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JPH0413726Y2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0413726Y2
JPH0413726Y2 JP1986176529U JP17652986U JPH0413726Y2 JP H0413726 Y2 JPH0413726 Y2 JP H0413726Y2 JP 1986176529 U JP1986176529 U JP 1986176529U JP 17652986 U JP17652986 U JP 17652986U JP H0413726 Y2 JPH0413726 Y2 JP H0413726Y2
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JP
Japan
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output
axis
ball
axis position
circuit
Prior art date
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JP1986176529U
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Japanese (ja)
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JPS6384640U (en
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Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP1986176529U priority Critical patent/JPH0413726Y2/ja
Publication of JPS6384640U publication Critical patent/JPS6384640U/ja
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Publication of JPH0413726Y2 publication Critical patent/JPH0413726Y2/ja
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は海中、海底探査装置及び医用断層撮影
装置などに用いられる図形の画面表示の分野で利
用され、画面上に三次元表示する際の画面上の位
置を指定する三次元用トラツクボールに関する。
[Detailed description of the invention] <Industrial application field> This invention is used in the field of screen display of figures used in underwater and submarine exploration equipment, medical tomography equipment, etc. This invention relates to a three-dimensional trackball that specifies a position on a screen.

〈従来の技術〉 トラツクボールは画面上の位置を横軸(X軸)、
縦軸(Y軸)の数値で出力して指定するのに使用
され、オペレータの手のひらや指先等をボールの
上に密着して載置し、回動させて、ボールの回転
した軌跡をX軸方向、及びY軸方向の成分に分解
してその大きさを回動前の位置に加算し、デイジ
タル信号化したX軸位置出力、及びY軸位置出力
として出力し得るものである。
<Conventional technology> Trackball uses the horizontal axis (X axis) to indicate the position on the screen.
It is used to output and specify numerical values on the vertical axis (Y-axis).The operator places the palm or fingertips of the ball in close contact with the ball, rotates it, and plots the trajectory of the ball on the X-axis. It is possible to decompose it into components in the direction and Y-axis direction, add the magnitude to the position before rotation, and output it as a digital signal of an X-axis position output and a Y-axis position output.

〈考案が解決しようとする問題点〉 そして、このようなトラツクボールはX軸方
向、及びY軸方向の位置出力信号を発生する場合
は使い易いが、三次元の図形を表示させたときは
Z軸方向の位置出力信号を発生させるのに使用上
困難を伴うものであつた。そこで三次元表示の場
合、従来Z軸専用のロータリーエンコーダを追加
し、このロータリーエンコーダよりZ軸位置出力
を得る方式、或いは別個にZ軸専用のトラツクボ
ールを1個追加して、追加したトラツクボールの
1軸の機能を利用してZ軸位置出力を得る方式が
あつた。
<Problems to be solved by the invention> Although such a trackball is easy to use when generating position output signals in the X-axis direction and Y-axis direction, when displaying a three-dimensional figure, it is difficult to use the It has been difficult to generate an axial position output signal. Therefore, in the case of three-dimensional display, the conventional method is to add a rotary encoder dedicated to the Z-axis and obtain the Z-axis position output from this rotary encoder, or to add a separate track ball dedicated to the Z-axis. There was a method to obtain the Z-axis position output using the function of one axis.

上記従来例は何れの方式もロータリーエンコー
ダやトラツクボールといつた高価な部材を追加す
る必要があり、またオペレータはX・Y軸用のト
ラツクボール側とZ軸用のロータリーエンコーダ
(または、Z軸用のトラツクボール)間を片手に
て往復する操作が必要であるので、操作し難く、
それを避けるために両手を使うと、取扱いが不便
になるという欠点があつた。
In both of the conventional methods described above, it is necessary to add expensive components such as rotary encoders and track balls, and the operator also has to install the track ball side for the X and Y axes and the rotary encoder for the Z axis (or It is difficult to operate as it requires moving back and forth between the trackballs) with one hand.
Using both hands to avoid this has the disadvantage of making handling inconvenient.

本考案は、叙上の点に鑑みてなされたもので、
本考案の目的とするところは、ロータリーエンコ
ーダやトラツクボールといつた高価な部材を追加
することなく、オペレータが片手で容易に操作で
きる三次元用トラツクボールを提供するにある。
This idea was made in view of the above points,
An object of the present invention is to provide a three-dimensional track ball that can be easily operated by an operator with one hand without adding expensive components such as a rotary encoder or track ball.

〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための本考案の構成を実
施例に対応する第1〜5図を用いて説明すると、
X軸位置出力とY軸位置出力を出力し得るトラツ
クボールの、トラツクボール操作板10面に、指
先12を挿入し得る大きさであつて、内部にボー
ル1の一部が露出する凹部11を設け、前記凹部
11内に、トラツクボール1を操作する指先12
が、挿入されたのを検出する検出装置4a,5a
を配置し、前記検出装置4a,5aの検出出力に
よつて制御される切り換え回路6により、一つの
移動出力をZ軸位置出力として切り換え、Z軸位
置出力も出力する三次元用トラツクボールであ
る。
<Means for solving the problems> The structure of the present invention for achieving the above object will be explained using FIGS. 1 to 5 corresponding to the embodiments.
A recess 11 is provided on the surface of the track ball operation panel 10 of the track ball capable of outputting an X-axis position output and a Y-axis position output, and is large enough to allow the insertion of a fingertip 12 and in which a portion of the ball 1 is exposed. A fingertip 12 for operating the trackball 1 is provided in the recess 11.
Detecting devices 4a, 5a detecting that the
This is a three-dimensional track ball in which one movement output is switched as a Z-axis position output by a switching circuit 6 controlled by the detection outputs of the detection devices 4a and 5a, and the Z-axis position output is also output. .

〈作用〉 そして本考案は、前記の手段により、トラツク
ボール1の上に載せた指先12が、操作板10面
より上の位置にあるときは、二次元用トラツクボ
ールとして機能し、トラツクボール1を操作する
指先12が、操作板10面に設けた凹部11に指
先12が挿入されると、検出装置4a,5aの投
光器4aの光が指先12によつて遮断されて、受
光器5aに届かなくなり、切り換え回路6がオフ
になつて、Y軸エンコーダ3bはZ軸エンコーダ
に切り換わり、Z軸移動出力を発生する。
<Function> By means of the above-mentioned means, the present invention functions as a two-dimensional track ball when the fingertip 12 placed on the track ball 1 is at a position above the surface of the operation panel 10, and the track ball 1 functions as a two-dimensional track ball. When the fingertip 12 that operates is inserted into the recess 11 provided on the surface of the operation panel 10, the light from the emitter 4a of the detection devices 4a and 5a is blocked by the fingertip 12 and does not reach the light receiver 5a. When the switching circuit 6 is turned off, the Y-axis encoder 3b switches to the Z-axis encoder and generates a Z-axis movement output.

〈実施例〉 次に本考案の実施例について図面を参照して説
明する。
<Example> Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本考案に係る三次元用トラツクボール
を説明する斜視図である。第3図は第1図の実施
例の電子回路部のブロツク図である。第1図及び
第3図において、1はボールで、左右、前後及び
下側の五点においてボールベアリングまたはボー
ルにより受けて、あらゆる方向にフリーに回転で
きるようになつている。また、ボール1の回転を
2個のローラ2a,2bを90度ずれた方向に配置
してボール1面に接触させ、ローラ2aにX軸成
分の回転を、ローラ2bにY軸成分の回転をそれ
ぞれX,Y,Z方向に分解して伝達するようにな
つている。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a three-dimensional trackball according to the present invention. FIG. 3 is a block diagram of the electronic circuit section of the embodiment of FIG. 1. In FIGS. 1 and 3, 1 is a ball, which is supported by ball bearings or balls at five points: left and right, front and rear, and bottom, so that it can rotate freely in all directions. In addition, the rotation of the ball 1 is controlled by placing two rollers 2a and 2b in directions 90 degrees apart and making them contact the surface of the ball 1. The signals are separated and transmitted in the X, Y, and Z directions, respectively.

ローラ2aの回転、及びローラ2bの回転は
夫々X,Yシヤフトエンコーダ3a,3bと、ロ
ジツク回路によりデイジタル信号に変換して出力
する。尚、これらX,Y,Zシヤフトエンコーダ
3a,3bの移動出力信号は後に説明するアツプ
ダウンの判別のために、第5図に示すようにA信
号とこのA信号より90度シフトしたB信号とが組
になつた信号で出力する。
The rotations of roller 2a and roller 2b are converted into digital signals by X and Y shaft encoders 3a and 3b and a logic circuit, respectively, and output. Note that the movement output signals of these X, Y, Z shaft encoders 3a, 3b are divided into an A signal and a B signal shifted by 90 degrees from this A signal, as shown in FIG. Output as a set of signals.

第2図及び第2図Bにおいて、11は操作板1
0面に、オペレータと反対側に設けた凹部で、そ
の凹部11の内部は指先が挿入される大きさがあ
り、その側壁に検出装置4a,5aを取り付けて
ある。
In FIG. 2 and FIG. 2B, 11 is the operation panel 1
A recess 11 is provided on the side opposite to the operator on the surface 0, and the inside of the recess 11 is large enough for a fingertip to be inserted, and detection devices 4a and 5a are attached to the side wall thereof.

検出装置4a,5aは、投光器に発光ダイオー
ド4aを使用した発光ダイオード回路4を用い、
受光器にフオトトランジスタ5aを使用したフオ
トトランジスタ回路5を用いる。発光ダイオード
回路4、フオトトランジスタ回路5は、発光ダイ
オード4a,フオトトランジスタ5aを一定間隔
を隔てて対向させて取り付けてあり、凹部11に
挿入されたオペレータの指先12を検出し易い位
置に配置されていて(第2図B)、他の回路部は
電子回路収納部に収納してある。Xシヤフトエン
コーダ3aの移動出力は切換回路6を介してアツ
プダウン判別回路7a及びアツプダウンカウンタ
8aによりX軸位置出力を取り出して、X軸位置
出力端子9aに供給し、Yシヤフトエンコーダ3
bの移動出力は切換回路6を介してアツプダウン
判別回路7b及びアツプダウンカウンタ8bによ
りY軸位置出力を取り出して、Y軸位置出力端子
9bに供給される。切換回路6は検出装置により
制御されフオトトランジスタ回路5の光遮断時の
出力により、X,Yシヤフトエンコーダ3a及び
3bの移動出力信号をアツプダウン判別回路7
a,7bへの供給を断ち、Yシヤフトエンコーダ
3bの移動出力をアツプダウン判別回路7cに供
給するスイツチである。アツプダウン判別回路7
cの出力はアツプダウンカウンタ8cによりZ軸
位置出力となり、Z軸位置出力端子9cに供給さ
れている。
The detection devices 4a and 5a use a light emitting diode circuit 4 using a light emitting diode 4a as a floodlight,
A phototransistor circuit 5 using a phototransistor 5a is used as a light receiver. The light emitting diode circuit 4 and the phototransistor circuit 5 are mounted with a light emitting diode 4a and a phototransistor 5a facing each other at a constant interval, and are arranged at a position where the operator's fingertip 12 inserted into the recess 11 can be easily detected. (FIG. 2B), other circuit sections are stored in the electronic circuit storage section. The movement output of the X-shaft encoder 3a is taken out by the up-down discrimination circuit 7a and the up-down counter 8a via the switching circuit 6, and is supplied to the X-axis position output terminal 9a.
The movement output b passes through the switching circuit 6, and the up-down discrimination circuit 7b and the up-down counter 8b take out the Y-axis position output and supply it to the Y-axis position output terminal 9b. The switching circuit 6 is controlled by a detection device, and uses the output of the phototransistor circuit 5 when light is cut off to convert the movement output signals of the X and Y shaft encoders 3a and 3b into an up-down discrimination circuit 7.
This is a switch that cuts off the supply to the Y-shaft encoder 3b and supplies the movement output of the Y-shaft encoder 3b to the up-down discrimination circuit 7c. Up-down discrimination circuit 7
The output of c becomes the Z-axis position output by the up-down counter 8c, and is supplied to the Z-axis position output terminal 9c.

アツプダウン判別回路7a,7b,7cは同一
のものであつて、第4図に説明するように、前記
X,Yシヤフトエンコーダ3a,3bのA信号及
びB信号を用い、A信号の立上り時のワンシヨツ
トパルス信号とB信号とのAND回路出力をアツ
プパルス信号とし、A信号の反転立上り時のワン
シヨツトパルス信号とB信号とのAND回路出力
をダウンパルス信号として用いる判別回路を用い
てある。
The up-down discrimination circuits 7a, 7b, and 7c are the same, and as explained in FIG. A discrimination circuit is used in which the AND circuit output of the shot pulse signal and the B signal is used as the up pulse signal, and the AND circuit output of the one shot pulse signal and the B signal at the inverted rising edge of the A signal is used as the down pulse signal.

このように、本考案の実施例は、検出装置4
a,5aの発光ダイオード4aの光がフオトトラ
ンジスタ5aに入射しているときは、X軸位置出
力端子9aと、Y軸位置出力端子9bのカウンタ
出力信号に、パルスにより変化を生じ、第2図B
に示すように、発光ダイオード4aの光を、トラ
ツクボール1を操作する指先12が挿入されて遮
断すると、Z軸位置出力端子9cに変化を生じる
動作をなすものである。この際、Y軸位置出力と
X軸位置出力の値は変化しない。
In this way, the embodiment of the present invention provides the detection device 4
When the light from the light-emitting diodes 4a of a and 5a is incident on the phototransistor 5a, the counter output signals of the X-axis position output terminal 9a and the Y-axis position output terminal 9b change due to pulses, and as shown in FIG. B
As shown in FIG. 3, when the light from the light emitting diode 4a is interrupted by the insertion of the fingertip 12 operating the trackball 1, the Z-axis position output terminal 9c changes. At this time, the values of the Y-axis position output and the X-axis position output do not change.

また検出装置として発光ダイオードとフオトト
ランジスタを例に説明したが、例えば、超音波或
いは赤外線などを利用した他の検出装置の場合も
全く変わらない。
Furthermore, although the description has been made using a light emitting diode and a phototransistor as an example of a detection device, the present invention is not different from the case of other detection devices that utilize ultrasonic waves or infrared rays, for example.

以上本考案の実施例について、Y軸移動出力を
Z軸移動出力に変化する例として説明したが、X
軸移動出力をZ軸移動出力に変換する場合も同様
である。また、検出装置をY軸→Z軸変換用、及
びX軸→Z軸変換用の二組を取り付けることも可
能である。
The embodiment of the present invention has been described above as an example in which the Y-axis movement output is changed to the Z-axis movement output.
The same applies when converting the axis movement output to the Z-axis movement output. It is also possible to install two sets of detection devices, one for Y-axis→Z-axis conversion and the other for X-axis→Z-axis conversion.

以上本考案の代表的と思われる実施例について
説明したが、本考案は必ずしもこれらの実施例構
造のみに限定されるものではなく、本考案にいう
構成要件を備えかつ、本考案にいう目的を達成
し、以下にいう効果を有する範囲内において適宜
改変して実施することができるものである。
Although the embodiments considered to be representative of the present invention have been described above, the present invention is not necessarily limited to the structures of these embodiments. It can be implemented with appropriate modification within the scope of achieving the following effects.

〈考案の効果〉 本考案は上記の構成であるから、トラツクボー
ル1を操作する指先12が挿入されたのを検出す
る検出装置により、Y軸移動出力またはX軸移動
出力をZ軸移動出力に変換して正確に表示し得る
三次元用トラツクボールとなる。
<Effect of the invention> Since the present invention has the above-described configuration, the detection device that detects insertion of the fingertip 12 operating the track ball 1 converts the Y-axis movement output or the X-axis movement output into the Z-axis movement output. It becomes a three-dimensional trackball that can be converted and displayed accurately.

従つて、製作コストは、従来の三次元用トラツ
クボールより安価で、操作上もボール上に片手を
接触したまま操作できる便益を有する。
Therefore, the production cost is lower than that of the conventional three-dimensional track ball, and the ball has the advantage of being able to be operated with one hand in contact with the ball.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案の実施例を説明する斜視図、第
2図は第1図の要部の一部切欠説明図、第2図B
は指先が凹部に挿入された状態の説明図、第3図
は第1図の実施例の電子回路部を説明するブロツ
ク図、第4図はアツプダウン判別回路図、第5図
はロータリーエンコーダの出力波形を説明する波
形説明図である。 図中、1はボール、4a,5aは検出装置、6
は切換回路、10は操作板、11は凹部、12は
指先である。
Fig. 1 is a perspective view illustrating an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a partially cutaway explanatory view of the main part of Fig. 1, Fig. 2B
3 is a block diagram explaining the electronic circuit section of the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 4 is an up-down discrimination circuit diagram, and FIG. 5 is an output of the rotary encoder. It is a waveform explanatory diagram explaining a waveform. In the figure, 1 is a ball, 4a, 5a are detection devices, 6
10 is a switching circuit, 10 is an operation panel, 11 is a recess, and 12 is a fingertip.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] X軸位置出力とY軸位置出力を出力し得る二次
元用トラツクボールの、トラツクボール操作板1
0面に、指先12を挿入し得る大きさであつて、
かつその内部にボール1の一部が露出する凹部1
1を設け、該凹部11内に、前記の挿入された指
先12を検出する検出装置4a,5aを配置し、
前記検出装置4a,5aの検出出力によつて制御
される切換回路6により、一つの移動出力をZ軸
移動出力として切り換え、Z軸位置出力も出力す
るごとくした三次元用トラツクボール。
Trackball operation plate 1 for a two-dimensional trackball that can output X-axis position output and Y-axis position output
The size is such that the fingertip 12 can be inserted into the 0 side,
and a recess 1 in which a part of the ball 1 is exposed.
1, and detecting devices 4a and 5a for detecting the inserted fingertip 12 are arranged in the recess 11,
A three-dimensional trackball in which a switching circuit 6 controlled by the detection outputs of the detection devices 4a and 5a switches one movement output as a Z-axis movement output, and also outputs a Z-axis position output.
JP1986176529U 1986-11-17 1986-11-17 Expired JPH0413726Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1986176529U JPH0413726Y2 (en) 1986-11-17 1986-11-17

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JPS6384640U JPS6384640U (en) 1988-06-03
JPH0413726Y2 true JPH0413726Y2 (en) 1992-03-30

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ID=31116858

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US5095302A (en) * 1989-06-19 1992-03-10 International Business Machines Corporation Three dimensional mouse via finger ring or cavity

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS61184628A (en) * 1985-02-12 1986-08-18 Sord Comput Corp X-Y direction input system

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