2つのフ
ォトトランジスタT1,T2とが取り付けられている。
また、プリント基板16の上面には、他の回路部品17
が取り付けられている。The printed circuit board 16 is, as shown in FIG.
It is formed in a circular ring shape, and two LEDs D1 and D2 facing each other and two phototransistors T1 and T2 facing each other are attached to the peripheral portion of the upper surface.
Further, on the upper surface of the printed circuit board 16, other circuit parts 17
Is attached.
【0048】かかるプリント基板16の中央の孔18に
は、ボール11が回転可能に嵌め込まれて、組み付けら
れている。The ball 11 is rotatably fitted and assembled in the central hole 18 of the printed circuit board 16.
【0049】かかるプリント基板16は、ケース12内
部に周方向に形成された段部19に載置支持される。ま
た、ボール11上部がケース12の上面開口部13から
外部に突出される。The printed circuit board 16 is placed and supported on the step portion 19 formed in the case 12 in the circumferential direction. Further, the upper portion of the ball 11 is projected to the outside from the upper surface opening 13 of the case 12.
【0050】ボール11底部は、ケース12内底部に形
成された球面凹部20と該ケース12内底部に配設され
た複数のボール支点部材15とに回転自由に支承され
る。図3は、同上のポインティングデバイス10の回路
ブロック図であり、LEDD1,D2とフォトトランジ
スタT1,T2とをボール11を挟んで対峙させてあ
り、これらLEDD1,D2とフォトトランジスタT
1,T2は、演算回路21にそれぞれ接続されている。
演算回路21には、LEDD1,D2とフォトトランジ
スタT1,T2からの信号が出力される。The bottom of the ball 11 is rotatably supported by a spherical recess 20 formed in the inner bottom of the case 12 and a plurality of ball fulcrum members 15 arranged in the inner bottom of the case 12. FIG. 3 is a circuit block diagram of the pointing device 10 of the above, in which the LEDs D1 and D2 and the phototransistors T1 and T2 are opposed to each other with the ball 11 interposed therebetween.
1, T2 are respectively connected to the arithmetic circuit 21.
Signals from the LEDs D1 and D2 and the phototransistors T1 and T2 are output to the arithmetic circuit 21.
【0051】そして、ボール11の回転時に、該ボール
11に設けられた光透過部分と光遮蔽部分とによって発
生するフォトトランジスタT1,T2の出力変化によ
り、演算回路21にてボール11の回転方向を演算し
て、回転位置信号を出力するようになっている。When the ball 11 rotates, the output direction of the phototransistors T1 and T2 generated by the light transmitting portion and the light shielding portion provided on the ball 11 causes the arithmetic circuit 21 to change the rotating direction of the ball 11. The rotational position signal is calculated and output.
【0052】図4〜図6は、ボール11の構造例を示し
ている。ボール11は、いずれも光透過可能な材質と光
遮蔽可能な材質とから構成されており、図示していない
が、ボール11の最外周部は、ボール11の設置位置を
固定し、滑らかな回転を得るため、必要に応じて、潤滑
に適した材質で覆われている。また、光透過可能な材質
としては、例えばガラスが使用され、光を遮蔽するパタ
ーンの形成には、例えば金属が使用される。4 to 6 show an example of the structure of the ball 11. Each of the balls 11 is made of a material capable of transmitting light and a material capable of shielding light. Although not shown, the outermost peripheral portion of the ball 11 fixes the installation position of the ball 11 and smoothly rotates. In order to obtain, it is covered with a material suitable for lubrication, if necessary. Further, for example, glass is used as the light transmissive material, and metal is used for forming the pattern that blocks light.
【0053】図4に示したものは、ボール11全体を光
透過可能な材質22で形成し、該ボール11表面の多数
の円形窓部分23を除く部分を光遮蔽可能な材質24で
形成して、上述したパターンを形成してある。In the structure shown in FIG. 4, the ball 11 is entirely made of a light-transmitting material 22 and the surface of the ball 11 except a large number of circular window portions 23 is made of a light-shielding material 24. The pattern described above is formed.
【0054】図5に示したものは、ボール11全体を光
透過可能な材質22で形成して、多数の円形窓部分25
を有する光遮蔽可能な材質からなる部材26を内部に設
けて、上述したパターンを形成してある。In the structure shown in FIG. 5, the entire ball 11 is made of a light-transmissive material 22, and a large number of circular window portions 25 are formed.
A member 26 made of a light-shielding material having the above is provided inside to form the above-mentioned pattern.
【0055】図6に示したものは、ボール11全体を光
透過可能な材質22で形成して、光遮蔽可能な材質から
なり、かつ20個の正6角形の枠部27と12個の正5
角形の枠部28とからなる網状部材29を内部に設け
て、上述したパターンを形成してある。In the structure shown in FIG. 6, the entire ball 11 is made of a light-transmitting material 22 and made of a light-shielding material, and includes 20 regular hexagonal frame portions 27 and 12 regular hexagonal frames 27. 5
A mesh member 29 including a rectangular frame portion 28 is provided inside to form the above-described pattern.
【0056】なお、図4〜図6の実施形態のボール11
においては、その表面および内部の一方にのみを光遮蔽
可能としたが、ボール11の表面および内部の両方を光
遮蔽可能としても良い。The ball 11 of the embodiment shown in FIGS.
In the above, only one of the surface and the inside can be shielded from light, but both the surface and the inside of the ball 11 may be shielded from light.
【0057】図7および図8は、ボール11とLEDD
およびフォトトランジスタTとの関係と、ボール11の
回転とフォトトランジスタTの出力波形の関係の一例を
示している。7 and 8 show the ball 11 and the LEDD.
Also, an example of the relationship between the photo transistor T and the rotation of the ball 11 and the output waveform of the photo transistor T is shown.
【0058】図7に示すように、LEDDから照射され
る光は、ボール11内部を透過してフォトトランジスタ
Tに到達される。As shown in FIG. 7, the light emitted from the LEDD passes through the inside of the ball 11 and reaches the phototransistor T.
【0059】右回転の場合は、フォトトランジスタTの
うち一方のフォトトランジスタTaが先にオンし、次
に、他方のフォトトランジスタTbがオンする。In the case of right rotation, one phototransistor Ta of the phototransistors T is turned on first, and then the other phototransistor Tb is turned on.
【0060】更に、右回転すると、光がボール11の光
遮蔽部分30にかかり、フォトトランジスタTaがオフ
し、次に、フォトトランジスタTbがオフして、図8
(A)の出力波形のように出力を行う。Further, when rotated rightward, light is applied to the light shielding portion 30 of the ball 11, the phototransistor Ta is turned off, and then the phototransistor Tb is turned off.
Output is performed as in the output waveform of (A).
【0061】左回転の場合は、フォトトランジスタTの
出力は、右回転とは逆になり、図8(B)の出力波形の
ように出力を行う。In the case of the counterclockwise rotation, the output of the phototransistor T is opposite to that in the clockwise rotation, and the output is performed as the output waveform of FIG. 8B.
【0062】かかる本構成のポインティングデバイス1
0にあっては、発光部と受光部間の光軸上に、光が透過
する部位と光を遮蔽する部位とを組み合わせて設けたボ
ール11を設置して、ボール11の回転位置の検出を行
う構成としたから、2本の軸(X軸およびY軸),2軸
上の円盤およびこの円盤のスリットが必要なく、内部の
構造が簡単となる。The pointing device 1 of this configuration
In No. 0, the ball 11 provided by combining a light transmitting part and a light blocking part is installed on the optical axis between the light emitting part and the light receiving part to detect the rotational position of the ball 11. Since the configuration is adopted, the two axes (X axis and Y axis), the disk on the two axes and the slit of this disk are not required, and the internal structure is simplified.
【0063】このため、小型化や薄型化が容易となり、
また、ボール11と接する軸が不要であるため、塵や異
物等が付着し難く、動作上において、安定化を図れ、定
期的な清掃も不要となる等、維持も容易となる利点があ
る。Therefore, it becomes easy to make the device compact and thin,
Further, since the shaft contacting the ball 11 is not required, dust and foreign matter are unlikely to adhere to the ball 11, the operation can be stabilized, and periodic cleaning is not required.
【0064】かかる実施形態においては、次のような
(1)〜(5)の利点も有する。
(1)ボール11の回転位置の検出を、ボール11の回
転方向を検出すると共に、互いに直交するX軸とY軸の
両信号を取り出して行うようにしたから、直角方向だけ
でなく、マウス等の斜め方向の動作も合わせて検出でき
る。This embodiment also has the following advantages (1) to (5). (1) The rotation position of the ball 11 is detected by detecting the rotation direction of the ball 11 and extracting both signals of the X axis and the Y axis which are orthogonal to each other. The diagonal movement of can also be detected.
【0065】(2)ボール11が回転可能に嵌め込まれ
てなるリング状のプリント基板16を備えるようにし
て、該プリント基板16上には、該基板16に接続さ
れ、かつボール11を挟ん 相対向するLEDD1,D
2とフォトトランジスタT1,T2とを取り付けるよう
にしたから、より効果的に装置のコンパクト化を図れ
る。(2) A ring-shaped printed board 16 in which the ball 11 is rotatably fitted is provided, and the printed board 16 is connected to the board 16 and faces the ball 11 with the ball 11 interposed therebetween. LED D1, D
2 and the phototransistors T1 and T2 are attached, the device can be more effectively made compact.
【0066】(3)プリント基板16を、ボール11を
収納するケース12内部に周方向に形成された段部19
に載置支持するようにしたから、更により効果的に装置
のコンパクト化を図れる。(3) The printed circuit board 16 has a step portion 19 formed in the circumferential direction inside the case 12 for accommodating the balls 11.
Since it is mounted on and supported by the device, the device can be more effectively made compact.
【0067】(4)ボール11全体を光透過可能な材質
22で形成し、該ボール11表面の多数の円形窓部分2
3を除く部分を光遮蔽可能な材質24で形成するか、ボ
ール11全体を光透過可能な材質22で形成して、多数
の円形窓部分25を有する光遮蔽可能な材質からなる部
材26を内部に設けるか、ボール11全体を光透過可能
な材質22で形成して、光遮蔽可能な材質からなり、か
つ20個の正6角形の枠部27と12個の正5角形の枠
部28とからなる網状部材29を内部に設けて、前記パ
ターンを形成するようにしたから、本発明独特のボール
としての機能を確実に維持できる。(4) The entire ball 11 is made of a light transmissive material 22, and a large number of circular window portions 2 on the surface of the ball 11 are formed.
A portion other than 3 is formed of a light-shielding material 24, or the entire ball 11 is formed of a light-transmitting material 22, and a member 26 made of a light-shielding material having a large number of circular window portions 25 is formed inside. Or a regular hexagonal frame portion 27 and twelve regular pentagonal frame portions 28, which are made of a light-shielding material by forming the entire ball 11 with a light-transmitting material 22. Since the net-like member 29 made of is provided inside to form the pattern, the function of the ball peculiar to the present invention can be reliably maintained.
【0068】(5)光透過可能な材質をガラスとし、パ
ターンを金属で形成するようにしたから、ボールをより
みじかな材料により、簡単に形成できる。(5) Since the light-transmissive material is glass and the pattern is made of metal, the ball can be easily formed of a more familiar material.
【0069】次に、本発明のボール式入力装置の他の実
施形態について説明する。ボール式入力装置として、通
常使用されているマウスは、X軸方向およびY軸方向の
変化信号を発生させ、直角方向だけでなく、マウスの斜
め方向の動作も合わせて検出している。Next, another embodiment of the ball type input device of the present invention will be described. A mouse usually used as a ball-type input device generates change signals in the X-axis direction and the Y-axis direction, and detects not only the right-angled direction but also the diagonal movement of the mouse.
【0070】本実施形態においては、本発明のボール式
入力装置として、携帯電話等で使用される十字キー型マ
ウスを実現するため、X軸またはY軸の1信号のみを取
り出す構成とするようにしている。すなわち、図9にお
いて、光信号を波形整形部31にて波形整形した後、回
転方向判別部32にて回転方向を判別し、その出力(図
10の座標のX+またはX−のいずれかのいずれか、お
よびY+またはY−のいずれか)をカウンター(計数手
段)33に送る。In the present embodiment, the ball-type input device of the present invention is configured to take out only one signal of the X-axis or the Y-axis in order to realize a cross key type mouse used in a mobile phone or the like. ing. That is, in FIG. 9, after the optical signal is waveform-shaped by the waveform shaping unit 31, the rotation direction determination unit 32 determines the rotation direction, and the output (either X + or X- of the coordinates in FIG. 10). Or Y + or Y-) to a counter (counting means) 33.
【0071】カウンター33は、予め設定された数値を
越えた入力が入る毎に出力し、合わせてその出力によっ
て、カウンターリセット34にて全体のカウンター33
をゼロにリセットする。The counter 33 outputs each time an input exceeding a preset numerical value is input, and the output of the counter 33 causes the counter reset 34 to reset the entire counter 33.
To zero.
【0072】4つのカウンターへの入力は一時にオープ
ンせず、順次オープンするように動作させている。よっ
て、それぞれ独立して計数し、より早く達したX軸また
はY軸の1信号のみを出力することにより、ボールの回
転方向が図10の座標のX+,X−,Y+,Y−のいず
れかであるかが判る。なお、図9において、35はボー
ル11の光遮蔽部である。The inputs to the four counters are not opened at one time, but are operated so as to be opened sequentially. Therefore, by counting each independently and outputting only one signal of the X-axis or the Y-axis that has reached earlier, the rotation direction of the ball is one of the coordinates X +, X-, Y +, Y- of the coordinates in FIG. I know if it is. In FIG. 9, reference numeral 35 is a light shielding portion of the ball 11.
【0073】かかる実施形態においては、携帯電話等で
良く使用される十字キー型マウスを簡単な構成で形成で
き、マウスのコンパクト化を図れる結果、携帯電話等の
小型化や薄型化が容易となり、また、維持も容易となる
利点がある。In such an embodiment, a cross key type mouse which is often used in a mobile phone or the like can be formed with a simple structure, and the mouse can be made compact. As a result, the mobile phone or the like can be easily miniaturized and thinned. Further, there is an advantage that the maintenance is easy.
【0074】図11は、本発明のさらに他の実施形態を
示す。この実施形態は、マウスで代表されるポインティ
ングデバイスに付加機能を設けたものである。FIG. 11 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a pointing device represented by a mouse is provided with an additional function.
【0075】ポインティングデバイス10は、ボール1
1を回転するだけではなく、ボール11を押したとき
に、その押し力を使用して、スイッチ手段36をオンま
たはオフするように構成される。The pointing device 10 is the ball 1
In addition to rotating 1, the pushing force is used to turn the switch means 36 on or off when the ball 11 is pushed.
【0076】図11において、ボール11の回転位置を
検出する検出回路を駆動する電流供給回路に介装され、
該電流供給回路をオン・オフするスイッチ手段36は、
ボール11の頭部を押すと、オンまたはオフし、押す動
作を止めることにより、弾性手段として内蔵された戻し
スプリング(図示せず)により、押し上げられて、元の
位置に復帰するようになっている。なお、戻しスプリン
グはスイッチ手段36とは別体に設けても良い。また、
このスイッチ手段36は、マウスを使用してディスプレ
イ上のアイコンをクリックする際の(クリック)スイッ
チとしても使われる。In FIG. 11, a current supply circuit for driving a detection circuit for detecting the rotational position of the ball 11 is provided,
The switch means 36 for turning on / off the current supply circuit,
When the head of the ball 11 is pushed, it is turned on or off, and when the pushing operation is stopped, it is pushed up by a return spring (not shown) built in as elastic means to return to the original position. There is. The return spring may be provided separately from the switch means 36. Also,
The switch means 36 is also used as a (click) switch when the icon on the display is clicked using the mouse.
【0077】本実施形態においては、ボール11底部を
回転自由に支承する球面凹部20が形成され、かつ複数
のボール支点部材15を有するボール保持板37を、支
点38により図の上下方向に揺動可能に設け、このボー
ル保持板37の一端部でスイッチ手段36を押すように
構成する。なお、図11中、39はボール上部カバー、
40はボール下部カバーである。In this embodiment, the ball holding plate 37 having the spherical recess 20 for rotatably supporting the bottom of the ball 11 and having the plurality of ball fulcrum members 15 is swung in the vertical direction in the figure by the fulcrum 38. The ball holding plate 37 is provided so that it can be pushed by one end of the switch means 36. In FIG. 11, 39 is a ball upper cover,
Reference numeral 40 denotes a ball lower cover.
【0078】かかる実施形態において、例えば、予め定
めた時間、ボール11からの回転信号がないときに、ス
イッチ手段36をオフして、電源供給回路をオフし、再
度、ボール11を使用するときに、ボール11を押し
て、スイッチ手段36により電源供給回路をオンでき、
装置の消費電力を下げることができ、しかも、ボール1
1の押し操作によりスイッチ手段を簡単に動作が可能で
ある。In this embodiment, for example, when there is no rotation signal from the ball 11 for a predetermined time, the switch means 36 is turned off, the power supply circuit is turned off, and the ball 11 is used again. , The ball 11 is pushed, the power supply circuit can be turned on by the switch means 36,
The power consumption of the device can be reduced and the ball 1
The switch means can be easily operated by pushing 1.
【0079】また、ボール11を戻しスプリングにより
押し動作から元の位置に復帰する構成としたから、押し
動作後、ボール11から手を離すことで、ボール11が
自動的に元の位置になって、便利である。さらに、ボー
ル11の押し動作を、ボール保持板37を介してスイッ
チ手段36に伝達する構成としたから、ボール11の保
持と押し機構とが単一部材により形成でき、構成が簡略
化される。Since the ball 11 is configured to return from the pushing operation to the original position by the return spring, the ball 11 is automatically returned to the original position by releasing the hand after the pushing operation. It's convenient. Further, since the pushing operation of the ball 11 is transmitted to the switch means 36 through the ball holding plate 37, the holding of the ball 11 and the pushing mechanism can be formed by a single member, which simplifies the construction.
【0080】図12は、本発明のさらに他の実施形態を
示す。この実施形態においても、マウスに付加機能を設
けたものである。すなわち、ボール11の近傍位置に、
該ボール11を照らしだすべく点灯される照明手段とし
ての照明素子41を支持板42に支持して設ける。FIG. 12 shows still another embodiment of the present invention. Also in this embodiment, the mouse is provided with an additional function. That is, at a position near the ball 11,
An illumination element 41 as an illumination means that is turned on to illuminate the ball 11 is provided so as to be supported by a support plate 42.
【0081】ボール11は、上記のように、光透過可能
な材質から形成されており、ボール11を照明すること
で、その状態が良く判る。なお、ボール11の近傍位置
には、LEDD1,D2やフォトトランジスタT1,T
2が配設されているので、これらと干渉し合わないよう
に、照明素子41を配設するようにする。As described above, the ball 11 is made of a light-transmissive material, and its state can be easily understood by illuminating the ball 11. In the vicinity of the ball 11, LEDs D1 and D2 and phototransistors T1 and T2 are provided.
2 is provided, the illumination element 41 is provided so as not to interfere with them.
【0082】かかる実施形態によると、ボール11は照
明素子41により照らされ、状態を鮮明に知ることがで
きる。なお、照明素子41は、上述したスイッチ手段3
6の動作と連動するようにしても良く、このようにする
と、装置の消費電力を下げるため、スイッチ手段36に
より電源供給回路をオフしつつ、照明素子41を消灯
し、再度、ボール11を使用するときに、ボール11を
押して、スイッチ手段36により電源供給回路をオンし
つつ、照明素子41を点灯することができ、照明素子4
1専用のスイッチ等も不要で、操作がより簡単になる。According to such an embodiment, the ball 11 is illuminated by the illumination element 41, and the state can be clearly known. In addition, the lighting element 41 is the switch unit 3 described above.
6 may be interlocked, and in this case, in order to reduce the power consumption of the device, the lighting device 41 is turned off while the power supply circuit is turned off by the switch means 36, and the ball 11 is used again. At this time, the ball 11 is pushed to turn on the power supply circuit by the switch means 36 and the lighting element 41 can be turned on.
No special switch or the like is required, which makes the operation easier.
【0083】[0083]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明のボール式入力装置によれば、発光部と受光部間の光
軸上に、光が透過する部位と光を遮蔽する部位とを組み
合わせて設けたボールを設置して、回転位置の検出を行
う構成としたから、軸,軸上の円盤およびこの円盤のス
リットがなく、内部の構造が簡単となり、小型化や薄型
化が容易となり、また、ボールと接する軸が不要である
ため、塵や異物等が付着し難く、動作上において、安定
化を図れ、定期的な清掃も不要となる等、維持も容易と
なる。As described above, according to the ball type input device of the invention according to claim 1, there are a light transmitting portion and a light shielding portion on the optical axis between the light emitting portion and the light receiving portion. Since the ball is installed in combination to detect the rotational position, there is no axis, no disk on the axis and no slit on this disk, and the internal structure is simple, making it easy to reduce the size and thickness. In addition, since the shaft that contacts the ball is not required, dust and foreign matter are unlikely to adhere to the ball, the operation can be stabilized, and regular cleaning is not required. Therefore, maintenance is easy.
【0084】請求項2に係る発明によれば、ボールの回
転位置の検出を、ボールの回転方向を検出すると共に、
互いに直交するX軸とY軸の両信号を取り出して行うよ
うにしたから、直角方向だけでなく、斜め方向の動作も
合わせて検出できる。According to the second aspect of the present invention, the rotational position of the ball is detected and the rotational direction of the ball is detected.
Since both X-axis and Y-axis signals that are orthogonal to each other are extracted and performed, not only the right-angled direction but also the diagonal direction can be detected together.
【0085】請求項3に係る発明によれば、携帯電話等
で良く使用される十字キー型マウス等を簡単な構成で形
成でき、装置のコンパクト化を図れる結果、携帯電話等
の小型化や薄型化が容易となると共に、維持も容易とな
る。According to the third aspect of the present invention, a cross key type mouse or the like often used in a mobile phone or the like can be formed with a simple structure, and the device can be made compact. As a result, the mobile phone or the like can be made smaller and thinner. It becomes easier to maintain and easier to maintain.
【0086】請求項4に係る発明によれば、プリント基
板を備えると共に、該プリント基板上に発光部と受光部
とを取り付けるようにしたから、より効果的に装置のコ
ンパクト化を図れる。According to the invention of claim 4, since the printed circuit board is provided and the light emitting portion and the light receiving portion are mounted on the printed circuit board, the device can be more effectively made compact.
【0087】請求項5に係る発明によれば、プリント基
板を、装置のケース内部の段部に載置支持するようにし
たから、更により効果的に装置のコンパクト化を図れ
る。According to the invention of claim 5, the printed circuit board is mounted and supported on the stepped portion inside the case of the device, so that the device can be more effectively made compact.
【0088】請求項6〜8に係る発明によれば、本発明
独特のボールとしての機能を確実に維持できる。According to the inventions of claims 6 to 8, the function as a ball peculiar to the present invention can be reliably maintained.
【0089】請求項9に係る発明によれば、ボールがよ
りみじかな材料により、簡単に形成できる。According to the ninth aspect of the present invention, the ball can be easily formed of a more familiar material.
【0090】請求項10に係る発明によれば、装置の消
費電力を下げることができ、しかも、ボールの押し操作
によりスイッチ手段を簡単に動作が可能であり、操作性
にも優れている。According to the tenth aspect of the present invention, the power consumption of the device can be reduced, and the switch means can be easily operated by pushing the ball, and the operability is excellent.
【0091】請求項11に係る発明によれば、ボールを
弾性部材により押し動作から元の位置に復帰する構成と
したから、押し動作後、ボールから手を離すことで、ボ
ールが自動的に元の位置になって、便利である。According to the eleventh aspect of the invention, since the ball is configured to return from the pushing operation to the original position by the elastic member, the ball is automatically moved to the original position by releasing the hand after the pushing operation. It is convenient because it is located at.
【0092】請求項12に係る発明によれば、ボールの
押し動作を、ボール保持板を介してスイッチ手段に伝達
する構成としたから、ボールの保持と押し機構とが単一
部材により形成でき、構成が簡単である。According to the twelfth aspect of the invention, since the pushing operation of the ball is transmitted to the switch means through the ball holding plate, the ball holding and pushing mechanism can be formed by a single member, Simple to configure.
【0093】請求項13に係る発明によれば、ボールを
照明手段により照らすことができ、状態を鮮明に知るこ
とができる。According to the thirteenth aspect of the invention, the ball can be illuminated by the illuminating means, and the state can be clearly known.
【0094】請求項14に係る発明によれば、照明手段
を、スイッチ手段の動作と連動するようにしたから、装
置の消費電力を下げるため、スイッチ手段により電源供
給回路をオフしつつ、照明手段を消灯し、再度、ボール
を使用するときに、ボールを押して、スイッチ手段によ
り電源供給回路をオンしつつ、照明手段を点灯すること
ができ、照明手段専用のスイッチ等も不要で、操作がよ
り簡単になる。According to the fourteenth aspect of the invention, since the lighting means is linked with the operation of the switch means, the lighting means is turned off by the switch means in order to reduce the power consumption of the apparatus. When the ball is turned off again and used again, the ball can be pushed to turn on the power supply circuit by the switch means and the lighting means can be turned on. It will be easy.
【図1】 本発明に係るボール式入力装置の一実施形態
を示す図で、(A)は平面図、(B)は正面断面図FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a ball type input device according to the present invention, in which (A) is a plan view and (B) is a front sectional view.
【図2】 同上のボール式入力装置におけるボールとプ
リント基板の関係を示す図で、(A)は平面図、(B)
は正面図2A and 2B are diagrams showing a relationship between a ball and a printed circuit board in the above ball type input device, in which FIG. 2A is a plan view and FIG.
Is the front view
【図3】 同上のボール式入力装置の回路部のブロック
図FIG. 3 is a block diagram of a circuit unit of the ball input device of the above.
【図4】 同上のボール式入力装置におけるボールの構
造の実施形態を示す図で、(A)は平面図、(B)は断
面図4A and 4B are diagrams showing an embodiment of a ball structure in the same ball type input device, in which FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a sectional view.
【図5】 同上のボール式入力装置におけるボールの構
造の他の実施形態を示す図で、(A)は平面図、(B)
は断面図5A and 5B are views showing another embodiment of the structure of the ball in the ball type input device, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG.
Cross section
【図6】 同上のボール式入力装置におけるボールの構
造のさらに他の実施形態を示す図で、(A)は平面図、
(B)は断面図FIG. 6 is a view showing still another embodiment of the structure of the ball in the above ball type input device, (A) is a plan view,
(B) is a sectional view
【図7】 ボールとLEDおよびフォトトランジスタと
の関係を示す図FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a ball, an LED, and a phototransistor.
【図8】 同上のボールの回転とフォトトランジスタの
出力波形の関係を示す図FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the rotation of the ball and the output waveform of the phototransistor.
【図9】 本発明の他の実施形態の回路部のブロック図FIG. 9 is a block diagram of a circuit unit according to another embodiment of the present invention.
【図10】 同上の実施形態を説明するための座標FIG. 10: Coordinates for explaining the above embodiment
【図11】 本発明のさらに他の実施形態の縦断面図FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of still another embodiment of the present invention.
【図12】 本発明のさらに他の実施形態の縦断面図FIG. 12 is a vertical sectional view of still another embodiment of the present invention.
【図13】 従来例の概略を示す図で、(A)は平面
図、(B)は(A)中の円盤の正面図13A and 13B are diagrams showing an outline of a conventional example, where FIG. 13A is a plan view and FIG. 13B is a front view of the disk in FIG. 13A.
10 ポインティングデバイス 11 ボール D1,D2 LED T1,T2 フォトトランジスタ 12 ケース 16 プリント基板 22 光透過可能な材質 23 円形窓部分 24 光遮蔽可能な材質 25 円形窓部分 26 光遮蔽可能な材質からなる部材 27 枠部 28 枠部 29 網状部材 30 光遮蔽部分 31 波形整形部 32 回転方向判別部 33 カウンター 34 カウンターリセット 36 スイッチ手段 37 ボール保持板 38 支点 41 照明素子 10 pointing device 11 balls D1, D2 LED T1, T2 phototransistor 12 cases 16 printed circuit board 22 Light-transmissive material 23 Circular window part 24 Light shieldable material 25 Round window part 26 Members made of materials that can shield light 27 frame 28 frame 29 Mesh members 30 Light shielding part 31 Wave shaping section 32 Rotation direction discriminating unit 33 counter 34 Counter reset 36 switch means 37 Ball holding plate 38 fulcrum 41 Lighting element
Claims (14)
ルを回転し、該ボールの回転位置に応じた信号を取り出
すボール式入力装置において、 前記ボールを、定まった場所で回転自由な光透過可能な
材質から形成し、その表面および内部のいずれか少なく
とも一方に光を遮蔽する所定のパターンを有する構造と
する一方、前記ボールの略中心部を通る直線上の両端に
配置した発光部および受光部を含んで構成し、前記発光
部と受光部間のボールの光透過部分と光遮蔽部分とによ
る光信号の変化により、前記ボールの回転位置を検出す
るようにしたことを特徴とするボール式入力装置。1. A ball-type input device for rotating a ball according to a position selected by an operator and extracting a signal according to the rotating position of the ball, wherein the ball can freely rotate and transmit light at a fixed place. A light-emitting portion and a light-receiving portion, which are formed of a material and have a predetermined pattern for shielding light on at least one of the surface and the inside thereof, are arranged at both ends on a straight line passing through the substantially central portion of the ball. The ball-type input device is configured to include the ball-type input device, and the rotational position of the ball is detected by a change in an optical signal due to a light transmitting portion and a light shielding portion of the ball between the light emitting portion and the light receiving portion. .
の回転方向を検出すると共に、互いに直交するX軸とY
軸の両信号を取り出して行うことを特徴とする請求項1
記載のボール式入力装置。2. The rotation position of the ball is detected by detecting the rotation direction of the ball and at the same time, the X axis and the Y axis orthogonal to each other.
2. Both axes signals are extracted and performed.
The ball-type input device described.
とY軸の両信号を、それぞれ独立して計数し、予め定め
た数値により早く達した軸信号を出力し、同時に全ての
計数値をリセットし、計数動作を繰り返すことを特徴と
する請求項2記載のボール式入力装置。3. The X-axis signal and the Y-axis signal extracted by the change of the optical signal are independently counted, and the axis signal which reaches earlier by a predetermined numerical value is output, and at the same time, all the counted values are calculated. The ball input device according to claim 2, wherein the ball input device is reset and the counting operation is repeated.
るリング状のプリント基板を備え、該プリント基板上に
は、該基板に接続され、かつボールを挟んで相対向する
発光部と受光部とが取り付けられていることを特徴とす
る請求項1〜3のうちいずれか1つに記載のボール式入
力装置。4. A ring-shaped printed circuit board in which the ball is rotatably fitted, and a light emitting section and a light receiving section which are connected to the printed circuit board and face each other with the ball interposed therebetween. The ball-type input device according to claim 1, wherein the ball-type input device is attached.
ケース内部に周方向に形成された段部に載置支持されて
なることを特徴とする請求項4記載のボール式入力装
置。5. The ball type input device according to claim 4, wherein the printed circuit board is mounted and supported on a step portion formed in a circumferential direction inside a case for accommodating balls.
成して、該ボール表面の窓部分を除く部分を光遮蔽可能
な材質で形成して前記パターンを形成したことを特徴と
する請求項1〜5のうちいずれか1つに記載のボール式
入力装置。6. The pattern is formed by forming the entire ball with a material capable of transmitting light and forming a portion of the surface of the ball excluding a window portion with a material capable of shielding light. The ball type input device according to any one of 1 to 5.
成して、該ボール内部に、窓部分を有する光遮蔽可能な
材質からなる部材を設けて前記パターンを形成したこと
を特徴とする請求項1〜5のうちいずれか1つに記載の
ボール式入力装置。7. The pattern is formed by forming the ball as a whole with a light-transmitting material and providing a member having a window portion with a light-shielding material inside the ball. Item 6. The ball type input device according to any one of items 1 to 5.
成して、該ボール内部に、光遮蔽可能な材質からなり、
かつ第1の枠部と第2の枠部とからなる網状部材を内部
に設けて前記パターンを形成したことを特徴とする請求
項1〜5のうちいずれか1つに記載のボール式入力装
置。8. The ball is made of a material capable of transmitting light, and the ball is made of a material capable of shielding light.
The ball-type input device according to any one of claims 1 to 5, wherein a net-like member including a first frame portion and a second frame portion is provided inside to form the pattern. .
記パターンを金属で形成したことを特徴とする請求項1
〜8のうちいずれか1つに記載のボール式入力装置。9. The light transmissive material is glass, and the pattern is formed of metal.
The ball type input device according to any one of to 8.
回路を駆動する電流供給回路に介装され、該電流供給回
路をオン・オフするスイッチ手段を設け、該スイッチ手
段を、前記ボールの押し動作によりオン・オフがなされ
るように構成したことを特徴とする請求項1〜9のうち
いずれか1つに記載のボール式入力装置。10. A switch means which is interposed in a current supply circuit for driving a detection circuit for detecting the rotational position of the ball and which turns on / off the current supply circuit is provided, and the switch means is used to push the ball. The ball type input device according to any one of claims 1 to 9, wherein the ball type input device is configured to be turned on / off by a.
復帰させるべく、該ボールを押し上げる弾性手段を設け
たことを特徴とする請求項10記載のボール式入力装
置。11. The ball type input device according to claim 10, further comprising elastic means for pushing up the ball so as to return the ball to the original position from the pushing operation.
ル保持板を揺動可能に設け、該ボール保持板により前記
スイッチ手段を動作させることを特徴とする請求項10
または11記載のボール式入力装置。12. A ball holding plate for rotatably holding the ball is swingably provided, and the switch means is operated by the ball holding plate.
Alternatively, the ball type input device according to item 11.
る照明手段を備えたことを特徴とする請求項1〜12の
うちいずれか1つに記載のボール式入力装置。13. The ball type input device according to claim 1, further comprising a lighting unit that is turned on to illuminate the ball.
回路を駆動する電流供給回路に介装され、該電流供給回
路をオン・オフするスイッチ手段を設け、該スイッチ手
段を、前記ボールの押し動作によりオン・オフがなされ
るように構成すると共に、該ボールを照らしだすべく点
灯される照明手段を備え、該照明手段は、スイッチ手段
の動作と連動することを特徴とする請求項1〜9のうち
いずれか1つに記載のボール式入力装置。14. A switch means is provided which is interposed in a current supply circuit for driving a detection circuit for detecting a rotational position of the ball and which turns on / off the current supply circuit. The switch means is used to push the ball. 10. The illumination means is configured to be turned on / off by means of, and is provided with lighting means for illuminating the ball, and the illumination means is interlocked with the operation of the switch means. The ball type input device according to any one of the above.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001316103A JP3900502B2 (en) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | Ball type input device |
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| JP2001316103A JP3900502B2 (en) | 2001-10-12 | 2001-10-12 | Ball type input device |
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| JP2003122501A true JP2003122501A (en) | 2003-04-25 |
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