(57)【要約】【課題】非健常者であってもポインタの位置を指定しやすいポインティングデバイスを提供する。【解決手段】本体２と、本体２に回転可能に保持された球３とを備えたポインティングデバイス１において、前記球３が、低比重材料からなり球状の輪郭を有する塊と、高比重材料からなり塊の幾何学的中心と異なる位置に埋められた錘とからなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、本体に回転可能に保持された球とを備えたポインティングデバイスにおいて、
前記球が、その幾何学的中心と異なる位置に重心を有することを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項２】
本体と、本体に回転可能に保持された球とを備えたポインティングデバイスにおいて、
前記球が、低比重材料からなり球状の輪郭を有する塊と、高比重材料からなり塊の幾何学的中心と異なる位置に埋められた錘とからなることを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項３】
前記本体が、球の表面に対して発光する発光部と、発光部より発せられ球の表面で反射した光又は球を通過した光を検出する受光部とを備えている請求項１又は２に記載のポインティングデバイス。
【請求項４】
前記球は、ボールベアリングを介して本体に保持されている請求項１又は２に記載のポインティングデバイス。
【請求項５】
前記本体に前記球と微小間隙を介して対向する透明の中空体が固定され、
前記球は、その微小間隙に液密に充填されたシリコンオイルなどの液体を介して本体に保持されている請求項１又は２に記載のポインティングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
コンピュータ等の情報処理装置にポインタの位置を指定するポインティングデバイスに関する。このポインティングデバイスは、操作者が身障者、病人、高齢者などの非健常者である場合に好適に利用される。
【背景技術】
【０００２】
パソコンなどの情報処理装置において、画面上のポインタの位置を指定するための入力装置として、「マウス」と称されるポインティングデバイスが汎用されている。従来、マウスは、内部に回転可能に保持されるとともに一部が重力の作用で底面から露出した球と、その球の回転方向及び回転量を検出するセンサとを具備している。そして、マウスパッド等の平面上において、球をパッドと接触させながら移動させることにより、球を回転させ、その回転方向及び量に基づいて画面上のポインタを移動させている。
従って、ポインタを移動させる際には、球を重力の作用で底面から露出させる必要上、底面が下向きになるように机上でマウスを握って接地させながら水平方向に滑らせなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、長時間定姿勢を保つことができなかったり、寝たきりであったりする非健常者にとって、マウスを常に水平方向に移動させることは困難であり、従来のマウスによる指定は骨の折れる仕事である。
それ故、この発明は、非健常者であってもポインタの位置を指定しやすいポインティングデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
その課題を解決するために、この発明のポインティングデバイスは、
本体と、本体に回転可能に保持された球とを備えたポインティングデバイスにおいて、
前記球が、その幾何学的中心と異なる位置に重心を有することを特徴とする。
このポインティングデバイスによれば、球は本体の姿勢に係わらず重心が幾何学的中心より常に重力方向の下位となるような定姿勢を保つ。従って、本体と球との相対的関係を検出する公知のセンサ等の検出装置を付設すれば、本体を任意の方向及び角度に傾けることにより、本体に対して球が回転するのと同じ信号を検出することができる。
【０００５】
そこで、この発明のポインティングデバイスを別の局面から眺めれば、
本体と、本体に回転可能に保持された球とを備えたポインティングデバイスにおいて、
前記球が、ゴム、プラスチックなどの低比重材料からなり球状の輪郭を有する塊と、金属などの高比重材料からなり塊の幾何学的中心と異なる位置に埋められた錘とからなることを特徴とする。
塊よりも錘の方が比重が大きいので、錘が幾何学的中心より常に重力方向の下位となるように球が定姿勢を保つからである。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、ポインティングデバイスを水平に移動させる必要はなく、角度を変えるだけでポインタの位置を指定することができる。従って、操作者は起立、俯せ、仰向けなど楽な姿勢で操作することができる。また、球を底面に露出させる必要がないから、デバイス内にゴミが侵入することがほとんどない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本体と球との相対的関係を検出する装置としては特に限定されず、直交する二本の回転軸を球の表面に当接し、各々の回転量をエンコーダにて出力してもよい。また、前記本体に、球の表面に対して発光する発光部と、発光部より発せられ球の表面で反射した光又は球を通過した光を検出する受光部とを取り付けて球に対する本体の回転を光学的に検出しても良い。例えば特開平３−１０５４１５に記載されているように、球の表面に反射率の異なるパターンを市松模様状に形成しておけば反射光を受光部で受けることにより回転量及び方向を検出することができる。また、特開平１１−１０２２５７に記載されているように、球に径方向に貫通する孔や透明柱を多数設けておけば、入射光を受光部で受けることにより回転量及び方向を検出することができる。
【０００８】
前記球を本体に回転可能に保持する手段としては、球の周囲に立体的に配置したボールベアリングが挙げられる。また、前記本体に前記球と微小間隙を介して対向する透明の中空体を固定し、その微小間隙に液密にシリコンオイルなどの液体を充填して球を本体に保持してもよい。
【実施例】
【０００９】
−実施例１−
この発明の第一の実施例に係るポインティングデバイスを図面とともに説明する。図１はポインティングデバイスを示す正面図、図２は同じく平面図、図３は同デバイスの内部構造を示す平面図である。
ポインティングデバイス１は、ベース２ａ及びカバー２ｂからなる本体２と、本体２に回転可能に保持された球３とを備える。球３は、球状の輪郭を有するゴム製の塊３ａとその中に埋め込まれた鉛製の一つの錘３ｂとからなる。錘３ｂは、塊３ａの幾何学的中心より偏った位置に埋め込まれている。
【００１０】
ベース２ａには、球３のほぼ下半部を包囲する半球状の凹部２ｃが形成され、その周縁の４箇所にボールベアリング２ｄが１個ずつ配置されている。また、カバー２ｂにも同様に球３のほぼ上半部を包囲する半球状の凹部（図示省略）が形成され、ボールベアリングが配置されている。
更に本体２は、球３に接触し互いに直交するようにベース２ａに配置された２本の回転軸５、６と、これら回転軸５、６の回転量を各々検出する光学式ロータリエンコーダ７、８と、検出信号を情報処理装置に出力する回路４とを備える。
【００１１】
このデバイス１においては、比重の大きい錘３ｂが比重の小さい塊３ａの幾何学的中心より偏った位置に埋め込まれており、しかも球３が本体２に回転可能である。その結果、本体２の姿勢に係わらず、球３は錘３が塊３ａの幾何学的中心より重力方向下位になる姿勢を保つ。従って、本体２を掴んで傾けるだけで、本体２の回転量及び方向が回転軸に伝達され、エンコーダにて検出し、ポインタの位置を指定することができる。
【００１２】
−実施例２−
この発明の第二の実施例に係るポインティングデバイスを図４に正面図、図５に平面図として示す。また、その内部構造を図６に平面図として示す。この例では、実施例１におけるエンコーダに代えて発光素子及び受光素子からなる光センサ１６が球１３の近傍に配置されている。そして、球１３の表面には反射率の異なる材料にて市松模様のパターンが形成されている。また、情報処理装置との接続コードに代えて、情報処理装置の受信部に向かって赤外線により信号を発する送信部１９及び各部に電力を供給する電池等の電源１５が設けられている。
このデバイス１１においても、錘１３ｂが塊１３ａの偏芯位置に埋め込まれている。その結果、本体１２を掴んで傾けるだけで、本体１２の回転量及び方向を反射光の変化に基づいて光センサ１６にて検出し、ポインタの位置を指定することができる。コードレスであるから、本体１２を傾けやすく、回転させるのも容易である。
【００１３】
−実施例３−
この発明の第三の実施例に係るポインティングデバイスを図７に一部破断正面図として示す。この例でも、実施例１におけるエンコーダに代えて発光素子及び受光素子からなる光センサ２６が球２３の近傍に配置されている。そして、球２３の表面には反射率のことなる材料にて市松模様のパターンが形成されている。また、情報処理装置との接続コードに代えて実施例２と同様に送信部２９及び電源２５が設けられている。更に実施例１におけるボールベアリングに代えて透明のアクリル樹脂からなる中空球２２ｄがベース２２ａと一体のブラケット部２２ｅに固定され、ウレタンゴム２２ｆを介してカバー２２ｂに圧接されている。中空球の内面は微小間隙を介して球の外面と対向し、その微小間隙にシリコンオイル２７が液密に充填されている。光センサ２６は中空球２３の外側に配置されている。
【００１４】
このデバイス２１においても、錘２３ｂが塊２３ａの偏芯位置に埋め込まれている。しかも球２３はシリコンオイル２７中を浮いた状態で本体２２に保持されているので、摩擦抵抗は極めて少ない。従って、本体２２が角度を変えても球２３は全く追従することなく同じ姿勢を保つ。その結果、本体２２を掴んで傾けたり回したりして角度を変えるだけで、本体２２の回転量及び方向を反射光の変化に基づいて光センサ２６にて検出し、ポインタの位置を速やかに指定することができる。コードレスであるから、本体２２を傾けやすく、回転させるのも容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１のポインティングデバイスを示す正面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく内部構造を示す平面図である。
【図４】実施例２のポインティングデバイスを示す正面図である。
【図５】同じく平面図である。
【図６】同じく内部構造を示す平面図である。
【図７】実施例３のポインティングデバイスを示す一部破断正面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１，１１，２１  ポインティングデバイス
２，１２，２２  本体
２ｄ，１２ｄ  ボールベアリング
３，１３，２３  球
３ａ，１３ａ，２３ａ  塊
３ｂ，１３ｂ，２３ｂ  錘
１６，２６  光センサ
２３  中空球
２７  シリコンオイル
【図１】
2006350540.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006350540.tif 000007
【図６】
2006350540.tif 000008
【図７】
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