(57)【要約】      （修正有）【課題】トラックボールにて右上・右下等の斜め方向を含む３６０度全方向への画面スクロール操作とマウス位置変化の情報検知が可能なマウス入力装置を提供する。【解決手段】一対の光源と光学センサーを利用し、光源の光をトラックボールとデスク上又はマウスパッド上に照射・反射させ、反射光を光学センサーで受光し、ホイールのスクロール機能を果たすトラックボールの回転方向・回転角とマウスの移動方向と移動量の両方を検知可能な事を特徴とする。【選択図】図２−ｌ
0003152925.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ又はレーザーダイオードと光学センサーとトラックボールと情報提供手段とモード切替手段と記憶部とスイッチ又はセンサーとトラックボール受け機構のあるマウスキャビネットと位置・回転検知と制御手段から構成されるマウス入力装置に於いて、ＬＥＤ又はレーザーダイオードからの光線をマウスのマウス位置検知位置８でデスクやマウスパッドの表面に照射し、その反射光をキャビネットのトラックボール受け機構に回転自在に設置されたトラックボール球体に照射し、その反射光を光学レンズを介し又は直接光学センサー５で受光し、位置・回転検知と制御手段にて記憶部に位置又は回転情報を記憶し、前記スイッチ又はセンサーからの情報に基づきモード切替手段にてマウスとトラックボールモードの切り替えを行い、位置・回転検知と制御手段にてカーソル又はスクロールの縦と横の移動量に演算し、一対の光源と光学センサーで前記トラックボールの回転と前記マウス位置の変化の両者を検知し、パソコンへの情報提供手段にて情報の提供が可能なシンプルな電気的・機構的な構造のマウス入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の構成のマウス入力装置に於いて、ＬＥＤ又はレーザーダイオードの光源からの光線を、光学レンズを介して又は直接トラックボール球体の表面の回転検知位置４に照射し、その反射光をマウス位置検知位置８でデスクやマウスパッドの表面に照射し反射光を光学レンズを介し又は直接光学センサー５で受光し、請求項１に記載の手段にて行い、一対の光源と光学センサーで前記トラックボールの回転と前記マウス位置の変化の両者を検知可能なシンプルな電気的・機構的な構造のマウス入力装置。
【請求項３】
請求項１に記載の構成のマウス入力装置に於いて、ＬＥＤ又はレーザーダイオードの光源からの光線を、半透過反射レンズにて２本の光線に分け、これにより生成される２本の光線の一方の反射光をマウス位置検知位置にてマウス位置検知に利用し、もう一方の透過光を反射板にて反射させ又は直接トラックボール表面に照射し、両者より得られた反射光を前記半透過反射レンズと集光の為の光学レンズを介して又は直接光学センサーにて受光し、請求項１に記載の手段にて行い、一対の光源と光学センサーで前記トラックボールの回転と前記マウス位置の変化の両者を検知可能なシンプルな電気的・機構的な構造のマウス入力装置。
【請求項４】
請求項１又は３に記載の構成のマウス入力装置に於いて、トラックボールに利用者の指をのせトラックボールを下方向へ加圧・押し下げが加わった事を検知する為のスイッチ又はセンサー２６と板バネ又はボール受け機構にて押し下げる前の元の位置に復元するプラスチック成形品と上下方向に可動式のボール受け機構又はその一部が下方向へ僅かに可動する機構を内蔵し、これを下へ加圧しつつトラックボールを回転させ前記スイッチ又は前記センサーが加圧を検知した場合、又はマウスに具備されたボタン２０とスイッチを操作した場合、請求項１記載の手段にて、光学センサーの位置情報をマウス位置検知モードからスクロール方向と角度の情報検知モードに切り替える為のモード切替手段とパソコンへの情報提供手段により、パソコンへスクロール方向と回転角度の情報としてパソコンに情報提供を行える事を特徴とするマウス入力装置。
【請求項５】
請求項１又は３に記載の構成のマウス入力装置に於いて、マウスに設置された押しボタン又はスライド式レバーとその操作を検知する為のスイッチを内蔵し、前記のボタンのスイッチ操作・切り替えを行う事によりマウス位置検知に加え、位置・回転検知と制御手段により、トラックボールの回転操作を表計算ソフトに於けるセルの移動に変換でき、業務効率の改善を追求できる事を特徴とするマウス入力装置。
【請求項６】
請求項１又は３に記載の構成のマウス入力装置に於いて、マウスに設置された押しボタン又はスライド式レバーとその操作を検知する為のスイッチを内蔵し、スイッチ操作・切り替えを行う事によりマウス位置検知に加え、位置・回転検知と制御手段により、トラックボールの回転操作によりカーソルを移動させ業務効率の改善を追求できる事を特徴とするマウス入力装置。
【請求項７】
請求項１又は３に記載の構成のマウス入力装置に於いて、トラックボール受け機構に前記トラックボールの全方向へのスムーズな回転の為に３個以上の断面が多角形又は突起部又は凹凸を形成した円形又は多面体のローラー２８を内蔵し、３箇所以上の支点の上でトラックボールを全方向へスムーズに回転させつつも、最小のトラックボール回転角３６に回すと、前記ローラー２８と前記の位置・回転検知と制御手段により、パソコン画面の全方向へのスクロール動と連動させ、指の触覚で一定の回転角のステップを、前記ローラーによる機械的な抵抗にて指の触覚で利用者に知らせる事が可能な事を特徴とするマウス入力装置。
【請求項８】
請求項１に記載の構成のマウス入力装置に於いて、マウス内で光源の光を２回反射させる為に反射する表面処理を行った滑りにくいトラックボール球体２を内蔵し、マウス位置を読み取る為の卓上の読取部と前記トラックボール球体の表面に合計２回光源の光をマウス内で反射させ、反射光を光学センサーで受光し、一対の光源と光学センサーで正確にマウス位置とスクロール指示情報検知が可能な事を特徴とするトラックボール球体を内蔵したマウス入力装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】現在、パソコン操作には、ポインティングデバイスとしてマウスが利用されています。
【背景技術】
【０００２】現在、マウスやキーボード等を利用し、ホームページ閲覧・表計算等にパソコンは利用されている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】現在、パソコンはＨＰ閲覧・文書作成・表計算等の作業に利用されているが、画面の上下・左右方向へのスクロールは、マウス上のホイールの前後方向への回転と左右にホイールを左右何れかに倒す機構と左右の押しを検知するスイッチを内蔵した横スクロール対応対応ホイールマウスが普及している。
しかし横スクロール対応ホイールを左右に連続して倒すと大きな左右方向へのスクロールが可能となりますが、正確なスクロール移動位置でホイールを離さないとタイミングを失い行き過ぎたり、手前で止まってしまう課題がある。
またホイールの前後回転を検知する為の回転角と方向の検知の為のエンコーダに加え、前記のホイールの左右への倒し・傾けを検知する為の複雑な機構と左右各一個のスイッチの追加が必要となり、部品点数が多く、組立も複雑、生産工数がかかるという課題がある。
ホイールを左右へ倒す機構と回転するホイールそのものをホイールの直径に近い簡素なトラックボールに置き換えられ、マウスの位置検知用光学センサーと光源で検知できれば、コストダウンと操作性の改善に結びつくはずである。しかしその場合、トラックボール位置検知の為、一対の光学センサーと光源の追加が必要となり、電気回路・機械的な機構が複雑化し、プリント配線基板への追加的なセンサーと光源の実装が必要となる。
更に斜め右や斜め左方向等への斜め位置へのスクロール時には一度横へ・その後上下へのスクロールが必要となり、現在の位置から斜め方向へ直接スクロールする事はできない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】本考案は、図２−１の様に、トラックボールの一部が露出されたマウスキャビネットとトラックボールに回転自在に設けられたボール受け機構にトラックボールを内蔵したマウス・トラックボールの位置・回転検知装置に於いて、左右に傾け可能な横スクロール対応ホイールの代わりにトラックボールの回転方向・回転角のトラックボールの回転検知位置を有するマウスであって、ＬＥＤ又はレーザーダイオードからの光線を光学レンズを介し又は直接マウス中央部のマウス位置検知位置８でデスク表面やマウスパッドの表面に照射し、その反射光をトラックボール受け機構３に回転自在に設置されたトラックボール球体の表面４に照射し、その反射光を光学レンズを介し又は直接光学センサー５で受光し、位置・回転検知と制御手段にて光学センサーからの情報を記憶部に記憶し、マウス中央部に於けるマウス位置変化の検知とトラックボールの回転検知を行う５図の位置・回転検知と制御手段にて、マウスとトラックボール位置の検知手段とモード切替手段とパソコンへの情報提供手段により、トラックボールにて右上・右下等の斜め方向を含む３６０度全方向への画面スクロール操作とマウス位置変化の情報検知が可能な事を特徴とする一対の光源と光学センサーで前記トラックボール位置とマウス位置の変化の両者を一対の光源と光学センサーで検知可能なシンプルな電気的・機構的な構造の入力装置。
通常、利用者が利用するマウス位置検知モードに加え、トラックボールに指をのせ加圧又はマウスに具備されたボタン又はレバー２０の操作をしつつ前記トラックボールを回転する事による光学センサーで検知、スクロール量とスクロール方向の情報として出力する。
【考案の効果】
【０００５】本考案は、現在の横スクロール対応ホイール付きマウスの機能に加え、マウス先端部に配置したトラックボール球体の回転方向と回転角の位置情報の変化をマウス位置情報の変化と同様のソフトウエアアルゴリズムにて検知し、斜め上や斜め下等への画面のスクロール移動の検知を可能にする事により、直径がホイールに近い大きなトラックボールを指で操作し・任意の画面位置へのスクロール操作を可能にするものです。  従い横スクロール対応ホイールの場合の様に、左右への連続押し・指の離しによる連続移動制御により、行き過ぎたり、手前で止まったりする課題を解決するものです。
0003152925.tif 000003
てマウス位置の検知に加え、トラックボール球体の回転方向・回転角の検知に転用する事により、トラックボール専用のセンサーを設けずに、マウス位置変化検知用アルゴリズムの利用により、開発費や製品コストを削減を追求するものです。
このような画面のスクロール制御を、シンプルな電気回路・メカニカルな機構の採用により、優れた操作性を実現するものです。
その為、光学システムのモジュール化が容易であり、部品点数が相対的に少なく、組立生産がシンプルで工数が短く、故障率の低下が見込まれ、ホイールやエンコーダセンサーや横スクロール対応機構等の複雑な電気・機構部材が必用なくなり、スクロールの操作性を改善しつつ、部品点数の削減による大幅なコストダウンと組立生産の効率化と組立時間と工数の削減が見込まれる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】図２−１に本考案を実現するための最良の形態について説明します。本マウスの外観は通常のマウスと同様の外観ですが、マウス先端部等にホイールの代わりにトラックボールとボール受け機構を配し、マウスに具備されたボタンとスイッチ又は前記ボール受け機構を下方向へ指による加圧により下方向へ移動させこれをスイッチ又はセンサー２６で検知し、スクロール情報とマウス位置変化を検知する両モードを切り替え、一対の光源と光学センサーで前記のマウス位置と前記トラックボールの回転情報の検知を行うものです。
【実施例】
【０００７】図２−２にてマウスの具体的な実施例について説明します。光源からの光線をトラックボール表面４にあてその反射光をデスク上又はマウスパッド上の面１０に反射させ、その反射光を光学センサーで受光し、マウス位置とトラックボールの回転を検知する実施も可能です。
また図９の様にマウス先端部に回転可能なトラックボールとボール受け機構とトラックボール開口部を有するマウスキャビネットを有するマウスに於いて、マウスの手前に配置したマウス位置検知用のＬＥＤ又はレーザーダイオードの光源の光線を反射板を介し又は直接に半透過反射式光学レンズに照射し、２本の光線に分け、一方の透過光をマウスの先端部へ導き反射板にて上方向のトラックボールへ導き、マウス先端部のボール受け部に回転自在に回転可能な様に配したトラックボール表面４に光線を照射し、前記トラックボール表面からの反射光を反射板を介して半透過反射レンズにて前記レンズ上の光学レンズを介して光学センサーで受光し、光学イメージを電気信号に変換し、マウス位置とトラックボールの回転検知を行い、半透過反射式レンズで分けられたもう一方の光線を前記半透過反射式レンズの真下のマウス位置検知位置８に於いてデスク上又はマウスパッド上に照射し反射光を利用し光学センサー５で受光し、マウスの移動量・移動方向情報を前記のトラックボールと同様に検知し、マウスの位置情報を検知するものです。
トラックボールに指をのせ、ボールを下方向への僅かな押し下げを検知するスイッチ又はセンサー２６と指を離すと上の元の位置に戻る為にスプリング又は金属の板バネ又はプラスッチ製スプリング又はバネ２７をボール受け機構に内蔵し、トラックボールを下への押し下げにより、マウスの位置変化検知からトラックボールの回転検知に切り替える事により光学センサーからの出力信号の出力をにつき、トラックボールの移動としての換算に切り替えを行うものです。
更にマウスに具備されたボタンあるいはスライドスイッチ２２又は２３の操作・切り替えにより、トラックボールの回転をカーソルの移動や表計算ソフトに於けるセルの移動に変換し、業務の効率化を追求する。
更にマウスの先端部のトラックボール球体と卓上のマウス位置検知部に二度光源の光を反射させ、光学センサーで受光する為に、前記球体の表面に反射率を高める素材を使用し、２回の反射による光量の減衰を抑制し、マウスの検知精度を追求するものです。
更に画面の前記トラックボール球体を使用したスクロール機能に於いて、スムーズな前記球体の回転を追求しつつも、ユーザが前記球体を指で最小のトラックボールの回転角３６に回すと、回転角のステップごとに機械的な抵抗にて指の触角でステップを確認・認識できる様にする為に３個以上の断面が多角形又は突起又は凹凸を有する円形又は多面体又は球体の回転体ローラーを配したボール受け機構を内蔵する事により正確な狙った画面位置へのトラックボールによる効率的なスクロールを追求するものです。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案のマウス入力装置の上から見た外観図にて本考案の説明を行います。
【図２−１】本考案のマウス入力装置の側面から見た断面図にて本考案の説明を行います。
【図２−２】本考案のマウス入力装置の側面から見た断面図にて本考案の実施例の説明を行います。
【図３】横スクロール対応ホイール付きマウスの上から見た断面図にて本考案の説明を行います。
【図４】横スクロール対応ホイール付きマウスの側面から見た外観図にて本考案の説明を行います。
【図５】本考案のマウス入力装置の基本ブロック回路図にて本考案の説明を行います。
【図６】本考案のマウス入力装置のトラックボール回転検知とマウス位置検知を切り替える為のボタン２０のスイッチと、スイッチ又はセンサー２６の状態を検知するフロー図にて本考案の説明を行います。
【図７】本考案のマウス入力装置のボール受け機構に関する詳細な側面から見た断面図にて本考案の説明を行います。
【図８】本考案のマウス入力装置を側面から見た断面図にて本考案の説明を行います。
【図９】本考案のマウス入力装置の側面から見た断面図にて本考案の説明を行います。
【図１０】本考案のマウス入力装置の前から見た外観図にて本考案の説明を行います。
【図１１】横スクロール対応ホイール付きマウス入の前から見た説明図にて本考案の説明を行います。
【符号の説明】
【０００９】  １  トラックボール付きマウス入力装置本体
２  トラックボール（Ｔｒａｃｋｂａｌｌ）、表面に反射率を高める加工を施した球体
３  トラックボールのボール受け機構、トラックボールをスムーズかつ触覚で最低スクロールステップを検知する為の断面が多角形又は突起又は凹凸を形成した球形又は多面体の回転ローラーによりを回転させる為のボール受け機構
４  トラックボールの回転検知位置
５  光学センサーと光学レンズ（又は光学レンズなし）
６  ＬＥＤ又はレーザーダイオードと光学レンズ（又はレンズなし）
７  マウスキャビネット
８  マウス位置検知位置
９  マウスの底部のマウスキャビネット
１０  デスク上又はデスク上のマウスパッド等のマウス位置を検知する位置
１１  デスク又はマウスパッド、マウスは実使用ではデスクに密着して使用する
１２  エンコーダモジュールの押し下げを検知するスイッチ
１３  横スクロール対応ホイールマウスのホイールの回転軸
１４  横スクロール対応ホイールマウスのホイール
１５  横スクロール対応ホイールマウスの横スクロール対応機構、左右へホイールを倒す機構
１６  横スクロール対応ホイールマウスのエンコーダセンサー、ホイールの回転検知センサー
１７  横スクロール対応ホイールマウスのホイールとエンコーダモジュール、モジュールが左右・上下へ倒れるセンサーとホイールを含むモジュール
１８  エンコーダモジュールの押し下げを検知するスイッチ
１９  マウスの左右のクリックボタン
２０  トラックボールの回転とマウス位置を検知するモードの切り替えを行う為のボタン又はレバー
２１  斜め下方向へトラックボールを回転させ、画面の斜め下への画面スクロール指示
２２  トラックボールの回転をカーソル移動として利用する為のモード切り替えの為の押しボタン又はレバー
２３  トラックボールの回転を表計算ソフトでのセル移動に変換する為のモードへ切り替える押しボタン又はレバー
２４  トラックボールへの指による下への加圧を検知する為のボール受け機構の可動部
２５  トラックボールへの指による加圧と指の離しによるトラックボールの僅かな上下動
２６  トラックボールへの指の加圧・押し下げを検知するスイッチ又はセンサー
２７  板バネ又はスプリング又はプラスチックの板バネ
２８  断面が多角形又は多面体又は球形の回転体ローラー、トラックボールを回転自在に回転させる為のボール受けに内蔵のローラー
２９  マウスパッド
３０  反射板
３１  光学レンズ
３２  反射板
３３  半透過反射レンズ
３４  利用者の手の指
３５  トラックボールの可動範囲
３６  中間角のボール回転角、最小のトラックボールの回転角のステップ、最小のスクロールを実現する為のトラックボールの回転角
３７  横スクロールホイールマウスのホイール可動範囲
３８  横スクロールホイールマウスのホイールのニュートラル位置、指を離した場合のホイール位置
３９  横スクロールホイールマウスのホイールを左右に倒したホイール位置、ホイールの左右方向へ倒し・エンコーダモジュールの左右一方への押し下げ検知角
【図１】
0003152925.tif 000004
【図２−ｌ】
0003152925.tif 000005
【図２−２】
0003152925.tif 000006
【図３】
0003152925.tif 000007
【図４】
0003152925.tif 000008
【図５】
0003152925.tif 000009
【図６】
0003152925.tif 000010
【図７】
0003152925.tif 000011
【図８】
0003152925.tif 000012
【図９】
0003152925.tif 000013
【図１０】
0003152925.tif 000014
【図１１】
0003152925.tif 000015