(57)【要約】【課題】回転可能な操作部を用いてＸ方向（縦方向）及びＹ方向（横方向）へのカーソル移動を演算処理を用いずに制御することができる入力装置及びそれを備えた電子機器を提供すること。【解決手段】第一の回転軸Ａに対して軸回りに回転可能であると共に第一の回転軸Ａに対して直交する第二の回転軸Ｂを有した回転方向に軸回りに回転可能に規制された操作部３０と、第一の回転軸Ａ回りの操作部３０の回転量を検出して制御信号を送る第一の検出機構５１と、第二の回転軸Ｂ回りの操作部３０の回転量を検出して制御信号を送る第二の検出機構５３とを備える入力装置を提供する。【選択図】    図５
2004246676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器本体に制御信号を送る入力装置であって、
第一の回転軸に対して軸回りに回転可能であると共に該第一の回転軸に対して直交する第二の回転軸を有した回転方向に軸回りに回転可能に規制された操作部と、
前記第一の回転軸回りの前記操作部の回転量を検出して前記制御信号を送る第一の検出機構と、
前記第二の回転軸回りの前記操作部の回転量を検出して前記制御信号を送る第二の検出機構とを備えていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
請求項１記載の入力装置において、
前記操作部の回転に抵抗を加えると共に一定の回転角度で前記抵抗を低下させる抵抗付加機構を備え、
前記第一の検出機構及び前記第二の検出機構が、前記一定の回転角度にまで前記操作部が回転した際に前記制御信号を送ることを特徴とする入力装置。
【請求項３】
請求項２記載の入力装置において、
前記第一の回転軸回りの一定の回転角度に対して前記第二の回転軸回りの一定の回転角度の方が、大きく設定されていることを特徴とする入力装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の入力装置において、
前記操作部が、前記第一の回転軸及び前記第二の回転軸に対して直交する方向に上下可能に支持され、
前記操作部が、上下された状態を検出して前記制御信号を送る第三の検出機構を備えていることを特徴とする入力装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の入力装置において、
前記操作部が、前記第二の回転軸を有する一方の回転軸部材の一部に一体的に取り付けられ、該第二の回転軸の軸回りに回転自在に支持されると共に、該一方の回転軸部材の一部に前記第一の回転軸を有する他方の回転軸部材を設け、該他方の回転軸部材の軸回りに回転自在に支持されていることを特徴とする入力装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の入力装置において、
前記操作部が、球状であることを特徴とする入力装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の入力装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項７記載の電子機器において、
情報が表示される表示部を備え、
前記入力装置が、前記表示部の表示を変更する制御信号を送るものであり、前記第二の検出機構の信号が、前記第一の検出機構の信号と異なる前記表示の変更を行うものであることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項８記載の電子機器において、
前記第一の検出機構の信号が、前記表示部の表示画面を上下にスクロールさせるものであり、
前記第二の検出機構の信号が、前記表示部の表示画面を異なる表示画面に切り替えるものであることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項８記載の電子機器において、
前記第二の検出機構の信号が、複数のアプリケーションソフトウェアが起動されている際に、前記表示部に表示されるアプリケーションソフトウェアを切り替えることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項８記載の電子機器において、
前記第二の検出機構の信号が、前記表示部に表示させる文字の入力又は変換の方式を切り替えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータや携帯電話等の電子機器本体に制御信号を送る入力装置及びこれを備えた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、パーソナルコンピュータ等の電子機器を使用する際、ディスプレイ画面上のカーソル等の移動を含む操作は、例えばキーボードに取り付けられているトラック駒を操作して行ったり、キーボードとは別に設けたトラック駒装置を操作して行う方法が知られている。この種のトラック駒装置としては、様々なものが提供されているが、その一つとして操作時にクリック感を有し、ガタツキを感じにくいトラック駒装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このトラック駒装置は、駒を全方向に回転自在に支持して、どの方向に駒を回転させても、クリック感が生じるものである。また、この種のトラック駒装置を、例えば、モニター上の映像に別な特殊映像をはめ込んで、この特殊映像を拡大、縮小、回転移動させるために、Ｘ方向（縦方向）又はＹ方向（横方向）にのみ特殊映像を移動させて、特殊映像の明確な操作を可能にしたトラック駒の動き検出装置等も知られている（例えば、特許文献２参照）。
このトラック駒の動き検出装置は、トラック駒装置に出力モード設定スイッチを有した３次元及びパラメータ入力部を接続する。この出力モード設定スイッチにより駒を全方向に回転操作したとき、Ｘ方向又はＹ方向への回転成分量を検出し、ソフトウェア上で処理を行った後に、回転成分量に対応した量だけ特殊映像をＸ方向又はＹ方向に向けて移動させるものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６５５２８号公報（段落番号００２５−００５３段落、第１−５）
【特許文献２】
特開平６−３０１４７９号報（段落番号００１２−３９段落、第１−７図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載のトラック駒装置は、駒が全方向に容易に回転可能であるので、ディスプレイ画面上のカーソルをＸ方向又はＹ方向のみに移動させたい場合、カーソルが斜め方向に移動してしまう場合が多い。そのため、ディスプレイ画面上の特定個所にカーソルを移動させたい時に、明確なＸ方向及びＹ方向の動きが得られず、カーソルを容易に精度よく移動させるには不適であった。
また、上記特許文献２記載のトラック駒の動き検出装置では、カーソルをＸ方向及びＹ方向にのみ移動させることが可能になるが、３次元及びパラメータ入力部のようなソフト的に処理する別の演算処理装置が必要になり、部品コストがかかるという不都合があった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、回転可能な操作部を用いてＸ方向（縦方向）及びＹ方向（横方向）へのカーソル移動を演算処理を用いずに制御することができる入力装置及びそれを備えた電子機器を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明は、電子機器本体に制御信号を送る入力装置であって、第一の回転軸に対して軸回りに回転可能であると共に該第一の回転軸に対して直交する第二の回転軸を有した回転方向に軸回りに回転可能に規制された操作部と、前記第一の回転軸回りの前記操作部の回転量を検出して前記制御信号を送る第一の検出機構と、前記第二の回転軸回りの前記操作部の回転量を検出して前記制御信号を送る第二の検出機構とを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明に係る入力装置においては、操作部が第一の回転軸及び第二の回転軸の軸回りにのみ回転するよう規制されているので、操作部の回転方向が、互いに直交する方向のみに制限されて明確になり、各検出機構を介して上記二方向の回転方向への動きを直接的に且つ機械的に制御信号にして電子機器本体側に確実に送ることができる。
【０００８】
本発明は、先に記載の入力装置において、前記操作部の回転に抵抗を加えると共に一定の回転角度で前記抵抗を低下させる抵抗付加機構を備え、前記第一の検出機構及び前記第二の検出機構が、前記一定の回転角度にまで前記操作部が回転した際に前記制御信号を送ることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明に係る入力装置においては、操作部を一定の角度に回転させた際に、抵抗付加機構により抵抗が低下するので、いわゆるクリック感を一定回転角度
の位置で得ることができる。例えば、人差し指で操作部を回転させた場合、回転抵抗に強弱がつき、クリック感を感じながら操作部を回転させることができる。従って、クリック感を感じる回転角度まで操作部を回転させたときに、各検出機構により制御信号が送られるので、例えば、スイッチ的に制御信号を送ることができ、明確な操作性を得ることができる。
【００１０】
本発明は、先に記載の入力装置において、前記第一の回転軸回りの一定の回転角度に対して前記第二の回転軸回りの一定の回転角度の方が、大きく設定されていることを特徴とするものである。
この発明に係る入力装置においては、クリック感を感じるまでの回転量が、第一の回転軸回りの回転方向と第二の回転軸回りの回転方向とで異なるため、回転方向に応じて異なる制御信号を設定した際に、操作部の回転操作の使い分けが容易となる。従って、明確なクリック感の相違により、目的の異なる制御信号に応じた異なる回転方向への操作感をはっきりと区別させることができる。
【００１１】
本発明は、先のいずれかに記載の入力装置において、前記操作部が、前記第一の回転軸及び前記第二の回転軸に対して直交する方向に上下可能に支持され、前記操作部が、上下された状態を検出して前記制御信号を送る第三の検出機構を備えていることを特徴とするものである。
この発明に係る入力装置においては、操作部の回転操作に加え、上下操作が付加されると共に、第三の検出機構により新たな制御信号を送ることができるので、より多用な電子機器の制御が可能になり、機能性の向上化を図ることができる。
【００１２】
本発明は、先のいずれかに記載の入力装置において、前記操作部が、前記第二の回転軸を有する一方の回転軸部材の一部に一体的に取り付けられ、該第二の回転軸の軸回りに回転自在に支持されると共に、該一方の回転軸部材の一部に前記第一の回転軸を有する他方の回転軸部材を設け、該他方の回転軸部材の軸回りに回転自在に支持されていることを特徴とするものである。
この発明に係る入力装置においては、操作部が一方の回転軸部材及び該一方の回転軸部材に直交する他方の回転軸の軸回りに回転自在に支持されているので、異なる回転軸部材を介して操作部を回転でき、機械的にかつ確実に第一の回転軸及び第二の回転軸の軸回りに回転させることができる。
【００１３】
本発明は、先のいずれかに記載の入力装置において、前記操作部が、球状であることを特徴とするものである。
この発明に係る入力装置においては、操作部が球状であるので、指先で容易に操作部を回転させることができる。また、操作部の回転状態に関係なく常に同様の球面を指先等で操作することができるので、違和感を感じることなく、円滑に操作することができる。
【００１４】
本発明は、上記本発明の入力装置を備えていることを特徴とするものである。
この発明に係る電子機器においては、上述した作用効果のある本発明の入力装置を備えているので、操作が容易、明確で、且つ入力機能に優れた電子機器を得ることができる。
【００１５】
本発明は、先に記載の電子機器において、情報が表示される表示部を備え、前記入力装置が、前記表示部の表示を変更する制御信号を送るものであり、前記第二の検出機構の信号が、前記第一の検出機構の信号と異なる前記表示の変更を行うものであることを特徴とするものである。
この発明に係る電子機器においては、第一及び第二の検出機構により異なる表示変更の制御を確実に使い分けることができる。
【００１６】
本発明は、先に記載の電子機器において、前記第一の検出機構の信号が、前記表示部の表示画面を上下にスクロールさせるものであり、前記第二の検出機構の信号が、前記表示部の表示画面を異なる表示画面に切り替えるものであることを特徴とするものである。
この発明に係る電子機器においては、表示部の表示画面を上下にスクロールさせるのか、他の表示画面に切り替えるのかという異なる機能を確実かつ容易に使い分けを行うことができる。
【００１７】
本発明は、先に記載の電子機器において、前記第二の検出機構の信号が、複数のアプリケーションソフトウェアが起動されている際に、前記表示部に表示されるアプリケーションソフトウェアを切り替えることを特徴とするものである。
この発明に係る電子機器においては、操作部の回転操作だけで、容易に且つ確実に所望するアプリケーションソフトウェアを表示部に表示させることができる。
【００１８】
本発明は、先に記載の電子機器において、前記第二の検出機構の信号が、前記表示部に表示させる文字の入力又は変換の方式を切り替えることを特徴とするものである。
この発明に係る電子機器においては、操作部の回転操作だけで、容易に且つ確実に所望する文字の入力又は変換の方式を切り替えることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る第一の実施形態について図１から図８を参照して説明する。図１から図３に示すマウス１は、パソコン本体２（電子機器）に制御信号を送る入力装置である。パソコン本体２には、キーボード３及びディスプレイ４（表示部）が接続されている。
上記マウス１は、下カバー１ａに固定された本体カバー１ｂ内に、パソコン本体２に制御信号を送る入力機構が内臓されている。この本体カバー１ｂには、左クリックスイッチ５及び右クリックスイッチ６が配設されている。また、下カバー１ａには、ディスプレイ４上のカーソルの移動等を行うためのトラックボール７が配設されている。なお、トラックボール７の上方には、トラックボール７の回転方向及び回転量を検出する図示しない検出機構が設けられている。また、マウス１は、左クリックスイッチ５及び右クリックスイッチを一端側に配し、上面視すると略楕円形状となっている。
【００２０】
また、図２から図５に示すように、マウス１は、内部に第一の回転軸Ａ（マウスの長手方向に直交する方向の回転軸）に対して軸回りに回転可能であると共に第一の回転軸Ａに対して直交する第二の回転軸Ｂ（マウスの長手方向の回転軸）を有した回転方向に軸回りに回転可能に規制されたボール状の操作駒３０（操作部）と、第一の回転軸Ａ回りの操作駒３０の回転量を検出して制御信号を送る第一の検出機構５１と、第二の回転軸Ｂ回りの操作駒３０の回転量を検出して制御信号を送る第二の検出機構５３とを備えている。
また、操作駒３０の一部は、本体カバー１ｂから図３に示すように露出しており、回転操作可能となるように配設されている。即ち、操作駒３０は、マウス１の長手方向、つまり縦方向（Ｘ方向）と幅方向（Ｙ方向）とに向けて回転が規制されている。
【００２１】
図４、図５に示すように、操作駒３０には、シャフト２０（一方の回転軸部材）が取り付けられている。シャフト２０は、プラスチック等で円柱状に形成され、一端側に円板状の接続板部２１を有している。この接続板部２１には、図６に示すように、中心に孔２２が形成されており、孔２２の周囲に、半径方向に延在したスリット状の切り欠き部２３が、複数放射状に配置されている。
【００２２】
また、図４、図５に示すように操作駒３０は、プラスチック等で形成された半球状の分割体３１、３２を、シャフト２０の先端の接続板部２１を挟んで対向するよう配置されて球状に構成されている。この際、分割体３１、３２は、接続板部２１の孔２２に挿通した回転軸部材３３（他方の回転軸部材）を介して互いに連結されている。即ち、操作駒３０は、回転軸部材３３を中心にして軸回りに回転自在に取り付けられている。つまり、上述したように操作駒３０は、マウス１の縦方向（Ｘ方向）に向けて回転自在に操作可能な構成とされている。また、図６、７に示すように、分割体３１の接続板部２１に対向する面には、球状の頭部３４ａを有する摺動子３４が取り付けられており、摺動子３４の先端が接続板部２１の切り欠き部２３に弾性的に当接している。この摺動子３４は、操作駒３０の回転に抵抗を加えると共に、切り欠き部２３とにより一定の回転角度で該抵抗を低下させる機能を有してる。即ち、操作駒３０が第一の回転軸Ａの軸回りに回転操作されて摺動子３４が回転した際に、摺動子３４の先端の頭部３４ａは、その弾性力により接続板部２１の平面部分に当接して抵抗を加えながら移動し、一定角度回転すると切り欠き部２３に嵌る。この際、摺動子３４の頭部３４ａと接続板部２１との間に生じる抵抗が低下するので、クリック感が生じる。即ち、これら摺動子３４及び切り欠き部２３は、第一の回転軸Ａ回りの回転における抵抗付加機構５０を構成している。
【００２３】
また、分割体３１には、互いの対向面に半径方向外方へ傾斜した傾斜面３５を有する環状溝３６が形成されており、この傾斜面３５には、例えば、銀色と黒色とが交互に連続するパターン３７が周方向に等間隔で形成されている。そして、マウス１内には、このパターン３７に対して略直角に赤外線等の光を照射可能な位置に反射型フォトインタラプタ４０が設けられている。この反射型フォトインタラプタ４０は、回転軸部材３３回りの操作駒３０の回転量を検出して制御信号を送る機能を有している。即ち、反射型フォトインタラプタ４０は、パターン３７に光を照射し、銀色の部分で反射された光を受光してパルス状の電気信号に変え、これをパソコン本体２に送る機能を有している。即ち、これら反射型フォトインタラプタ４０及びパターン３６は、第一の検出機構５１を構成している。
【００２４】
また、図４、図５に示すようにシャフト２０の長さ方向の中間部には、円板２５が中心軸を一致させて直交するよう取り付けられている。この円板２５の外周縁部には、一対のＶ字状の溝２６が１８０°間隔をあけて形成されている。また、円板２５の両側には、ステンレス等からなる一対の板バネ２７が、円板２５を弾性力をもって挟むように配設されている。これら両板バネ２７は、その先端部２７ａがＶ字状に屈曲されており、円板２５の溝２６に嵌合可能とされている。この一対の板バネ２７は、操作駒３０の第二の回転軸Ｂの軸回りの回転に抵抗を加えると共に、一定の回転角度で該抵抗を低下させる機能を有している。即ち、操作駒３０が第二の回転軸Ｂの軸回りに回転操作されて円板２５が回転した際、両板バネ２７は、その弾性力により円板２５を両側から挟むように円板２５の周面に当接するので、円板２５の周面と板バネ２７との間に摩擦による抵抗が生じる。また、板バネ２７の先端部２７ａが、円板２５の溝２６に達したときに、板バネ２７の先端部２７ａが溝２６に嵌り抵抗が低下する。従って、このときクリック感が生じる。なお、このクリック感は、円板２５の溝２６の間隔、つまり１８０°の回転毎に生じる。即ち、これら円板２５及び板バネ２７は、第二の回転軸Ｂの軸回りの回転における抵抗付加機構５２を構成している。
なお、円板２５の溝２６に嵌り込んだ板バネ２７の先端部２７ａは、操作駒３０によるシャフト２０の更なる回転操作によって溝２６から外れて、シャフト２０は再び１８０°回転できるように構成されている。また、板バネ２７の先端部２７ａが、円板２５の溝２６に嵌った状態では、第一の回転軸Ａがマウス１の載置面と略並行となるように操作駒３０のＹ方向角度位置を認定しており、操作駒３０のＸ方向への回転をマウス１のほぼ真上から操作可能になっている。
【００２５】
更に、シャフト２０は、コード板４１、ケース４２の中心孔に挿通されてマウス１内の図示しない架台に取り付けられた軸受４３に回転自在に支持されている。コード板４１は、円板状に形成されており、円板２５に対向する面上に、複数の微小電極４１ａが周方向に等間隔をもって配設されている。また、円板２５には、コード板４１に対向する面に摺動端子２５ａが取り付けられており、コード板４１の微小電極４１ａに摺動端子２５ａの先端部が接触するように付勢されている。ケース４２は、マウス１内の図示しない架台に取り付けられており、内部にコード板４１を固定すると共に、円板２５を回転自在に収納している。即ち、前述したように操作駒３０は、第二の回転軸Ｂの軸回りに回転自在に操作可能な構成とされている。また、コード板４１は、第二の回転軸Ｂの軸回りの操作駒３０の回転量を検出して制御信号を送る機能を有している。即ち、操作駒３０を第二の回転軸Ｂの軸回りに回転操作して円板２５を回転させた際に、摺動端子２５ａの先端部が複数の微小電極４１ａと接触して、パルス状の電気信号に変え、これをパソコン本体２に送る機能を有している。即ち、これらコード板４１及び摺動端子２５ａは、第二の検出機構５３を構成している。
【００２６】
このように構成されたマウス１では、例えば人差し指により操作駒３０をマウス１の縦方向（Ｘ方向）に回転操作した場合、半球状の分割体３１、３２及び摺動子３４が一体的に回転する。この際、摺動子３４は、各切り欠き部２３内に順次嵌りながら回転移動するので、抵抗に強弱が生じた状態となる。これにより、操作駒３０をＸ方向に回転させた際に、オペレータは回転角度毎にクリック感を感じて操作を行うことができる。また、分割体３１、３２が回転するので、分割体３１に形成されているパターン３７が回転する。このパターン３７が回転すると、反射型フォトインタラプタ４０が、パターン３７から反射された光を受光してパルス状の電気信号に変えると共に、制御信号としてパソコン本体２に送られる。この制御信号は、後に詳しく説明する。
【００２７】
次に、操作駒３０をマウス１の幅方向（Ｙ方向）に回転操作した場合、分割体３１、３２の間にシャフト２０の接続板部２１が挟まれているので、分割体３１、３２と共にシャフト２０及び円板２５がシャフト２０の軸周りに回転する。この際、円板２５の溝２６に嵌合していた一対の板バネ２７が弾性的に変形して、円板２５の保持状態を解くと共に、その弾性力により円板２５の周面に当接する。これにより、円板２５の周面と両板バネ２７との間に摩擦による抵抗が加わり、オペレータが抵抗感を感じながら操作駒３０を回転操作することができる。
【００２８】
操作駒３０を１８０°回転させた際、円板２５の溝２６が回転前の位置から１８０°反対側に位置するので、再び両板バネ２７の先端部２７ａが、円板２５の溝２６内に嵌合し、抵抗が低下する。即ち、操作駒３０をＹ方向に回転させた際、半回転毎に両板バネ２７の先端部２７ａが円板２５の溝２６に嵌るので、オペレータはＸ方向への回転操作と比較すると、大きな回転角度でクリック感を感じながら操作を行うことができる。また、円板２５の回転と共に、摺動端子２５ａも同時に回転する。この際、摺動端子２５ａは、先端部がコード板４１の複数の微小電極４１ａと接触しながら回転移動する。これにより、摺動端子２５ａと、コード板４１の微小電極４１ａとの接触を検出してパルス状の電気信号に変えると共に、制御信号としてパソコン本体２に送られる。この制御信号は、以下に詳しく説明する。
【００２９】
次に、本発明に係るマウス１によるパソコン本体２の制御方法について、図８を参照して説明する。まず操作駒３０をＸ方向及びＹ方向に回転操作した際に、それぞれの回転量に対応した制御信号がパソコン本体２に送られる。パソコン本体２は、操作駒３０をＸ方向に回転させたときの制御信号と、Ｙ方向に回転させたときの制御信号とで、ディスプレイ４の異なる画面制御を行うように予め設定されている。例えば、図８に示すようにディスプレイ４にインターネット等のタブ式ブラウザ４ａを複数枚表示させた状態で、マウス１を全体的に動かすことによりトラックボール７を介してカーソルを移動させ、左クリックボタン５、右クリックボタン６によりタブ式ブラウザ４ａを１枚選択（クリック）してアクティブ状態とし、且つこの状態において表示しているタブ式ブラウザ４ａの範囲内で内容を全て表示できない場合、従来タブブラウザ４ａ内の縦及び横方向のスクロールバーにより、表示内容を移動させる必要があったが、本実施形態のマウス１では操作駒３０をＸ方向及びＹ方向に回転操作することで、回転操作のみで容易に表示内容を移動させることができる。即ち、操作駒３０をＸ方向に回転操作することにより、タブ式ブラウザ４ａ内の表示を縦方向にスクロールさせることができ、また操作駒３０をＹ方向に回転操作することにより、タブ式ブラウザ４ａ内の表示を横方向にスクロールさせることができる。
【００３０】
また、マウス１のトラックボール７を介してカーソルを移動させ、複数のタブブラウザ４ａの外において左クリックボタン５、右クリックボタン６によりクリックして、全てのタブ式ブラウザ４ａを非アクティブ状態にした場合、操作駒３０をＹ方向に半回転させてクリックすることにより、各タブ式ブラウザ４ａを順番に表示させるといった切替表示を行うこともできる。即ち、操作駒３０のＹ方向への回転操作のみで、容易に表示の切り替えを行うことができる。
【００３１】
また、例えば、キーボード３で文字をローマ字入力した場合、従来入力した文字を目的に応じてカナ、漢字、英字等に変換するには、キーボード３に配設されているファンクションキー等の支援キーを押したりする等の操作が必要があったが、本実施形態のマウス１では、操作駒３０をＹ方向に半回転させてクリックすることにより、文字の変換方式を切り替えることができる。例えば、操作駒３０を左に半回転すると入力した文字をカナに変換し、右に半回転すると漢字に変換させること等が可能である。従って、操作駒３０のＹ方向への回転操作のみで、容易に文字の変換方式を切り替えることができる。
【００３２】
このマウス１によれば、操作駒３０が第一の回転軸Ａ及び第二の回転軸Ｂの軸回りにのみ回転するよう規制されているので、操作駒３０の回転方向が互いに直交な方向のみに制限されて明確になり、第一の検出機構５１及び第二の検出機構５３を介して、両回転軸Ａ、Ｂの回転方向への動きを直接的且つ機械的に制御信号にしてパソコン本体２に送ることができる。
また、操作駒３０をＸ方向及びＹ方向に回転操作した際、クリック感を感じながら操作することができると共に、各検出機構５１、５３によりスイッチ的に制御信号を送ることができるので、明確な操作性を得ることができる。
【００３３】
更に、クリック感を感じるまでの回転量が、第一の回転軸Ａの軸回りの回転方向と、第二の回転軸Ｂの軸回りの回転方向とで異なるため、操作駒３０の回転操作の使い分けを容易に行うことができる。なお、このクリック感の変位は、接続板部２１の切り欠き部２３の形成数及び円板２５の溝２６の形成数により任意に設定することができる。また、明確なクリック感の相違により、異なる制御信号をはっきりと区別させることができ、操作駒３０の回転操作のみで容易に且つ確実に目的に応じた制御信号を送ることができる。また、操作駒３０をＹ方向に回転操作した際、クリック感を感じる位置では操作駒３０のＸ方向への操作をマウス１のほぼ真上から行うことができるようになっているので、Ｘ方向の操作位置を確実に認識できると共に、優れた操作性を得ることができる。
なお、本実施形態では、操作駒３０のＸ方向への操作をマウス１の真上から行うに適した構成としたが、これに限らず、各種電気機器に応じて斜め或いは真横方向から操作するように構成しても良い。
【００３４】
次に、本発明の第二の実施形態を、図９、１０を参照して説明する。この実施形態においては、第一実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第二実施形態と第一実施形態との異なる点は、第一実施形態では、円板２５の溝２６と一対の板バネ２７の先端部２７ａとが嵌合することにより、第二の回転軸Ｂの軸回りの回転でクリック感を生じさせる抵抗付加機構５２としているのに対し、第二実施形態の抵抗付加機構６０は、楕円板６１が一対の板バネ６２に弾性的に挟まれて保持された構成である点が異なっている。また、本実施形態では、シャフト２０の中間に楕円板６１が中心軸を一致させて取り付けられている。また、板バネ６２は、弓形状に形成されており、楕円板６１の周面に当接している。
【００３５】
この抵抗付加機構６０は、操作駒３０が第二の回転軸Ｂの軸回りに回転操作されて楕円板６１が回転した際、楕円板６１の長手方向周縁部が一対の板バネ６２を押し広げるようにしながら回転する。これにより、楕円板６１の周面と板バネ６２との間に摩擦による抵抗が増大して、オペレータが抵抗感を感じながら操作駒３０を操作することができる。また、楕円板６１の長手方向周縁部によって、板バネ６２が最も広げられた状態で抵抗が最大値となる。更に、楕円板６１が回転すると、板バネ６２の付勢力によって楕円板６１の回転が促進されて、楕円板６１の長手方向と板バネ６２の長手方向とが同方向になる位置まで楕円板６１が回転する。このとき、楕円板６１と板バネ６２との間に生じる抵抗が最も低下するためクリック感が生じる。即ち、操作駒３０をＹ方向に回転した際、半回転毎にクリック感が生じる。
【００３６】
この抵抗付加機構６０は、楕円板６１に溝等の加工が不要であり、楕円形状を利用してクリック感を得る構成であるため、操作駒３０を回転操作した際に、ひっかかり等が生じないので、より円滑に操作駒３０を回転でき、操作性を向上させることができる。
【００３７】
次に、本発明の第三の実施形態を、図１１を参照して説明する。この実施形態においては、第一実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第三実施形態と第一実施形態との異なる点は、第一実施形態では、シャフト２０の他端側のみが、軸受４３に回転自在に支持されていた構成であるが、第三実施形態のシャフト７０（一方の回転軸部材）は、シャフト７０の両側が軸受７１に回転自在に支持されている点である。
このシャフト７０では、両側が軸受７１により支持されているので、操作駒３０を回転操作した際に、がたつき等が生じにくく、より安定した状態で操作を行うことができるので、操作性を向上させることができる。
【００３８】
次に、本発明の第四の実施形態を、図１２を参照して説明する。この実施形態においては、第一実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第四実施形態と第一実施形態との異なる点は、第一実施形態では、操作駒３０が、定位置で回転操作されるのに対し、第四実施形態の操作駒８０（操作部）は、上記回転操作に加え第一の回転軸Ａ及び第二の回転軸Ｂに対して直交する方向に押し下げ可能に支持されている点である。即ち、シャフト８１（一方の回転軸部材）の他端部をＹ方向に回転自在に支持する軸受８１ａが、第一の回転軸Ａ及び第二の回転軸Ｂに対して直交する方向に回転自在に支持される構造となっている。また、シャフト８１の下方には、操作駒８０が押し下げられた際に、シャフト８１に接触して制御信号を送るスイッチ８２（第三の検出機構）が配設されている。
【００３９】
この操作駒８０では、操作駒７０を押し下げ操作した際に、スイッチ８２により、第一の回転軸Ａ及び第二の回転軸Ｂ回りの回転操作に伴う制御信号と異なる制御信号をパソコン本体２に送ることができる。従って、より多用なパソコン本体２の制御が可能になり、機能性の向上化を図ることができる。
【００４０】
次に、本発明の第五の実施形態を、図１３を参照して説明する。この実施形態においては、第一実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第五実施形態と第一実施形態との異なる点は、第一実施形態では、操作駒３０が、Ｙ方向に３６０°以上回転可能であるのに対し、第五実施形態の操作駒９０は、Ｙ方向の回転が一定の回転量まで規制されている点である。即ち、本実施形態の操作駒９０（操作駒）は、指先等で所定の移動量でＹ方向に回転した後、指先等を操作駒９０から離すと、内蔵した図示しないバネ等により操作駒９０が元の位置まで回転して戻るように設定されている。
【００４１】
また、本実施形態では、操作駒９０の回転動作に伴う、回転量及び回転方向の検出は、操作駒９０の周囲に近接して設けられた図示しないエンコーダで行っている。更に、本実施形態では、シャフト９１（一方の回転軸部材）の中間部から他端部の機構が小型の収納ケース９３内に全て配されている。
【００４２】
本実施形態では、上述したように操作駒９０をＹ方向に回転操作した場合に、操作後に元の位置まで操作駒９０が逆方向に回転して戻る。従って、操作駒９０は、操作時以外は常に半球の合わせ部が正面に位置するので、位置決めを自動的に行うことができる。
【００４３】
次に、本発明の第六の実施形態を、図１４を参照して説明する。この実施形態においては、第一実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第六実施形態と第一実施形態との異なる点は、第一実施形態では、操作駒３０が、Ｙ方向に３６０°以上回転可能であるのに対し、第六実施形態の操作駒１００（操作部）は、Ｙ方向の回転が一定の回転量で規制されている点である。
【００４４】
操作駒１００は、シャフト１０１（一方の回転軸部材）の一端側に取り付けられており、シャフト１０１の他端側は、軸受１０２に回転自在に支持されている。即ち、操作駒１００は、第一の回転軸Ａの軸回り（Ｘ方向）に回転自在に支持されている。また、軸受１０２には、プラスチック等でＵ字状に形成されたＵ字板１０３の一端が取り付けられており、軸受１０２に隣接して操作駒１００のＸ方向への回転量及び回転方向を検出するエンコーダ１０４（第一の検出機構）が取り付けられている。また、Ｕ字板１０３の他端には、当接部１０３ａが取り付けられている。
更に、Ｕ字板１０３には、Ｕ字板１０３に対して、その下部において９０°の角度で直交するように、プラスチック等でＵ字状に形成されたＵ字板１０５が取り付けられている。このＵ字板１０５の両端部には、回転軸部材１０６（他方の回転軸部材）が取付けられ、該回転軸部材１０６は、マウス１内に固定された軸受１０７に回転自在に支持されている。これにより、操作駒１００は、第二の回転軸Ｂの軸回り（Ｙ方向）に回転自在に支持されている。また、一方の軸受１０７に隣接して操作駒１００のＹ方向への回転量及び回転方向を検出するエンコーダ１０８（第二の検出機構）が取り付けられている。また、当接部１０３ａの上下側には、ストッパ１０９が設けられており、、操作駒１００をＹ方向に回転操作した際に、当接部１０３ａがストッパ１０９に接触して、操作駒１００のＹ方向への回転が一定量に規制されている。
【００４５】
本実施形態では、上述したように操作駒１００が、Ｘ方向に対しては３６０°以上回転自在であるが、Ｙ方向に向けて回転操作された場合、シャフト１０１、軸受１０２、Ｕ字板１０３及びＵ字板１０５が、一体的に回転軸部材１０６の軸回りに回転する。即ち、これらは、第二の回転軸Ｂの軸回りに回転する。この際、操作駒１００を一定の回転量だけ回転操作すると、当接部１０３ａがストッパ１０９に接触するので、操作駒１００のＹ方向への回転が規制される。これにより、操作駒１００のＹ方向への回転量が僅かですみ、例えば、人差指を僅かに動かすだけで操作できるので、操作性を向上させることができる。
なお、本実施形態においては、当接部１０３ａ及びストッパ１０９により操作駒１００のＹ方向への回転量を規制したが、これに限られず、Ｙ方向の回転を一定の回転量で規制可能に構成されていれば良い。
【００４６】
なお、本発明の技術分野は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
本実施形態では、操作部として球状の操作駒を用いたが、これに限られるものではなく、Ｘ方向及びＹ方向に回転自在な操作部であれば他の形状のものでも構わない。例えば、直方体や正２０面体状でも良いし、Ｘ方向に中心軸を有する円板状の操作部としても良い。この場合、操作部である円板をＹ方向に回転させるには、円板の中心軸がＹ方向に対して所定角度で傾斜可能に円板を支持する構成にすれば良い。
また、上記第一実施形態では、操作駒がマウスの上部から露出するように配設されていたが、マウスの下面より露出させて操作可能に配設した構成にしても良い。この際、例えば、光学式のマウスと組み合わせることにより、マウスの下面に操作駒を突出させたり、マウス本体内に没入させることが自在となる機構を要する。即ち、光学式マウスによってカーソルの操作を行う際には、マウス下面から操作駒を没入させておき、操作駒による操作を行う際には、スイッチ等で操作駒をマウス下面から突出させて操作を行うように構成すれば良い。
【００４７】
また、上記実施形態では、本発明の入力装置をパソコン本体に制御信号を送るマウスに適用したが、他の電子機器に制御信号を送る入力装置に適用しても良い。例えば、電子機器としては、テレビジョン、カーナビゲーション、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタンス）、携帯電話等に適用しても構わない。
上記テレビジョンを電子機器とする場合、リモートコントローラ等に本発明の入力装置を適用しても構わない。この際、操作駒によるＹ方向への回転操作によって、テレビジョンの画面に映し出されるテレビ信号、例えば、地上波放送、ＢＳ放送やＣＳ放送等の衛生放送、ケーブルテレビ等の切り替えを行うように制御信号を設定しても良い。
【００４８】
また、カーナビゲーションを電子機器とする場合、リモートコントローラに本発明の入力装置を適用しても構わない。この際、操作駒によるＹ方向への回転操作によって、カーナビゲーションのディスプレイに表示される画面情報として、例えば、通常画面から３Ｄ画面又はテレビ画面等に切り替える制御信号に設定しても良い。
また、ＰＤＡを電子機器とする場合、ＰＤＡの表面部に操作駒を露出するように本発明の入力装置を内部に内臓して適用しても構わない。この際、操作駒によるＹ方向への回転操作によって、ＰＤＡのディスプレイに表示されるアプリケーションソフトウェアを切り替える制御信号に設定しても良い。
また、携帯電話を電子機器とする場合、携帯電話の表面部に操作駒を露出するように本発明の入力装置を内部に内臓して適用しても構わない。この際、操作駒によるＹ方向への回転操作によって、携帯電話のディスプレイに表示されるアプリケーションソフトウェアを切り替える制御信号に設定しても良い。例えば、通話用ソフトウェア、電子メール用ソフトウェア、インターネット用ソフトウェア、カメラ機能用ソフトウェア等の切り替えに用いられる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の入力装置によれば、操作部が第一の回転軸及び第二の回転軸回りにのみ回転するよう規制されているので、操作部の回転方向が、互いに直交する方向のみに制限されて明確になり、各検出機構を介して上記二方向の回転方向への動きを直接的に且つ機械的に制御信号にして電子機器本体側に確実に送ることができる。
また、本発明に係る電子機器によれば、操作が容易、明確で、且つ入力機能に優れた電子機器を得ることができる。従って、機能に応じてボタン等を増設する必要がなく、一つの操作部により多種多用な制御信号の入力が可能になる。これにより、入力装置及び電子機器の低コスト化、小型化が実現できると共に、簡易且つ容易な操作感を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るマウスをパソコン本体、ディスプレイ及びキーボードに接続した一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すマウスの上面図である。
【図３】図１に示すマウスの側面図である。
【図４】図１に示すマウスの操作駒の構成を示す斜視図であって、組み立て前の状態を示す図である。
【図５】図１に示すマウスの操作駒の構成を示す上面図であって、組み立て状態を示す図である。
【図６】図５に示す操作駒に取り付けられているシャフトの先端の側面図である。
【図７】図５に示す操作駒の半球部分の拡大図であって、（ａ）は半球の断面図、（ｂ）は半球の側面図である。
【図８】図１に示すディスプレイに表示された表示画面の一例を示す図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る入力装置の第二の回転軸Ｂ回りの抵抗付加機構を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す抵抗付加機構の正面図である。
【図１１】本発明の第三実施形態に係る入力装置の操作駒及びシャフトの取付状態を示す上面図である。
【図１２】本発明の第四実施形態に係る入力装置の操作駒及びシャフトの取付状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第五実施形態に係る入力装置の操作駒の取付状態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１４】本発明の第六実施形態に係る入力装置の操作駒の取付状態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
Ａ    第一の回転軸
Ｂ    第二の回転軸
１    マウス（入力装置）
２    パソコン本体（電子機器）
４    ディスプレイ（表示部）
２０、７０、８１、９１、１０１    シャフト（一方の回転軸部材）
３０、８０、９０、１００    操作駒（操作部）
３３、１０６    回転軸部材（他方の回転軸部材）
５０、５２、６０    抵抗付加機構
５１    第一の検出機構
５３    第二の検出機構
８２    スイッチ（第三の検出機構）
１０４    エンコーダ（第一の検出機構）
１０８    エンコーダ（第二の検出機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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