(57)【要約】【課題】トラックボールと表示器を併設する機器において、省スペース化を実現し、機器全体の小型化、軽量化、製造コスト低減等を図ることのできるトラックボール、および表示システムを提供すること。【解決手段】トラックボール（１０）を、透明または半透明の光透過性のボール（１）、およびケース（２）、ケース（２）内に内蔵された文字等を表示するための表示器（３）から構成する。ボール（１）と表示器（３）との間には、光学的調節手段（４）を設けることができる。なお、ケース（２）を透明または半透明の光透過性材料により構成し、表示器（３）は、トラックボール（１０）の内部ではなく、その下方部に設けて、表示システムとすることもできる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性のボールおよびケースを備えたトラックボールにおいて、該ケース内に文字等を表示するための表示器が内蔵され、該表示器に表示される表示像を該ボールを透して視認可能であることを特徴とする、表示機能内蔵トラックボール。
【請求項２】
前記ボールと前記表示器との間には光学的調節手段が設けられ、該光学的調節手段は、該表示器上に表示され該ボールを透して視認される表示像の大きさや形状を、矯正することができるか、または複数のパターンで調節することができるものであることを特徴とする、請求項１に記載の表示機能内蔵トラックボール。
【請求項３】
前記光学的調節手段は、レンズを用いたものであることを特徴とする、請求項２に記載の表示機能内蔵トラックボール。
【請求項４】
前記表示器は前記ケース内の側壁部に設けられ、該ケース内には、該表示器上の表示像が前記ボールを透してその上方から視認できるように構成された一または複数の光反射手段が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の表示機能内蔵トラックボール。
【請求項５】
光透過性のボールおよび光透過性のケースを備えたトラックボールと、該トラックボールの下方に位置して設けられ、文字等を表示するための表示器とからなり、該表示器に表示される表示像を該トラックボールを透して視認可能であることを特徴とする、表示システム。
【請求項６】
前記トラックボールのケース内、または該トラックボールと前記表示器との間に、前記表示器上に表示され該トラックボールを透して視認される表示像の大きさや形状を、矯正することができるか、または複数のパターンで調節することのできる、レンズ等の光学的調節手段が設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の表示システム。
【請求項７】
前記光学的調節手段は、前記トラックボールのケースの一部に設けられた光学的調節部であることを特徴とする、請求項６に記載の表示システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示機能内蔵トラックボールおよび表示システムに関し、特に、トラックボールおよび文字等の表示をするための表示器を組み込んだ機器において、省スペース化を実現することのできる、表示機能内蔵トラックボールおよび表示システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラックボールは、コンピュータ等各種デジタル機器における代表的な座標入力装置の一つである。トラックボールによりこれらの機器において座標（位置情報）を入力するに際し、座標入力操作を支援するための情報、機器の作動状態や通信状態、あるいは設定状態を示す情報などの機器操作上有用な情報を、文字・記号・色彩等を用いて表示するための表示器が併設されていると便利であり、従来このような仕様の機器が、ファクトリー・オートメーション（ＦＡ）、オフィス・オートメーション（ＯＡ）、医療等の産業分野で用いられている。一般的にはこのような表示器における表示は、電気・電子回路による発光を利用してなされる。
【０００３】
図５は、従来の表示器とトラックボールが併設された機器の、トラックボール部分の概略構成を示す斜視図である。図において従来の機器では、ボール４１とケース４２を備えたトラックボール５０の組み込まれたパネル（操作盤）４８上に、該ボール４１と隣接して、上述したような機能を有する表示器４３が組み込まれている構成をとる。すなわち、表示器４３はトラックボール５０の設けられる位置とは別のパネル上位置に設置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の構成では、表示器はパネル（操作盤）上面にトラックボールとは別に設置され、すなわちこれら両者がパネル面上に併設されるため、広いスペースをとって構成される必要があり、省スペース化、装置全体の小型化、軽量化、製造コスト低減等を図る上で問題があった。
【０００５】
また、座標入力操作を支援するための情報、機器の作動状態や通信状態、あるいは設定状態を示す情報などの機器操作上有用な情報は、機器の多機能化、高性能化により質・量ともに増大するため、このような情報を文字・記号・色彩等を用いて表示する機能を増設するスペースは、大きい方がよい。
【０００６】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、トラックボールと表示器を併設する機器において、省スペース化を実現し、機器全体の小型化、軽量化、製造コスト低減等を図ることのできるトラックボール、および表示システムを提供することである。
【０００７】
また本発明の別の課題は、上記省スペース化を図ることにより、表示器増設可能なスペースを設けることのできる、トラックボール、および表示システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは上記課題につき鋭意検討し、その解決手段に至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として、本願で特許請求される発明は以下のとおりである。
【０００９】
（１）光透過性のボールおよびケースを備えたトラックボールにおいて、該ケース内に文字等を表示するための表示器が内蔵され、該表示器に表示される表示像を該ボールを透して視認可能であることを特徴とする、表示機能内蔵トラックボール。
【００１０】
（２）前記ボールと前記表示器との間には光学的調節手段が設けられ、該光学的調節手段は、該表示器上に表示され該ボールを透して視認される表示像の大きさや形状を、矯正することができるか、または複数のパターンで調節することができるものであることを特徴とする、（１）の表示機能内蔵トラックボール。
【００１１】
（３）前記光学的調節手段は、レンズを用いたものであることを特徴とする、（２）の表示機能内蔵トラックボール。
【００１２】
（４）前記表示器は前記ケース内の側壁部に設けられ、該ケース内には、該表示器上の表示像が前記ボールを透してその上方から視認できるように構成された一または複数の光反射手段が設けられていることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかの表示機能内蔵トラックボール。
【００１３】
（５）光透過性のボールおよび光透過性のケースを備えたトラックボールと、該トラックボールの下方に位置して設けられ、文字等を表示するための表示器とからなり、該表示器に表示される表示像を該トラックボールを透して視認可能であることを特徴とする、表示システム。
【００１４】
（６）前記トラックボールのケース内、または該トラックボールと前記表示器との間に、前記表示器上に表示され該トラックボールを透して視認される表示像の大きさや形状を、矯正することができるか、または複数のパターンで調節することのできる、レンズ等の光学的調節手段が設けられていることを特徴とする、（５）の表示システム。
【００１５】
（７）前記光学的調節手段は、前記トラックボールのケースの一部に設けられた光学的調節部であることを特徴とする、（６）の表示システム。
【００１６】
すなわち本発明は、トラックボールのボールを光透過性（透明、半透明）として、該光透過性のボールの下方に表示器を設置することにより、光透過性ボールを透して表示器に表される表示を視認可能とするものであり、具体的には表示器をトラックボールのケース内に内蔵するか、またはケースをも光透過性のものとし、その下方トラックボール外部に表示器を設置してボールおよびケースを透して表示を視認可能とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではない。以下、図中、同一の構成要素に対しては同一の符号を付して説明する。
【００１８】
【構成】
図１は、本発明の表示機能内蔵トラックボールの断面の構成を示す説明図である。図において本トラックボール１０は、光透過性のボール１およびケース２を備えたものであって、該ケース２内に文字等を表示するための表示器３が内蔵されている、ことを主たる構成とする。該ボール１には、透明、または半透明の材料により形成されて光透過性であるものが用いられる（請求項１）。
【００１９】
図において本発明のトラックボール１０には、ボール１と表示器３との間に光学的調節手段４を設けることができ（請求項２）、該光学的調節手段４としては、凸レンズなどレンズを用いることができる（請求項３）。本発明において光学的調節手段４とは、表示器３上に表示され該ボール１を透して視認される表示像の大きさや形状について、このサイズが変化したり形状に歪みが生じる現象を、矯正することができるか、または、たとえば像の拡大を２段階で行える等の複数のパターンで調節することができるものであり、光透過性の材料により構成され、入射光である表示像を矯正、調節して反対側に透過させることのできるものである。
【００２０】
光透過性の球体を透して球体の反対側にある物体を見る場合、この物体の実像に比して、視認される（球体上に表示される）像のサイズが変化したり、あるいは像に歪みが生じる場合がある。該光学的調節手段は、このような像の変化を矯正したり、あるいは調節することによって、より視認しやすい像をトラックボール１０のボール１上に表示させるためのものであり、簡単には凸レンズ等のレンズをケース２内の、ボール１と表示器３との間の、表示器３上の表示がボール１を透して良好に表示され得るような適宜の位置に設けることにより、構成することができる。
【００２１】
【作用】
図において本発明は上述のように構成されているため、前記表示器３に表示される表示像は、前記光透過性のボール１を透して視認することが可能である。すなわち、表示器３に表示される文字、記号、色彩等は、ボール１上に表示されているように視認することが可能である。また、凸レンズなどの前記光学的調節手段４が設けられることにより、該表示器３上に表示され該ボール１を透して視認される表示像の大きさや形状は、表示の実際のサイズや形状により表示されるように矯正される。または、たとえばサイズが段階的に拡大されるように、複数のパターンで調節される。これにより、表示器３上の表示は、そのサイズが小さくなったり、あるいは歪みを生じて視認しにくい像となることが防止され、良好な像として視認（ボール１上に表示）されることができる。あるいは、さらに拡大された像となって、良好な像として視認されることができる。
【００２２】
図に示す本発明のトラックボール１０において、表示器３はケース２内に収納することができるため、本トラックボール１０を用いれば従来の機器のように広いスペースのパネルを設ける必要がなく、省スペース化が実現され、機器の小型化、軽量化、製造コスト低減を実現することができる。あるいは、かかるスペースが空くために、表示器を増設する等の設計改良を自由に行うことができる。
【００２３】
図２は、光反射板を設けた本発明の表示機能内蔵トラックボールの断面の構成を示す説明図である。図において本トラックボール２０は、表示器２３がケース２内の側壁部に設けられ、該ケース２内には、該表示器２３上の表示像が、光透過性のボール１を透してその上方から視認できるように構成された一または複数の光反射手段２５が設けられている構成とすることができる（請求項４）。該表示器２３はケース２の側壁部に、ケース２内部に面して表示部が向くように設けられ、該光反射手段２５は、表示部２３上の表示を反射して該ボール１を透して表示像が、トラックボール２０の外部から視認することができるように構成される。
【００２４】
図において前記光反射手段２５は、光反射面を前記表示器２３に対して傾斜した状態で向けて設けられた一個のみが示されているが、像の反射方向を、ボール１を透して視認しやすくするように調整するために、適宜の複数個を適宜の立体的配置により配設することにより構成することもできる。光反射手段２５としては、簡単には反射鏡を表面に設けた部材を用いることができる。
【００２５】
図において本トラックボール２０は上述のように構成されているため、表示器２３はケース２内の側壁部に納めることができ、図１に示したトラックボール１０と同様に省スペース化、それによる機器の小型化、軽量化、製造コスト低減の実現、さらに表示器増設等設計改良の自由度拡大を図ることができる。これに加えて本トラックボール２０は、ケース２内のスペースを他の用途に用いることができる。具体的には、トラックボール２０のケース２内構成がより複雑な物理的構成あるいは多部品の搭載を必要とする場合に、表示器２３は内壁面上に貼り付けられているために、他の部品の構成・搭載を容易とするためにスペースを空けることができる。この場合、光反射手段２５の構成は、図示したようなスペースを大きく占める可能性のある方法ではなく、たとえば厚さの薄い反射鏡部分のみを適宜の固定手段でケース２内に固定することが、より望ましい。
【００２６】
図において、表示器２３上の表示像は、光反射手段２５により反射されて、光透過性のボール１を透してトラックボール２０の外部から視認されることが可能となる。図示しない複数個の光反射手段による構成を採用することにより、表示像の視認される方向をより見やすい方向に変えることも可能である。
【００２７】
図３は、本発明の表示システムの構成を示す説明図である。図において本システムは、パネル３８に組み込まれた、光透過性のボール１および光透過性のケース３２を備えたトラックボール３０と、該トラックボール３０の下方に位置して設けられた、文字等を表示するための表示器３３とからなり、該表示器３３に表示される表示像を該トラックボール３０のボール１を透して視認可能であることを、主たる構成とする（請求項５）。
【００２８】
図において本システムは上述のように構成されるため、表示器３３上に表示された表示像が、その上方にある光透過性のケース３２、およびその上方にありトラックボール３０外部と接する光透過性のボール１を透して視認されることができる。すなわち、表示器３３上に表示された文字、図形、色彩等が、ボール１上に表示されるように視認されることが可能となる。そして、表示器３３をパネル３３上にトラックボール３０と並べて設置する必要がないため、上述したような省スペース化と、それに伴う各作用効果が実現される。
【００２９】
図において本表示システムは、トラックボール３０のケース３２内、または該トラックボール３０と表示器３３との間に、該表示器３３上に表示され該トラックボール３０を透して視認される表示像の大きさや形状を、矯正することができるか、または複数のパターンで調節することのできる、レンズ等の光学的調節手段（図示せず）を設けた構成とすることができる（請求項６）。光学的調節手段としては、たとえば簡単には、凸レンズ等を用いることができる。
【００３０】
かかる構成をとることにより、該表示器３３上に表示され該トラックボール３０を透して視認される表示像の大きさや形状は、表示の実際のサイズや形状により表示されるように矯正される。または、たとえばサイズが段階的に拡大されるように、複数のパターンで調節される。これにより、表示器３３上の表示は、そのサイズが小さくなったり、あるいは歪みを生じて視認しにくい像となることが防止され、良好な像として視認（ボール１上に表示）されることができる。あるいは、さらに拡大された像となって、良好な像として視認されることができる。
【００３１】
図４は、トラックボールのケース上に光学的調節部を有する本発明の表示システムの断面の構成を示す説明図である。図において本システム４０は、図３における前記光学的調節手段を、トラックボールのケース１２の一部に設けられた光学的調節部１４とすることができる（請求項７）。該光学的調節部１４は、上述した光学的調節手段と同様の機能を有するものであるが、特に該ケース１２の一部として設けられる部位であり、たとえば図示するように、光透過性の材料により構成する該ケース１２の一部を凸レンズ状に膨らんだ形状に形成したものを用いることができる。
【００３２】
図において本表示システム４０は上述のように構成されるため、上述した各発明と同様、省スペース化、およびそれに伴う各作用効果が実現する。加えて本システム４０では、トラックボール下方に設けられた表示器設置部１６において、その内部に設置された表示器３上の表示像は、トラックボールケース１２の一部である光学的調節部１４の機能により、その大きさや形状は、表示の実際のサイズや形状により表示されるように矯正される。または、たとえばサイズが段階的に拡大されるように、複数のパターンで調節される。これにより、表示器３上の表示は、そのサイズが小さくなったり、あるいは歪みを生じて視認しにくい像となることが防止され、良好な像として視認（ボール１上に表示）されることができる。あるいは、さらに拡大された像となって、良好な像として視認されることができる。
【００３３】
特に、トラックボールの筐体であるケース１２自体の一部に光学的調節手段を設けることにより、ケース１２内部のスペースはより余裕を有する状態となるため、他部品の搭載等の設計改良の自由度が拡大する。さらに、別個に凸レンズ組み込み部材等を設ける場合と比較して簡素な構成であり、部品点数や製造コストの増加を抑制することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の表示機能内蔵トラックボール、および表示システムは上述のように構成されているため、トラックボールと表示器を併設する機器において、省スペース化を実現し、装置全体の小型化、軽量化、製造コスト低減等を図ることができる。また省スペースを実現できることにより、表示器増設可能なスペースを設けることができ、設計改良の自由度を拡大することができる。
【００３５】
さらにまた、光学的調節手段を設けることにより、より良好なサイズと形状を有する表示像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示機能内蔵トラックボールの断面の構成を示す説明図である。
【図２】光反射板を設けた本発明の表示機能内蔵トラックボールの断面の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の表示システムの構成を示す説明図である。
【図４】トラックボールのケース上に光学的調節部を有する本発明の表示システムの断面の構成を示す説明図である。
【図５】従来の表示システムの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１…光透過性のボール、　２、１２、４２…ケース、　３、２３、３３、４３…表示器、　４…光学的調節手段、　５…光反射手段、　１０、２０、３０…トラックボール（本発明）、　１４…光学的調節部、　１６…表示器設置部、　３８、４８…パネル、　４０…表示システム（本発明）、　４１…ボール、　５０…トラックボール
【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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