JP4097368B2 - Trackball - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はボールの移動に応じた操作信号を出力するためのトラックボールに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のパソコン等には、キーボードのみならずトラックボールが用いられており、画面上でポインティングディバイスやカーソルを操作している。
【0003】
ここで、通常のトラックボールは、回転自在に支持されたボールの回転移動量を例えば光学式センサ等によって検出し、検出したボールの回転移動量を操作信号として出力するようになっており、所謂二次元座標の操作信号(ポインティングディバイスの操作信号)を出力することができるように構成されている。
【0004】
しかしながら、このような従来のトラックボールでは、例えばX軸及びY軸から成る二次元座標以外の座標系の操作信号を出力する場合には、特別に設けた機能切り換えスイッチ等によってトラックボールの移動に応じた入力モードを切り換え変更するか、あるいは別の新たな座標入力ディバイスを別途設ける必要があった。またこのため、操作性も悪かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮して成されたものであり、機能切り換えスイッチや別の新たな座標入力ディバイスを別途設けることなく、二次元座標以外の座標系の操作信号を出力することができ、しかも操作性が向上するトラックボールを得ることが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係るトラックボールは、三次元座標の全ての方向に渡って回転自在に支持されたボールと、前記ボールの周囲に設けられ、押圧操作されることで前記ボールに係合して前記ボールを前記三次元座標のうち上下軸周りに回転させるロータリー部材と、前記ボールの所定方向への回転移動量を検出するボール移動量検出手段と、前記ボールを直接操作した際に、前記ボール移動量検出手段によって検出したボールの回転移動量を前記三次元座標のうち左右軸及び前後軸に沿った移動として操作信号を出力すると共に、前記ロータリー部材によって前記ボールを前記上下軸周りに回転させた際に、前記ボール移動量検出手段によって検出した前記ボールの回転量を前記上下軸周りの角度変位として操作信号を出力する制御手段と、を備えている。
【0007】
請求項1記載のトラックボールでは、操作者によってボールが直接操作されると、ボールの所定方向への回転移動量がボール移動量検出手段によって検出され、さらに、制御手段によって、検出したボールの回転移動量が三次元座標のうち左右軸及び前後軸に沿った移動のための操作信号として出力される。
【0008】
また一方、ロータリー部材を押圧操作することによりボールが三次元座標のうち上下軸周りに回転されると、このボールの上下軸周りの回転量がボール移動量検出手段によって検出され、さらに、制御手段によって、検出したボールの回転量が上下軸周りの角度変位のための操作信号として出力される。
【0009】
このように、請求項1記載のトラックボールは、ボール自体を直接操作することで三次元座標のうち左右軸及び前後軸に沿った移動のための操作信号(所謂二次元座標の操作信号)を出力することができるのみならず、機能切り換えスイッチや別の新たな座標入力ディバイスを別途設けることなく、ボールから指を下ろしてロータリー部材を押圧操作するだけで、上下軸周りの角度変位のための操作信号を出力することができる。しかも、ロータリー部材を介したボールの操作方向が人の感性に合った自然なものとなり、操作性が向上する。
【0010】
請求項2の発明に係るトラックボールは、請求項1記載のトラックボールにおいて、前記制御手段は、前記ロータリー部材によって前記ボールが前記上下軸周りに回転された時点で、その後の前記直接操作による前記ボールの回転移動量を、前記三次元座標のうち左右軸に対する迎角変位として操作信号を出力することを特徴としている。
【0011】
請求項2記載のトラックボールでは、ロータリー部材によって一旦ボールが上下軸周りに回転された時点で、所謂モード変更が行われる。すなわち、ロータリー部材によってボールが上下軸周りに回転された後には、その後の直接操作によるボールの回転移動量が、三次元座標のうち左右軸に対する迎角変位のための操作信号として出力される。
【0012】
このように、請求項2記載のトラックボールは、ボール自体を直接操作することで三次元座標のうち左右軸及び前後軸に沿った移動のための操作信号(所謂二次元座標の操作信号)を出力することができると共に、ボールから指を下ろしてロータリー部材を押圧操作するだけで、上下軸周りの角度変位のための操作信号を出力することができるのみならず、さらには、左右軸に対する迎角変位のための操作信号も出力することができ、一層効果的である。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1には本発明の実施の形態に係るトラックボール10の全体構成が概略的な斜視図にて示されており、図2にはこのトラックボール10の全体構成が概略的な縦断面図にて示されている。
【0014】
トラックボール10はボール12を備えている。ボール12は球体に構成されており、ボールベアリング14を介してベース16内に保持されている。このボール12は、三次元座標の全ての方向に渡って回転自在に支持されており、X軸(左右軸)、Y軸(前後軸)、Z軸(上下軸)のそれぞれの軸周りに回転可能となっている。また、ボール12の下面側には、後述する移動量検出のためのドットパターンが印刷されている。
【0015】
なお、図1においては、ボール12のX軸周りの回転を矢印a、Y軸周りの回転を矢印b、Z軸周りの回転を矢印cにて示している。
【0016】
ボールの周囲には、ロータリー部材としての操作ノブ18が配置されている。この操作ノブ18は、全体としてリング状に形成されており、その中央開口部分からボール12の上部が外部に露出する状態で、ベース16の上端に設けられた庇部20に載置され、さらに操作ノブ18の周縁を挟持するようにカバー22が取り付けられている。また、操作ノブ18の裏面側周縁部分は球面状に形成されており、この球面部分がベース16の庇部20に当接している。これにより、操作ノブ18を押圧操作すると、操作ノブ18が変芯してその中央開口部内周縁がボール12に接触する。この状態で操作ノブ18を回転操作することにより、ボール12が操作ノブ18との間の摩擦力によって操作ノブ18と共にZ軸(上下軸)周りに回転される構成である。
【0017】
操作ノブ18の周縁部分とベース16の庇部20との間にはリターンスプリング24が配置されている。さらに、操作ノブ18の周縁部分には、位置決め用の凸部26が形成されると共に、この凸部26に対応してカバー22にも凸部28が形成されている。これにより、操作ノブ18の押圧操作力が解除された際には、リターンスプリング24の付勢力によって操作ノブ18が凸部26及び凸部28に案内されながら自動的に初期位置に復帰するようになっている。
【0018】
また、ベース16のボール12下面に対向する位置には、ボール移動量検出手段としての画像認識部30が配置されている。この画像認識部30は、ボール12の表面に印刷されたドットパターンを光学的に検出することにより、ドットパターンの移動量に基づいてボール12のX軸、Y軸、Z軸周りのそれぞれの移動量を検出することができる。この画像認識部30は、制御手段としての総合処理回路32に接続されており、ボール12の移動量に応じた操作信号を算出しコンピューターへ出力することができるようになっている。
【0019】
ここで、総合処理回路32には、所定の「動作モード」が設定されており、この「動作モード」に基づいて操作信号を出力する。例えば、ボール12を直接操作した際には、画像認識部30によって検出したボール12の回転移動量を三次元座標のうちX軸(左右軸)及びY軸(前後軸)に沿った移動として操作信号を出力すると共に、前述した操作ノブ18によってボール12をZ軸(上下軸)周りに回転させた際には、画像認識部30によって検出したボール12の回転量をZ軸(上下軸)周りの角度変位として操作信号を出力するように構成されている。
【0020】
またさらに、総合処理回路32は、操作ノブ18によってボール12がZ軸(上下軸)周りに回転された時点で、その後の直接操作によるボール12の回転移動量を、三次元座標のうちX軸(左右軸)に対する迎角変位として操作信号を出力するように構成されている。さらにこの時点での「動作モード」は、操作が継続するかぎり保持され、例えばプッシュエンター操作等の確定操作が入力されるまでは切り替わらないようになっている。
【0021】
次に本実施の形態の作用を説明する。
【0022】
以上の構成のトラックボール10では、操作者によってボール12が直接に操作されると、ボール12の所定方向への回転移動量が画像認識部30によって検出され、さらに、総合処理回路32によって、検出したボール12の回転移動量が三次元座標のうちX軸(左右軸)及びY軸(前後軸)に沿った移動のための操作信号として出力される。
【0023】
また一方、操作ノブ18を押圧操作することによりボール12が三次元座標のうちZ軸(上下軸)周りに回転されると、このボール12のZ軸(上下軸)周りの回転量が画像認識部30によって検出され、さらに、総合処理回路32によって、検出したボール12の回転量がZ軸(上下軸)周りの角度変位のための操作信号として出力される。
【0024】
またさらに、このトラックボール10では、操作ノブ18によって一旦ボール12がZ軸(上下軸)周りに回転された時点で、動作モード変更が行われる。すなわち、操作ノブ18によってボール12がZ軸(上下軸)周りに回転された後には、その後の直接操作によるボール12の回転移動量が、三次元座標のうちX軸(左右軸)に対する迎角変位のための操作信号として出力される。
【0025】
したがって、このトラックボール10は、3D−CAD、3D−グラフィックス作成ソフト、3D−ナビゲーション地図、テレビゲーム等に利用することができる。例えば、画面内に3Dデータに基づくカーソルまたは選択対象物体あるいは周辺要素(非選択物体・地図)等が描画されている場合に、ボール12の直接操作によってカーソルまたは選択対象物体のX軸(左右軸)及びY軸(前後軸)に沿った移動(座標位置)を制御し、操作ノブ18を介したボール12の操作によって視点を移動させることができるようになる。さらに、その後には、再びボール12を直接に操作すれば、視点迎角(X軸(左右軸)に対する迎角変位)を調整することができる。
【0026】
このように、本実施の形態に係るトラックボール10は、ボール12自体を直接操作することで三次元座標のうちX軸(左右軸)及びY軸(前後軸)に沿った移動のための操作信号(所謂二次元座標の操作信号)を出力することができるのみならず、機能切り換えスイッチや別の新たな座標入力ディバイスを別途設けることなく、ボール12から指を下ろして操作ノブ18を押圧操作するだけで、Z軸(上下軸)周りの角度変位のための操作信号を出力することができる。しかも、操作ノブ18を介したボール12の操作方向が人の感性に合った自然なものとなり、操作性が向上する。さらにこれに止まらず、X軸(左右軸)に対する迎角変位のための操作信号も出力することができ、一層効果的である。
【0027】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係るトラックボールは、機能切り換えスイッチや別の新たな座標入力ディバイスを別途設けることなく、二次元座標以外の座標系の操作信号を出力することができ、しかも操作性が向上するという優れた効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るトラックボールの全体構成を示す概略的な斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るトラックボールの全体構成を示す概略的な縦断面図である。
【符号の説明】
10 トラックボール
12 ボール
16 ベース
18 操作ノブ(ロータリー部材)
20 庇部
30 画像認識部(ボール移動量検出手段)
32 総合処理回路(制御手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a trackball for outputting an operation signal corresponding to the movement of the ball.
[0002]
[Prior art]
Recent personal computers and the like use not only a keyboard but also a trackball, and operate a pointing device and a cursor on the screen.
[0003]
Here, an ordinary trackball is configured to detect the rotational movement amount of a ball that is rotatably supported by, for example, an optical sensor, and output the detected rotational movement amount of the ball as an operation signal. A two-dimensional coordinate operation signal (pointing device operation signal) can be output.
[0004]
However, in such a conventional trackball, for example, when outputting an operation signal of a coordinate system other than the two-dimensional coordinates composed of the X-axis and the Y-axis, the trackball is moved by a specially provided function changeover switch or the like. It is necessary to change the input mode according to the change or to provide another new coordinate input device. For this reason, operability was also poor.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in consideration of the above facts, and it is possible to output an operation signal of a coordinate system other than two-dimensional coordinates without separately providing a function switching switch or another new coordinate input device, In addition, the object is to obtain a trackball with improved operability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The trackball according to the invention of claim 1 is provided around a ball supported rotatably in all directions of three-dimensional coordinates, and is engaged with the ball by being pressed. A rotary member that rotates the ball about the vertical axis of the three-dimensional coordinates, a ball movement amount detection unit that detects a rotational movement amount of the ball in a predetermined direction, and when the ball is directly operated, The rotation movement amount of the ball detected by the ball movement amount detection means is output as a movement along the left and right axes and the front and rear axes of the three-dimensional coordinates, and the ball is rotated around the vertical axis by the rotary member. Control means for outputting an operation signal as an angular displacement about the vertical axis when the amount of rotation of the ball detected by the ball movement amount detection means is It is provided.
[0007]
In the trackball according to claim 1, when the ball is directly operated by the operator, the rotational movement amount of the ball in a predetermined direction is detected by the ball movement amount detection means, and further, the detected rotation of the ball is detected by the control means. The movement amount is output as an operation signal for movement along the left and right axes and the front and rear axes of the three-dimensional coordinates.
[0008]
On the other hand, when the ball is rotated around the vertical axis of the three-dimensional coordinates by pressing the rotary member, the rotation amount of the ball around the vertical axis is detected by the ball movement amount detection means, and the control means Thus, the detected rotation amount of the ball is output as an operation signal for angular displacement about the vertical axis.
[0009]
In this way, the trackball according to claim 1 directly operates the ball itself to generate an operation signal (so-called two-dimensional coordinate operation signal) for movement along the left-right axis and the front-rear axis among the three-dimensional coordinates. In addition to being able to output, it is not necessary to separately provide a function selector switch or another new coordinate input device. An operation signal can be output. In addition, the operation direction of the ball via the rotary member becomes a natural one that matches human sensitivity, and the operability is improved.
[0010]
The trackball according to a second aspect of the present invention is the trackball according to the first aspect, wherein the control means is configured to perform the direct operation after the ball is rotated around the vertical axis by the rotary member. An operation signal is output as the amount of rotational movement of the ball as an angle-of-attack displacement with respect to the left and right axes of the three-dimensional coordinates.
[0011]
In the trackball according to the second aspect, when the ball is once rotated around the vertical axis by the rotary member, a so-called mode change is performed. That is, after the ball is rotated around the vertical axis by the rotary member, the rotational movement amount of the ball by the subsequent direct operation is output as an operation signal for the angle-of-attack displacement with respect to the left and right axes of the three-dimensional coordinates.
[0012]
As described above, the trackball according to claim 2 directly operates the ball itself to generate an operation signal (so-called two-dimensional coordinate operation signal) for movement along the left-right axis and the front-rear axis among the three-dimensional coordinates. In addition to being able to output, it is possible not only to output an operation signal for the angular displacement around the vertical axis by simply pressing the rotary member with the finger down from the ball, but also to the left and right axes. An operation signal for angular displacement can also be output, which is more effective.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an overall configuration of a
[0014]
The
[0015]
In FIG. 1, the rotation of the
[0016]
An
[0017]
A
[0018]
An
[0019]
Here, a predetermined “operation mode” is set in the
[0020]
Furthermore, when the
[0021]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0022]
In the
[0023]
On the other hand, when the
[0024]
In the
[0025]
Therefore, the
[0026]
As described above, the
[0027]
【The invention's effect】
As described above, the trackball according to the present invention can output an operation signal of a coordinate system other than two-dimensional coordinates without providing a function changeover switch or another new coordinate input device, and has operability. It has an excellent effect of improving.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an overall configuration of a trackball according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing the overall configuration of the trackball according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10
20
32 Total processing circuit (control means)
Claims (2)
前記ボールの周囲に設けられ、押圧操作されることで前記ボールに係合して前記ボールを前記三次元座標のうち上下軸周りに回転させるロータリー部材と、
前記ボールの所定方向への回転移動量を検出するボール移動量検出手段と、
前記ボールを直接操作した際に、前記ボール移動量検出手段によって検出したボールの回転移動量を前記三次元座標のうち左右軸及び前後軸に沿った移動として操作信号を出力すると共に、前記ロータリー部材によって前記ボールを前記上下軸周りに回転させた際に、前記ボール移動量検出手段によって検出した前記ボールの回転量を前記上下軸周りの角度変位として操作信号を出力する制御手段と、
を備えたトラックボール。A ball supported rotatably in all directions of the three-dimensional coordinates;
A rotary member provided around the ball and engaged with the ball by being pressed to rotate the ball about the vertical axis of the three-dimensional coordinates;
Ball movement amount detection means for detecting the rotational movement amount of the ball in a predetermined direction;
When the ball is directly operated, the rotational movement amount of the ball detected by the ball movement amount detection means is output as a movement along the left and right axes and the front and rear axes of the three-dimensional coordinates, and the rotary member Control means for outputting an operation signal with the amount of rotation of the ball detected by the ball movement amount detection means as an angular displacement about the vertical axis when the ball is rotated about the vertical axis by:
Trackball with
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