JP4040918B2 - Trackball type input device and portable information terminal - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるトラックボール型の入力装置に係り、特にボールの回転操作が直交する2方向に制限されると共に、該2方向の回転につき操作者にクリック感を与えるトラックボール型入力装置に関する。
【0002】
また、本発明は、上記トラックボール型入力装置を備えた携帯情報端末にも関する。
【0003】
【従来の技術】
ユーザ入力インターフェースとしてあらゆる方向に回転可能なトラックボール型の入力装置が知られている。トラックボール型入力装置では、操作者が操作体であるボールの露出部分を手の指などで触れてボールを回転させることによって、ボール底部に設けられた回転検出エンコーダが回転量及び回転方向を検出する。この検出された回転量及び方向は接続された電子機器へ電気信号として伝達され、例えば該電子機器の画面上のカーソル等が伝達された方向に伝達された量だけ移動する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
昨今普及している携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)などの携帯情報端末などでは、小型化・高機能化に伴い、数多くの離散的なメニュー項目を閲覧し選択する操作が要求される。一般的に、このようなメニュー閲覧・選択操作において、入力装置によるカーソル(又は選択されている項目)の移動方向は、縦方向及び/又は横方向の1方向又は直交する2方向のみという場合が少なくない。
【0005】
操作方向に制限の無いトラックボール型入力装置は、任意の方向への任意の移動量の操作が容易に可能である反面、ボールが容易に回転することから特定の方向のみに特定の移動量だけ操作することが難しく、上記のようなメニュー選択などの離散的な入力に対してはフィードバックが得にくく、入力操作性が良いとは言い難い。
【0006】
そこで、例えば、特開2001−216085号公報、特開2001−255997号公報、特開2001−265528号公報、及び、特開2001−290596号公報には、ボールと接触し回転が伝達されるエンコーダ・シャフトの外周形状を工夫することによって、ボールを回転させたときに操作者に触感としてクリック感を与える構成が開示されている。
【0007】
しかしながら、上記各公報に開示された構成では、ボールの回転操作について何ら制限されておらず、ボールはその本来的な機能としてあらゆる方向に回転可能であるため、例えば前述のメニュー選択のような入力されるべき移動方向が1方向又は直交する2方向に限定されている場合であっても、その限定された方向以外の方向へボールを回転させた場合にもクリック感を生じさせることになる。
【0008】
操作者は、クリック感を得ることによって、次の項目にカーソルが移動した(又は、次の項目が選択された)ことを感知することができるとすれば、上記のような限定された1又は2方向以外の方向へ回転させた際に生じるクリック感は不要であり、逆効果ですらある。すなわち、前述のメニュー選択のように移動方向が限定されている場合、クリック感もその限定された方向のみで得られることが好ましい。
【0009】
そこで、ボールの回転操作を制限することによって、所定の方向に回転したときのみクリック感が得られるようにすることが考えられる。トラックボール型入力装置においてボールの回転操作を制限する構成として、例えば特開平8−161112号公報に開示されたものが挙げられる。しかしながら、この構成は、ボールの回転操作を120°間隔の3方向へ制限することに着目したものであり、移動方向が縦方向及び/又は横方向に限定された例えばメニュー選択においてクリック感を適切に付与するために1方向又は直交する2方向に回転操作を制限するものではない。
【0010】
このように、従来のトラックボール型入力装置には、例えば携帯情報端末などで採用されている1方向又は直交する2方向に項目が配列されたメニュー選択画面において、該1方向又は直交する2方向の回転操作に対してのみ操作者にクリック感を与えることが難しいという課題があった。
【0011】
また、別のユーザ入力装置として、ジョグダイヤル型の入力装置も知られている。確かに、ジョグダイヤル型入力装置は、通常、回転角に応じてクリック感を与えるため、上下又は左右の1方向について任意の移動量を容易に入力できる。よって、メニュー選択などの離散的な入力に対しては良好な操作性を有すると言える。
【0012】
しかしながら、ジョグダイヤル型入力装置は、内在的に1方向の移動量しか入力することができず、2次元方向への拡張が困難である。したがって、直交する2方向に項目が配列されたメニュー選択における操作性については依然課題として残っている。
【0013】
本発明はこのような課題を解決するために為されたものであり、直交する2方向に項目が配列されたメニュー選択において、快適な操作性を得ることができるトラックボール型入力装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様は、ユーザが触れることができる露出部分を有すると共に、ユーザによる操作によって回転する球状の入力手段と、該入力手段の回転量を直交する2方向について検出する検出手段とを有するトラックボール型の入力装置であって、上記入力手段を操作しているユーザに該入力手段の回転に応じて触覚フィードバックを与える触覚フィードバック付与手段と、上記直交する2方向に設けられたスリットを有すると共に、上記入力手段の露出部分を覆うように該露出部分上に設けられたカバー部とを更に有し、ユーザは、上記スリットを通してのみ上記入力手段を操作できることを特徴とするトラックボール型入力装置である。
【0015】
この態様において、球状の入力手段とは例えばボールであり、直交する2方向とは例えばXY方向であり、触覚フィードバックとは例えばクリック感である。
【0016】
この態様によれば、ボールの回転操作が直交する2方向に制限されると共に、該2方向の回転につき操作者にクリック感を与えるため、直交する2方向(すなわち、縦方向と横方向)に項目が配置されたメニュー選択に好適なトラックボール型入力装置を提供することができる。
【0017】
本発明の別の一態様は、上記一態様に係るトラックボール型入力装置を備えた携帯情報端末であって、上記トラックボール型入力装置は、上記入力手段、上記検出手段、上記触覚フィードバック付与手段、及び上記カバー部を含むブロックと、ユーザが上記カバー部を通じて上記ブロックを垂直軸周りに回転させることができるように該ブロックを収容するブロック収容部と、本携帯情報端末をユーザが片手で把持するときに、上記スリットが本携帯情報端末を把持する手の親指で操作しやすい角度となるように、上記ブロックの回転を右手用及び左手用の所定位置で係止するストッパ部とを有することを特徴とする携帯情報端末である。
【0018】
この態様によれば、ユーザが携帯情報端末をいずれの手で持った場合であっても、端末を把持する手の親指で操作しやすい向きにスリットの方向を変えることができるため、本発明に係るトラックボール型入力装置の操作性が向上する。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【0020】
(実施の形態1)
図1(a)は、本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置100の簡略図である。ここでは、説明の便宜上、筐体101にトラックボール入力部が設けられているだけの簡略化された構成を示すが、当業者には明らかなように、本実施形態に係るトラックボール型入力装置100はトラックボール入力部以外の構成要素(例えば、クリック用のボタン、テンキー、他の装置と接続するためのインターフェースなど)を備えていてもよい。本実施形態に係るトラックボール型入力装置100は、例えば、携帯電話やPDAなどの携帯情報端末の一部でもよく、パーソナル・コンピュータなどの固定型情報端末に接続されて用いられる単体のユーザ入力装置であってもよい。
【0021】
トラックボール入力部は、入力するための操作体であるボール102と、スリット(溝)103が設けられたカバー104とを有する。図示するように、スリット103は直交する2方向について設けられている。操作者はこのスリット103を通じてのみボール102に触れることができるため、ボール102の回転操作はこのスリット103が設けられた2方向に制限されることなる。
【0022】
すなわち、本実施形態に係るトラックボール型入力装置において、ボール102は、実際の操作の上では、この2方向にしか回転しないことになる。したがって、スリット103をX軸及びY軸方向について設けることによって、ボール102の回転操作をXY方向に限定することができる。
【0023】
なお、筐体101及びそれと一体を成すカバー102は、例えば軟質プラスチックなどの可撓性を有する材料により作られることが好ましい。また、図1では、カバー104がトラックボール型入力装置100の筐体101と一体化している場合について示しているが、当業者には明らかなように、カバー104は別個の部品であって、筐体101に例えば接着剤、両面テープ、又はネジなどで組み付けられるものであってもよい。この場合、更に、着脱可能な構造としてもよい。
【0024】
また、カバー104の表面及び裏面には、例えばテフロン(R)加工などの摩擦低減加工を施すことが好ましい。これにより、操作者の指先やボール102との間の摩擦力が低減され、ボール102の滑らかな回転が実現される。逆に、ボール102の表面には、例えばプロテイン加工などの摩擦増加加工を施すことが好ましい。これにより、操作者の指先がボール102に引っ掛かりやすくなる。上記摩擦低減/増加加工は、同時に採用されることがより好ましい。
【0025】
スリット103のスリット幅は、人の手の指先の少なくとも一部がボール102に触れ、その接触により操作者がボール102を回転させることができるように設定される。但し、ボールの回転操作をスリット103が設けられた2方向に制限するという目的を達成するために、操作者がボール102をスリットが設けられた方向以外にも回転させることが可能になるほど幅広いスリット幅が採用されてはならない。
【0026】
また、図1(a)では、スリット103がカバー104上に十字形に設けられる場合について示したが、当業者には明らかなように、操作者がスリット103を通じてボール102を直交する2方向のみに回転させることができるのであれば、その上から見た形状は十字形でなくてもよい。加えて、図1(a)では、スリット103がカバー104部分にのみ設けられる場合について示したが、当業者には明らかなように、スリット103を筐体101部分にまで滑らかに延長させ、その延長部分をスリット103に操作者の指先を誘導するガイドとすることも可能である。この場合を図1(b)に示す。このような延長部分は、任意の方向に設けることができると共に、その長さも任意に設計し得る。
【0027】
図2は、トラックボール型入力装置100における電気信号の流れを模式的に示す図である。トラックボール型入力装置100は、ボール102の回転を検出するために、回転検出エンコーダ201、202と、これらエンコーダにそれぞれ連結され、ボール102と接触するエンコーダ・シャフト203、204とを有する。エンコーダ・シャフト203、204が設けられる方向は互いに直交する。ここでは、便宜上、回転検出エンコーダ201及びエンコーダ・シャフト203をX軸方向用、回転検出エンコーダ202及びエンコーダ・シャフト204をY軸方向用とする。
【0028】
操作者がボール102を回転させると、その回転がエンコーダ・シャフト203、204に伝わり、エンコーダ・シャフト203、204もボール102の回転に応じてそれぞれ回転する。このようにして、ボール102の回転はX軸方向の回転及びY軸方向の回転に分離される。
【0029】
エンコーダ・シャフト203、204の回転は、それぞれ回転検出エンコーダ201、202によって回転量を表す電気信号に変換され、マイクロコントローラ205へ伝達される。マイクロコントローラ205は、各回転量を画面上のカーソル(又は、その他ポインタ)のX軸方向及びY軸方向移動距離にそれぞれ変換し、装置外へ出力する。ここで、マイクロコントローラ205は、トラックボール型入力装置100外に設けられてもよい。また、上記出力は、トラックボール型入力装置100が携帯情報端末の一部であれば、例えば、該携帯情報端末の主演算処理器へ伝達され、トラックボール型入力装置100が単体のユーザ入力装置であれば、例えば、接続されたパーソナル・コンピュータへ伝達される。
【0030】
また、トラックボール型入力装置100には、更にスイッチ206が備えられる。図2では便宜上平面的に示しているが、後述するように、スイッチ206は、実際にはボール102の下部に設けられる。そして、操作者によってボール102全体が下方へ押され、ボール102がスイッチ206に押圧されることによってON/OFFが切り替えられる。
【0031】
スイッチ206は、例えば「クリック」やメニュー画面における選択された項目の「決定」などに用いられる。スイッチ206の出力はマイクロコントローラ205によって処理され、装置外へ出力される。
【0032】
図3は、トラックボール型入力装置100の内部構造を概略的に示す図である。図示するように、エンコーダ・シャフト203、204は、ボール102とその非露出部分で接触し、且つ、互いの方向が直交するように設けられる。ここで、エンコーダ・シャフト203、204の設けられる方向は、通常、X軸方向及びY軸方向に対応している。
【0033】
また、スイッチ206は、スイッチ面を上向きにしてボール102の真下に若干の隙間を空けて設けられる。ここで、本実施形態において、カバー104は可撓性を有するため、図4に示すように、操作者は指先でカバー104ごとボール102を下方へ押圧することによって、スイッチ206のON/OFFを制御できる。ここで、当業者には明らかなように、カバー104を可撓性を持たない素材でリジットに製造し、スリット103の幅を十分に指先が入る程度設けることによって操作者がボール102だけを下方へ押圧できる構造とすることも可能である。しかしながら、指先のサイズは人それぞれ異なるため、カバーごと押圧する本実施形態の方が好ましい態様と言える。
【0034】
また、エンコーダ・シャフト203、204には、ボール102の回転に応じて操作者にクリック感を与えるための機構がそれぞれ備えられる。テンション・ボール301、302は、テンションばね303、304によって、それぞれエンコーダ・シャフト203、204に対して真上に向けて付勢されている。エンコーダ・シャフト203、204には、テンション・ボール301、302の少なくとも一部をそれぞれ収容するようにその外周上の対応した位置に設けられた窪み305、306をそれぞれ有する。
【0035】
ここで、図5も併せて参照する。図5は、図3に示すA−Aで切断した面を示す断面図である。テンション・ボール301、302は、平時、エンコーダ・シャフト203、204の外周面とそれぞれ接触しているが、エンコーダ・シャフト203、204の回転により窪み305、306がちょうど真下に来ると(図5の状態)、テンションばね303、304の上方への付勢力により、それぞれ窪み305、306内へ一部が入り込む。エンコーダ・シャフト203、204が更に回転すると、テンション・ボール301、302はそれぞれ再び窪み305、306の外に出て、窪みが設けられていないエンコーダ・シャフト外周面と接触する。
【0036】
なお、ここで、窪み305、306の深さは、テンション・ボール301、302が入り込んだ際にエンコーダ・シャフト203、204の滑らかな回転を妨げない程度である必要がある。
【0037】
また、ここで、窪み305、306の形状は、操作者にどのようなクリック感を与えたいかに応じて自由に設計できる。例えば、図6において、(a)に示すように断面が丸形であれば自然なクリック感を、(b)に示すように断面が平形であれば滑らかなクリック感を、(c)に示すように断面が角形であれば硬いクリック感をそれぞれ与えることができる。
【0038】
さらに、クリック感による触覚フィードバックは、操作者がクリック感によってメニュー選択における項目間の移動を感知することができるように、項目間の移動を一単位として与えられることが好ましい。したがって、メニュー選択の設定(例えば、項目間の移動距離)に応じて、エンコーダ・シャフト203、204の外周に設けられる一周あたりの窪み数は自由に設計できる。エンコーダ・シャフト外周における窪みの配置例を図7に示す。(a)は一周あたり1つの窪み、(b)は一周あたり2つの窪み、(c)は一周あたり3つの窪みが設けられた場合のエンコーダ・シャフト断面をそれぞれ示す。エンコーダ・シャフトの一回転に相当する移動距離が入力された際、(a)の場合には1回、(b)の場合には2回、(c)の場合には3回のクリック感がそれぞれ操作者に与えられる。すなわち、エンコーダ・シャフトの一回転に相当する移動距離が1回の項目間移動(次の項目へ移る)に相当する場合は(a)のように、2回の項目間移動(2つ先の項目へ移る)に相当する場合は(b)のように、3回の項目間移動(3つ先の項目へ移る)に相当する場合は(c)のようにそれぞれ一周あたりの窪み数が設定されることが好ましい。
【0039】
このように、本実施形態によれば、ボールの回転操作がXY方向に制限されると共に、選択された項目を移動させるごとに操作者にクリック感が付与されるため、XY方向に項目が配置されたメニュー選択に好適なトラックボール型入力装置を提供することができる。
【0040】
(実施の形態2)
次いで、図8を用いて、本発明の実施の形態2に係るトラックボール型入力装置について説明する。本実施形態に係るトラックボール型入力装置について、前述の実施の形態1に係る装置と同様の構成については重複する説明を省略する。
【0041】
本実施形態では、トラックボール型入力装置が、例えば携帯電話などの携帯情報端末の一部として採用される場合を前提とする。より具体的には、ユーザが携帯情報端末を片手で把持すると共に、その把持する手の親指でトラックボール型入力装置を操作することが想定されている携帯情報端末の一部として採用される場合を前提とする。
【0042】
人間の手の構造上、親指の移動可能な横軸方向は水平軸に対して傾いている。そこで、上記のように携帯情報端末を把持する手の親指一本でトラックボール型入力装置を操作する場合、本発明に係るXY方向に設けられたスリットが親指の動かしやすい方向に合わせて端末自体の水平・垂直方向から傾いていることが操作性の観点から好ましい。
【0043】
そこで、本実施形態に係るトラックボール型入力装置は、XY方向に設けられたスリットを端末自体の水平・垂直方向から親指での操作に適するように傾けると共に、その傾ける方向を携帯情報端末を右手で持つ場合と左手で持つ場合とで変えられるようにしたものである。
【0044】
本実施形態に係るトラックボール型入力装置は、ボールの露出部分をスリットが設けられたカバーで覆い、操作者によるボール回線操作を該スリットの方向に限定すると共に、ボールの回転に応じて操作者にクリック感を付与する点では実施の形態1に係る装置と同様である。
【0045】
以下、図8を参照して本実施形態に係るトラックボール型入力装置の構成について具体的に述べる。図8(a)に示すように、本実施形態において、ボール102、回転検出エンコーダ201、202、及びエンコーダ・シャフト203、204は、インナーロータ801内部に設けられる。インナーロータ801は、筐体101に設けられた円筒状の穴802内に垂直軸周りに回転可能に収められる。スリット103が設けられたカバー803は、インナーロータ801の外壁と一体を成している。
【0046】
図8(b)に示すように、インナーロータ801の外壁には、凹状のロータ側ストッパ部804が設けられている(図8(a)では便宜上省略されている)。これと対を成す凸状の筐体側ストッパ部805は、穴802の内周上において右手用の位置と左手用の位置とに2ヶ所設けられ、それぞれの位置でインナーロータ801を係止する。また、ロータ側ストッパ部804が左手用位置より右方向に及び右手用位置より左方向に回転しないように、すなわち左右の最大回転位置が右手用位置及び左手用位置と一致するように、同じく穴802の内周上に凸部806が設けられる。なお、当業者には明らかなように、これら図示した形状は本実施形態の一例に過ぎない。
【0047】
図8(b)は、一例として、左手用の位置にセットされた状態を示す。直交する2方向に設けられたスリット103の向きが筐体自体の垂直・水平方向から右側に傾いていることによって、左手で端末を把持する際に、その把持する手(左手)の親指でスリット103の横方向について入力を行う際の操作性が向上する。
【0048】
図からも明らかなように、ユーザが右手で端末を把持する場合、今度はスリット103が左側に傾いた位置にインナーロータ801を回転させ、ロータ側ストッパ部804をもう一方の筐体側ストッパ部805と係合させる。
【0049】
このように、本実施形態によれば、ユーザが携帯情報端末をいずれの手で持った場合であっても、端末を把持する手の親指で操作しやすい向きにスリットの方向を変えることができるため、本発明に係るトラックボール型入力装置の操作性が向上する。
【0050】
なお、上記実施の形態1及び2においては、テンション・ボール、テンションばね、及びエンコーダ・シャフトに設けられた窪みを用いて、ボールの回転にクリック感を付与する構成について説明したが、当業者には明らかなように、ボールの回転操作を直交する2方向に制限すると共に該2方向の回転につき操作者にクリック感を与えることができる構成であれば、クリック感を付与する機構自体は任意のものでよい。
【0051】
例えば、エンコーダ・シャフトの側に凸状部分を設け、該部分に対してテンション・プレートを押し付ける構造を採ることも可能である。この構造は、エンコーダ・シャフトの加工が容易であると共に、簡素な構成を採ることができるという利点を有する。
【0052】
また、以上のようなメカニカルなクリック感付与方法に代えて、福本及び杉村による「タッチパネルにクリック感を付加できるActiveClick」;情報処理学会インタラクション2001論文集;2001年3月;pp25〜26に記載された「Active Click」方式を採用してクリック感を付与してもよい。この場合、クリックの有無や単位回転角を任意に制御できる利点がある。
【0053】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、直交する2方向に項目が配列されたメニュー選択において、快適な操作性を得ることができるトラックボール型入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) 本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置を示す簡略図である。
(b) 本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置の別の一態様を示す簡略図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置における電気信号の流れを模式的に示す図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置の内部構造を概略的に示す図である。
【図4】(a) 操作者が本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置のスイッチを押す前の状態を示す図である。
(b) 操作者が本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置のスイッチを押している状態を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置を図3に示すA−Aで切断した断面図である。
【図6】本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置における回転検出エンコーダの窪み形状に関する様々なシャフト断面態様を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態1に係るトラックボール型入力装置における回転検出エンコーダの窪み個数に関する様々なシャフト断面態様を示す図である。
【図8】(a) 本発明の実施の形態2に係るトラックボール型入力装置の簡略断面図である。
(b) 本発明の実施の形態2に係るトラックボール型入力装置の簡略上面図である。
【符号の説明】
100 トラックボール型入力装置
101 筐体
102 ボール
103 スリット
104 カバー
201、202 回転検出エンコーダ
203、204 エンコーダ・シャフト
205 マイクロコントローラ
206 スイッチ
301、302 テンション・ボール
303、304 テンションばね
305、306 窪み
801 インナーロータ
802 穴
803 カバー
804 ロータ側ストッパ部
805 筐体側ストッパ部
806 凸部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called trackball type input device, and more particularly, to a trackball type input device in which a rotation operation of a ball is limited to two orthogonal directions and a click feeling is given to an operator with respect to the rotation in the two directions.
[0002]
The present invention also relates to a portable information terminal including the trackball type input device.
[0003]
[Prior art]
As a user input interface, a trackball type input device that is rotatable in any direction is known. In the trackball type input device, the rotation detection encoder provided on the bottom of the ball detects the amount and direction of rotation when the operator rotates the ball by touching the exposed part of the ball, which is the operating body, with a finger of a hand. To do. The detected rotation amount and direction are transmitted as electrical signals to the connected electronic device, and, for example, the cursor on the screen of the electronic device moves in the transmitted direction.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In portable information terminals such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants) that have become widespread these days, operations for browsing and selecting a large number of discrete menu items are required as the size and functionality of the mobile information terminals increase. In general, in such menu browsing / selection operations, the movement direction of the cursor (or selected item) by the input device may be only one direction in the vertical direction and / or the horizontal direction or only two directions orthogonal to each other. Not a few.
[0005]
A trackball type input device with no restrictions on the direction of operation can easily operate an arbitrary amount of movement in any direction, but on the other hand, since the ball rotates easily, only a specific amount of movement in a specific direction. It is difficult to operate, feedback is difficult to obtain for discrete inputs such as menu selection as described above, and input operability is difficult to say.
[0006]
Therefore, for example, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-216085, 2001-255997, 2001-265528, and 2001-290596, an encoder that contacts a ball and transmits rotation is disclosed. A configuration is disclosed in which a click feeling is given to the operator as a tactile sensation when the ball is rotated by devising the outer peripheral shape of the shaft.
[0007]
However, in the configuration disclosed in each of the above publications, there is no restriction on the rotation operation of the ball, and the ball can rotate in any direction as its original function. Even when the movement direction to be performed is limited to one direction or two directions orthogonal to each other, a click feeling is generated even when the ball is rotated in a direction other than the limited direction.
[0008]
If the operator can sense that the cursor has moved to the next item (or the next item has been selected) by obtaining a click feeling, the limited 1 or the above The feeling of clicking that occurs when rotating in directions other than the two directions is unnecessary and even has the opposite effect. That is, when the moving direction is limited as in the menu selection described above, it is preferable that the click feeling can be obtained only in the limited direction.
[0009]
Therefore, it is conceivable to limit the rotation operation of the ball so that a click feeling can be obtained only when the ball rotates in a predetermined direction. As a configuration for restricting the rotation operation of the ball in the trackball type input device, for example, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-161112 can be cited. However, this configuration focuses on restricting the rotation operation of the ball to three directions at intervals of 120 °, and the click feeling is appropriate in, for example, menu selection in which the movement direction is limited to the vertical direction and / or the horizontal direction. Therefore, the rotation operation is not limited to one direction or two directions orthogonal to each other.
[0010]
Thus, in the conventional trackball type input device, for example, in the menu selection screen in which items are arranged in one direction or two orthogonal directions employed in a portable information terminal, the one direction or two orthogonal directions There is a problem that it is difficult to give the operator a click feeling only for the rotation operation.
[0011]
A jog dial type input device is also known as another user input device. Certainly, since the jog dial type input device usually gives a click feeling according to the rotation angle, it is possible to easily input an arbitrary movement amount in one direction of up and down or left and right. Therefore, it can be said that it has good operability for discrete input such as menu selection.
[0012]
However, the jog dial type input device can only input a movement amount in one direction inherently and is difficult to expand in a two-dimensional direction. Therefore, the operability in menu selection in which items are arranged in two orthogonal directions still remains as a problem.
[0013]
The present invention has been made to solve such a problem, and provides a trackball type input device capable of obtaining comfortable operability in menu selection in which items are arranged in two orthogonal directions. For the purpose.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
One aspect of the present invention includes an exposed portion that can be touched by a user, a spherical input unit that is rotated by an operation by the user, and a detection unit that detects a rotation amount of the input unit in two orthogonal directions. A trackball type input device having tactile feedback giving means for giving tactile feedback to a user operating the input means according to rotation of the input means, and slits provided in the two orthogonal directions And a cover part provided on the exposed portion so as to cover the exposed portion of the input means, and a user can operate the input means only through the slit. It is.
[0015]
In this aspect, the spherical input means is, for example, a ball, the two orthogonal directions are, for example, the XY directions, and the tactile feedback is, for example, a click feeling.
[0016]
According to this aspect, the rotation operation of the ball is restricted to two directions orthogonal to each other, and in order to give the operator a click feeling with respect to the rotation in the two directions, the two orthogonal directions (that is, the vertical direction and the horizontal direction) are provided. A trackball type input device suitable for menu selection in which items are arranged can be provided.
[0017]
Another aspect of the present invention is a portable information terminal including the trackball type input device according to the above aspect, wherein the trackball type input device includes the input unit, the detection unit, and the tactile feedback providing unit. And a block including the cover part, a block accommodating part for accommodating the block so that the user can rotate the block around the vertical axis through the cover part, and the user holds the portable information terminal with one hand A stopper portion for locking the rotation of the block at a predetermined position for the right hand and the left hand so that the slit has an angle that can be easily operated by the thumb of the hand holding the portable information terminal. Is a portable information terminal characterized by
[0018]
According to this aspect, even if the user holds the portable information terminal with any hand, the direction of the slit can be changed to a direction that can be easily operated with the thumb of the hand holding the terminal. The operability of such a trackball type input device is improved.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0020]
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a simplified diagram of a trackball
[0021]
The trackball input unit includes a
[0022]
That is, in the trackball type input device according to the present embodiment, the
[0023]
The
[0024]
Further, it is preferable to subject the front and back surfaces of the
[0025]
The slit width of the
[0026]
Further, FIG. 1A shows a case where the
[0027]
FIG. 2 is a diagram schematically showing the flow of electrical signals in the trackball
[0028]
When the operator rotates the
[0029]
The rotations of the
[0030]
Further, the trackball
[0031]
The
[0032]
FIG. 3 is a diagram schematically showing the internal structure of the trackball
[0033]
In addition, the
[0034]
The
[0035]
Here, FIG. 5 is also referred to. 5 is a cross-sectional view showing a surface cut along AA shown in FIG. The
[0036]
Here, the depths of the
[0037]
Here, the shape of the
[0038]
Furthermore, it is preferable that the tactile feedback based on the click feeling is given as a unit of movement between items so that the operator can sense the movement between items in the menu selection based on the click feeling. Therefore, the number of depressions per round provided on the outer circumference of the
[0039]
As described above, according to the present embodiment, the rotation operation of the ball is limited in the XY direction, and the operator is given a click feeling every time the selected item is moved. Therefore, the item is arranged in the XY direction. It is possible to provide a trackball type input device suitable for menu selection.
[0040]
(Embodiment 2)
Next, a trackball type input device according to
[0041]
In this embodiment, it is assumed that the trackball type input device is employed as a part of a portable information terminal such as a mobile phone. More specifically, when the user holds the portable information terminal with one hand and is used as a part of the portable information terminal that is assumed to operate the trackball type input device with the thumb of the holding hand. Assuming
[0042]
Due to the structure of the human hand, the horizontal axis in which the thumb can move is inclined with respect to the horizontal axis. Therefore, when the trackball type input device is operated with one thumb of the hand holding the portable information terminal as described above, the slit itself provided in the XY directions according to the present invention is aligned with the direction in which the thumb can easily move. It is preferable from the viewpoint of operability that it is inclined from the horizontal and vertical directions.
[0043]
Therefore, the trackball type input device according to the present embodiment tilts the slit provided in the XY directions from the horizontal / vertical direction of the terminal itself so that it is suitable for the operation with the thumb, and the portable information terminal is moved to the right hand. It can be changed depending on whether it is held with a left hand or a left hand.
[0044]
The trackball type input device according to the present embodiment covers the exposed portion of the ball with a cover provided with a slit, restricts the ball line operation by the operator to the direction of the slit, and the operator according to the rotation of the ball This is similar to the apparatus according to the first embodiment in that a click feeling is given to the device.
[0045]
The configuration of the trackball type input device according to this embodiment will be specifically described below with reference to FIG. As shown in FIG. 8A, in this embodiment, the
[0046]
As shown in FIG. 8B, a concave rotor-
[0047]
FIG. 8B shows a state in which the left hand position is set as an example. When the terminal 103 is gripped with the left hand, the
[0048]
As is apparent from the figure, when the user grips the terminal with the right hand, this time, the
[0049]
As described above, according to the present embodiment, the direction of the slit can be changed to the direction in which the user can easily operate with the thumb of the hand holding the terminal, even when the user holds the portable information terminal with any hand. Therefore, the operability of the trackball type input device according to the present invention is improved.
[0050]
In the first and second embodiments described above, the configuration that gives the click feeling to the rotation of the ball by using the depression provided in the tension ball, the tension spring, and the encoder shaft has been described. As will be apparent, the mechanism for providing the click feeling is not limited as long as the rotation operation of the ball is limited to two directions orthogonal to each other and the click feeling can be given to the operator with respect to the rotation in the two directions. Things can be used.
[0051]
For example, it is possible to adopt a structure in which a convex portion is provided on the encoder shaft side and a tension plate is pressed against this portion. This structure has an advantage that the encoder shaft can be easily processed and a simple configuration can be adopted.
[0052]
Also, instead of the mechanical click feeling imparting method as described above, “ActiveClick that can add a click feeling to a touch panel” by Fukumoto and Sugimura; Information Processing Society of Japan Interaction 2001 Proceedings; March 2001; pp 25-26 Alternatively, the “Active Click” method may be adopted to provide a click feeling. In this case, there exists an advantage which can control arbitrarily the presence or absence of a click, and a unit rotation angle.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a trackball type input device capable of obtaining comfortable operability in menu selection in which items are arranged in two orthogonal directions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a simplified diagram showing a trackball type input device according to Embodiment 1 of the present invention.
(B) It is a simplified diagram which shows another one aspect | mode of the trackball type input device which concerns on Embodiment 1 of this invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the flow of an electric signal in the trackball type input device according to the first embodiment of the invention.
FIG. 3 is a diagram schematically showing an internal structure of the trackball type input device according to the first embodiment of the invention.
FIG. 4A is a diagram showing a state before an operator presses a switch of the trackball type input device according to the first embodiment of the present invention.
(B) It is a figure which shows the state which the operator is pushing the switch of the trackball type | mold input device which concerns on Embodiment 1 of this invention.
5 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 3 of the trackball type input device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing various shaft cross-sectional aspects relating to the recess shape of the rotation detection encoder in the trackball type input device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing various shaft cross-sectional aspects regarding the number of depressions of the rotation detection encoder in the trackball type input device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8A is a simplified cross-sectional view of a trackball type input device according to
(B) It is a simplified top view of the trackball type input
[Explanation of symbols]
100 Trackball
Claims (5)
前記トラックボール型入力装置は、
ユーザが触れることができる露出部分を有すると共に、ユーザによる操作によって回転する球状の入力手段と、
前記入力手段の回転量を直交する2方向について検出する検出手段と、
前記入力手段を操作しているユーザに該入力手段の回転に応じて触覚フィードバックを与える触覚フィードバック付与手段と、
前記直交する2方向に設けられたスリットを有すると共に、前記入力手段の露出部分を覆うように該露出部分上に設けられ、ユーザが前記スリットを通してのみ前記入力手段を操作できるようにするカバー部と、
前記入力手段、前記検出手段、前記触覚フィードバック付与手段、及び前記カバー部を含むブロックと、
ユーザが前記カバー部を通じて前記ブロックを垂直軸周りに回転させることができるように前記ブロックを収容するブロック収容部と、
当該携帯情報端末をユーザが片手で把持するときに、前記スリットが当該携帯情報端末を把持する手の親指で操作しやすい角度となるように、前記ブロックの回転を右手用及び左手用の所定位置で係止するストッパ部と、を有することを特徴とする携帯情報端末。A portable information terminal equipped with a trackball type input device,
The trackball type input device comprises:
A spherical input means having an exposed portion that can be touched by the user and rotating by an operation by the user;
Detecting means for detecting the amount of rotation of the input means in two orthogonal directions;
Tactile feedback giving means for giving tactile feedback to a user operating the input means in accordance with rotation of the input means;
A cover having slits provided in two orthogonal directions and provided on the exposed portion so as to cover the exposed portion of the input means, and allowing a user to operate the input means only through the slit; ,
A block including the input means, the detection means, the haptic feedback giving means, and the cover portion;
A block accommodating portion for accommodating the block so that a user can rotate the block around a vertical axis through the cover portion;
When the user holds the portable information terminal with one hand, the block is rotated at a predetermined position for the right hand and the left hand so that the slit is at an angle that can be easily operated with the thumb of the hand holding the portable information terminal. A portable information terminal comprising: a stopper portion that is locked by
前記トラックボール型入力装置は、更に、前記ブロック収容部の底面に設けられ、ユーザによって前記ブロックが押し下げられたときに該ブロックによって押圧され、オン/オフが切り替えられるスイッチ手段を有する、ことを特徴とする携帯情報端末。The portable information terminal according to claim 1,
The trackball input device is further provided on the bottom surface of the block receiving portion is pressed by the block when the block is pushed down by the user, characterized a switch means for ON / OFF is switched, that A portable information terminal.
前記トラックボール型入力装置は、
前記カバー部が可撓性を有さず、
前記カバー部の上から前記ブロック全体が押し下げられたときに、前記スイッチ手段が切り替えられる、ように構成される、ことを特徴とする携帯情報端末。The portable information terminal according to claim 2, wherein
The trackball type input device comprises:
Wherein the cover portion does not have a flexible,
Portable information terminal when the entire block from the top of the cover portion is pressed down, the switch means is switched, configured, it is characterized.
前記カバー部の表面又は裏面に摩擦低減処置が施される、ことを特徴とする携帯情報端末。The portable information terminal according to any one of claims 1 to 3,
A portable information terminal, wherein a friction reduction treatment is applied to the front surface or the back surface of the cover portion.
前記入力手段の表面に摩擦増加処置が施される、ことを特徴とする携帯情報端末。The portable information terminal according to any one of claims 1 to 4,
A portable information terminal characterized in that a friction increasing treatment is applied to the surface of the input means.
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