(57)【要約】【課題】操作性よく、上下、左右各方向への画面のスクロール、或いはカーソルの移動等の操作を確実に行う。【解決手段】球状を呈するとともに、その中心を通る軸７が挿通された上下スクロールホイール５と、略半球状を呈するとともに、該半球の平面側に上記上下スクロールホイールの球面形状と略同形状に抉られた凹面が形成されてなる左右スクロールホイール６とを備える。そして、左右スクロールホイール６は、上記凹面を上下スクロールホイール５の球面の一部に被せて配されるとともに、その曲面側に上下スクロールホイールの中心と同軸で且つ上下スクロールホイール５の軸７と直交する方向に軸８が取り付けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状を呈するとともに、その中心を通る回転軸が挿通された第１のホイールと、
略中空半球状を呈する第２のホイールとを備え、
上記第２のホイールは、上記第１のホイールの球面の一部に被せて配されるとともに、その外周面側に上記第１のホイールの回転軸と直交する方向に回転軸が取り付けられることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
上記第１のホイール及び上記第２のホイールは、それぞれの回転が伝達されたエンコーダの回転を光センサで検知して、回転方向と移動量とが得られることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
上記第１のホイール及び上記第２のホイールは、マウスに実装されることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項４】
上記第１のホイール及び上記第２のホイールは、携帯型電話機に実装されることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【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各種電子機器に接続され、或いは内蔵される入力装置に関し、特に画面のスクロールやカーソルの移動等を行うホイールの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、パーソナルコンピュータ（以下、単にパソコンと称する。）や、ノート型パソコン、携帯電話或いはＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯型の電子機器において、その操作性を高めるためにカーソルやウインドウなどを画面上で操作するために入力装置が接続され、又は内蔵されている。上記パソコンにおいては、入力装置として、マウスやトラッックボールが知られており、例えば図７に示す従来のマウス５１のように、１画面を超えるような量の文章等を画面中においてスクロールさせるホイール５２を有するものが提供されている。このマウス５１では、ホイール５２が回転自在に設けられており、これを回転させることによって画面中の文章等が上下方向にスクロールされる。
【０００３】
また、図８に示すマウス６１のように、ホイール６２と、側面に設けられた切換スイッチ６３とを有するものが提供されている。このマウス６１では、切換スイッチ６３でホイール６２操作によるスクロール方向を切り替えることができ、上記マウス５１と同様の上下方向のスクロールに加え、画面の左右方向のスクロールも行うことができる。
【０００４】
さらに、上述したようなスクロール機能を有するマウスとしては、上下方向にスクロールさせるためのホイールと、左右方向にスクロールさせるためのホイールとを別個に設けたものが提供されている。このようなマウスには、例えば図９に示すマウス７１のように、上下スクロール用のホイール７２ａと、左右スクロール用の７２ｂとが、何れも同方向に回転するよう設けられたものや、図１０に示すマウス８１のように、上下スクロール用のホイール８２ａと、左右スクロール用のホイール８２ｂとが、それぞれスクロール方向と同じ方向に回転するよう設けられたものがある。
【０００５】
一方、携帯型の電子機器においては、例えば図１１に示すように、入力装置として複数のボタン群９１が設けられている。このようなボタン群９１は、その位置によってスクロール方向、カーソルの移動方向が割り当てられ、上ボタン９１ａ、下ボタン９１ｂ、右ボタン９１ｃ、及び左ボタン９１ｄのように方向ごとにスクロール用の操作ボタンが設けられている。そして、この入力装置においては、各方向が割り当てられた各ボタンを操作して選択した作業を実行等させる確定ボタン９１ｅも設けられている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−９５９２０号公報
【特許文献２】
特開平１１−９５９２３号公報
【特許文献３】
特開平１１−９５９２４号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のマウス５１にあっては、上下方向のスクロールしか行うことができず、左右方向のスクロールは他の入力装置やキーボード等を使用して行う必要がある。また、マウス６１にあっては、スクロール方向の切り換えに際して、その都度切換スイッチ６３を操作しなければならない。さらに、マウス７１，８１にあっては、上下方向、左右方向の各ホイールが離間して配されているため、操作者の指の移動範囲が大きくなってしまう。このように、上述した従来のマウスにあっては、それぞれ操作性に難があり、使い勝手が悪いという問題がある。
【０００７】
また、ノート型パソコン等では、入力装置として球状のトラックボールが設けられているものがあるが、このトラックボールは、左右方向にカーソルを移動させようと操作した場合であっても操作者の力が少しでも上下方向に動かす方に加わることにより、また逆に上下方向にカーソルを移動させようと操作した場合であっても操作者の力が少しでも左右方向に動かす方に加わることにより、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、カーソルが斜め方向に移動してしまって行ズレ或いは列ズレを起こしやすいという問題がある。
【０００８】
さらに、ボタン群９１からなる入力装置にあっては、それぞれ別個に設けられた各ボタンを操作する必要があり、さらに動作選択後もその動作を実行させるために確定ボタン９１ｅを操作しなければならず、やはり使い勝手が悪いという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、各種電子機器において操作性よく、上下、左右各方向への画面のスクロール、或いはカーソルの移動等の操作が確実に行われる入力装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明にかかる入力装置は、球状を呈するとともに、その中心を通る回転軸が挿通された第１のホイールと、略中空半球状を呈する第２のホイールとを備える。そして、上記第２のホイールは、上記第１のホイールの球面の一部に被せて配されるとともに、その外周面側に上記第１のホイールの回転軸と直交する方向に回転軸が取り付けられることを特徴とする。
【００１１】
上述した構成の本発明にかかる入力装置は、第１のホイールを球形状とするとともに、第２のホイールを略中空半球形状とすることで、第２のホイールを第１のホイールの一部に被せるようにして配することが可能である。そして、これら２個のホイールは、相直行する方向に回転軸を有し、したがって、相直行する方向、例えば上下方向と左右方向とにそれぞれ回転自在とされる。このため、本発明によれば、このような２個のホイールが、限りなく近接して配置されて、操作者の指の移動範囲が最小限に抑えられることで、操作性が向上する。また、本発明では、２個のホイールが別個の回転軸によって回転するため、トラックボールのごとき行ズレや列ズレを生じさせずに、各方向に確実にカーソルの移動やスクロールが行われるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る入力装置の具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、本発明をパソコンの入力装置として使用されるマウスに適用した例について説明する。
【００１３】
マウス１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、上ハーフ２ａ及び下ハーフ２ｂとからなるケースと、上ハーフ２ａ側に配される一対のクリック操作ボタン３、４と、これらクリック操作ボタン３、４間に配される上下スクロールホイール５と、左右スクロールホイール６とを備えてなる。
【００１４】
上下スクロールホイール５は、同図及び図２（ａ）、（ｂ）に示すように、球状を呈してなり、その中心を通る軸７が挿通されている。この上下スクロールホイール５は、その一部がケース２外に露呈されるよう配されるとともに、軸７を回転軸として図２（ａ）中矢印Ａ方向に回転自在とされている。
【００１５】
左右スクロールホイール６は、半球状を呈するとともに、該半球の平面側に上記上下スクロールホイール５の球面形状と略同形状に抉られた凹面が形成されている。すなわち、左右スクロールホイール６は、中空半球状とされている。この左右スクロールホイール６は、上述したように抉られてなる凹面を上記上下スクロールホイール５の球面の一部に被せるようにし、且つその一部がケース２外に露呈されるよう配される。そして、左右スクロールホイール６は、その曲面側に、上述したように上下スクロールホイール５の球面の一部に被せた状態において上下スクロールホイール５の中心軸と同軸で、且つ軸７と直交する方向に軸８が取り付けられ、この軸８を回転軸として上記矢印Ａ方向直行する方向、具体的には図２（ａ）中矢印Ｂ方向に回転自在とされている。
【００１６】
次に、マウス１の内部構造について説明する。マウス１は、ケース２内において、図３に示すように、フレーム９で上下スクロールホイール５の軸７の両端が支持されており、その軸７の一端部近傍には初段ギヤ１０が取り付けられている。この初段ギヤ１０は、上下スクロールホイール５とともに回転し、この回転は中間ギヤ１１を介してエンコーダ１２に伝達される。軸７の他端部には、クリック板１３が取り付けられており、このクリック板１３とフレーム９の間にはスラストスプリング１４が介在されている。
【００１７】
また、マウス１は、ケース２内において、図３に示すように、フレーム９で左右スクロールホイール６の軸８が支持されており、その軸８の略中央部には初段ギヤ１５が取り付けられている。この初段ギヤ１５は、左右スクロールホイール６とともに回転し、この回転は中間ギヤ１６を介してエンコーダ１７に伝達される。軸８の他端部には、クリック板１８が取り付けられており、このクリック板１８とフレーム９との間にはスラストスプリング１９が介在されている。
【００１８】
上述した構成を有するマウス１では、上下スクロールホイール５を回転させると、その回転が初段ギヤ１０及び中間ギヤ１１を介してエンコーダ１２に伝達され、このエンコーダ１２の回転を２相出力の光センサ２０で検知することによって、上下スクロールホイール５の回転方向とその移動量が得られる。また、マウス１では、軸７にスラストスプリング１４を介してクリック板１３が取り付けられているため、上下スクロールホイール５の回転にクリック感が与えられる。
【００１９】
マウス１では、左右スクロールホイール６も同様にして回転方向とその移動量が得られる。すなわち、左右スクロールホイール６を回転させると、その回転が初段ギヤ１５及び中間ギヤ１６を介してエンコーダ１７に伝達され、このエンコーダ１７の回転が２相出力の光センサ２１によって検知され、左右スクロールホイール６の回転方向とその移動量が得られる。また、左右スクロールホイール６も軸８の他端側にクスラストスプリング１９を介してクリック板１８が取り付けられているため、左右スクロールホイール６の回転にクリック感が与えられる。
【００２０】
上述した構成のマウス１は、図４に示すように、軸７、８を支持するフレーム９が、その一方側面側において、回路基板２２上に設けられた支持部２３に対して図中矢印Ｃ方向に回動自在に支持されているとともに、下面に設けられた凸部９ａが回路基板２２上のスイッチ２４に当接している。このスイッチ２４は、マウス１が接続されたパソコンのオートスクロールモードをオン／オフするためのスイッチである。このため、マウス１は、図５に示すように、フレーム９にそれぞれの軸７、８が支持されている上下スクロールホイール５、又は左右スクロールホイール６を矢印Ｄ方向に押す、いわゆるバニング動作させることで、凸部９ａでスイッチ２４を押すことができ、オートスクロールモードのオン／オフの切換を行うことができる。
【００２１】
このようなマウス１にあっては、上述したように上下スクロールホイール５を球形状とするとともに、左右スクロールホイール６を平面側が上下スクロールホイール５の球面形状と略同形状に抉られた略半球形状とすることで、左右スクロールホイール６を上下スクロールホイール５の一部に被せるようにして配することができる。このように、マウス１では、それぞれ上下方向と左右方向に画面をスクロール等させるための２個のホイールを限りなく近接して配置することができるようになり、操作者の指の移動範囲が最小限に抑えることによって、操作性を向上させることができる。また、上下スクロールホイール５と左右スクロールホイール６とは、別個の軸７、８を回転軸として回転されるため、トラックボールのごとき行ズレや列ズレを生じさせずに、各方向に確実にカーソルの移動やスクロールを行うことができる。
【００２２】
さらに、マウス１は、上述したバニング動作によって簡易にオートスクロールモードにも対応することができるようになる。
【００２３】
なお、上述した実施の形態においては、本発明をマウスに適用した場合について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。本発明は、携帯型の電子機器、例えば図６に示すような携帯電話機３１の入力装置にも適用することができる。携帯電話機３１は、同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、表示画面３２の下に上下スクロールホイール３３と左右スクロールホイール３４とが設けられたものである。この携帯電話機３１にあっては、上下スクロールホイール３３を同図（ｂ）中矢印Ｅ方向に回転させることにより表示画面３２の上下方向のスクロールや、カーソルの上下方向の移動を行い、左右スクロールホイール３４を同図（ａ）中矢印Ｆ方向に回転させることにより表示画面３２の左右方向のスクロールや、カーソルの左右方向の移動を行う。また、上下スクロールホイール３３又は左右スクロールホイール３４は、同図（ｂ）中矢印Ｇ方向に押すバニング動作をさせることによって、選択した操作を実行等させる確定ボタンとしても使用することができる。なお、内部構造や、回転方向及び移動量の検知方法、バニング動作を可能とする構造は、上記マウス１と同様の構造である。
【００２４】
また、上述したマウス１及び携帯電話機３１では、各ホイールの回転をギヤを介してエンコーダに伝達し、このエンコーダの回転を光センサで検知することとしているが、この他にもホール素子等によって検知するようにしてもよい。
【００２５】
さらに、上述したマウス１及び携帯電話機３１では、球形状のものを上下方向にスクロール等させるためのホイールとし、略半球状のものを左右方向にスクロールさせるためのホイールとしたが、これらが逆であっても、すなわち球形状のものを左右方向にスクロール等させるためのホイールとし、略半球状のものを上下方向にスクロールさせるためのホイールとしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る入力装置によれば、第１のホイールを球形状とするとともに、第２のホイールを略中空半球形状とすることで、第２のホイールが第１のホイールの一部に被せるようにして配され、また、これら２個のホイールが相直行する方向、例えば上下方向と左右方向とにそれぞれ回転自在とされることで、相直行する方向に回転する２個のホイールを限りなく近接して配置することができる。したがって、操作者の指の移動範囲を最小限に抑えて操作性を向上させることができる。また、本発明によれば、２個のホイールが別個の回転軸によって回転するため、トラックボールのごとき行ズレや列ズレを生じさせずに、各方向に確実にカーソルの移動やスクロール等の操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明を適用したマウスの平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】（ａ）は同マウスにおける各ホイールの配設状態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は各ホイールの配設状態を模式的に示す側面図である。
【図３】同マウスの内部の概略構成を示す図である。
【図４】同マウスの内部の概略構成を示す図である。
【図５】同マウスの内部の概略構成を示す図であり、各ホイールをバニング動作させた状態を示す図である。
【図６】（ａ）は本発明を適用した携帯電話機の正面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】従来のマウスの平面図である。
【図８】他の構成を有する従来のマウスの側面図である。
【図９】さらに他の構成を有する従来のマウスの平面図である。
【図１０】さらに他の構成を有する従来のマウスの平面図である。
【図１１】従来の携帯型電子機器における入力装置の一例を示す図である。
【図１２】トラックボール操作による行ズレ、列ズレが起きた状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１          マウス
２          ケース
３、４      クリック操作ボタン
５          上下スクロールホイール
６          左右スクロールホイール
７、８      軸
９          フレーム
１０、１５  初段ギヤ
１１、１６  中間ギヤ
１２、１７  エンコーダ
１３、１８  クリック板
１４、１９  スラストスプリング
２０、２１  光センサ
２２        回路基板
２３        支持部
２４        スイッチ
３１        携帯電話機
３２        表示画面
３３        上下スクロールホイール
３４        左右スクロールホイール
【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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