(57)【要約】【課題】  トラックボールから手を離さずに、ドラッグ動作をスムーズに且つ確実に行なうことができるトラックボール入力装置を提供する。【解決手段】  トラックボール２２と、トラックボール２２を回転自在に保持する保持手段と、トラックボール２２の下方において、トラックボール２２の中心点Ｏを通って鉛直方向に延びる軸線Ｙ上に配置され、トラックボール２２が鉛直下向きに押圧されたことを検出する第１のスイッチ２４と、トラックボール２２の下方において、軸線Ｙから外れた位置に設けられ、トラックボール２２が斜め下向きに押圧されたことを検出する第２のスイッチ２６と、トラックボール２２の下方において、軸線Ｙから外れた位置であって第２のスイッチ２６とは異なる位置に設けられ、トラックボール２２が第２のスイッチ２６を検出するときと異なる方向の斜め下向きに押圧されたことを検出する第３のスイッチ２７とを具備する。【選択図】        図１
2005228182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックボールと、
トラックボールを回転自在に保持する保持手段と、
トラックボールの下方において、トラックボールの中心点を通って鉛直方向に延びる軸線上に配置され、トラックボールが鉛直下向きに押圧されたことを検出する第１のスイッチと、
トラックボールの下方において、前記軸線から外れた位置に設けられ、トラックボールが斜め下向きに押圧されたことを検出する第２のスイッチと、
トラックボールの下方において、前記軸線から外れた位置であって第２のスイッチとは異なる位置に設けられ、トラックボールが第２のスイッチを検出するときと異なる方向の斜め下向きに押圧されたことを検出する第３のスイッチとを具備することを特徴とするトラックボール入力装置。
【請求項２】
第１のスイッチは、トラックボールによって押圧されたことを検出すると、再度押圧されたことを検出するまでオン状態を維持するように設けられていることを特徴とする請求項１記載のトラックボール入力装置。
【請求項３】
トラックボールが鉛直下向きに押圧されて第１のスイッチがオン状態を維持している間は、保持手段は、押圧されて下降した下降位置でトラックボールを保持し、
トラックボールが再度押圧されて第１のスイッチのオン状態が解除されたときは、前記保持手段がトラックボールを下降位置から元の位置に復帰させることを特徴とする請求項２記載のトラックボール入力装置。
【請求項４】
第1のスイッチ、第２のスイッチおよび第３のスイッチが接続された信号処理手段を具備し、
該信号処理手段は、
第２のスイッチおよび／または第３のスイッチが押圧されたことを検出してから所定時間内に第１のスイッチが押圧されたことを検出した場合には、第２のスイッチおよび／または第３のスイッチがオンになった旨の信号を送出せず、第１のスイッチがオンになった旨の信号のみを送出し、
第２のスイッチおよび／または第３のスイッチが押圧されたことを検出してから所定時間内に第１のスイッチが押圧されたことを検出しなかった場合には、第２のスイッチおよび／または第３のスイッチがオンになった旨の信号を送出することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載のトラックボール入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を入力する際に用いるトラックボール入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータやその他の情報機器において、カーソルを移動させたり、画面のスクロールをしたり、メニューを選択する際に、マウスやトラックボール入力装置などのポインティングデバイスが用いられる。
【０００３】
従来からの一般的なトラックボール入力装置としては、トラックボールとは別にスイッチが設けられており、カーソル移動等はトラックボールで行ない、クリック等の指示は別に設けたスイッチで行なうというものは良く知られているところである。
しかし、このようなトラックボール入力装置では、スイッチを操作するためにはトラックボールから一旦手を離して行なう必要があったため、スムーズな操作が行なえないという課題があった。
【０００４】
そこで、上記課題を解決した従来のトラックボール入力装置として、トラックボールと、トラックボールを押し下げたときにオンとなるスイッチとが設けられた構造が知られている（例えば特許文献１参照）。
しかし、このトラックボール入力装置では、スイッチが１個しか設けられていないので、左クリック用スイッチと右クリック用スイッチの２つのスイッチを有するマウスと同様の操作を行なうことができなかった。
【０００５】
そこで、トラックボールの右下と左下にそれぞれスイッチを設け、トラックボールを押すことで２つのスイッチを操作可能な構造のトラックボール入力装置がすでに開示されている（例えば特許文献２参照）。
かかるトラックボール入力装置によれば、現在普及しているパーソナルコンピュータの操作に合わせて、トラックボールから手を離さずに左クリックと右クリックを実行することができるとしている。
【０００６】
【特許文献１】実開昭６３−１７５２４０号公報
【特許文献２】特開２００１−１０５６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のトラックボール入力装置によれば、２つのスイッチをトラックボールの下方に設置したため、トラックボールを押し下げることで左クリックと右クリックは実行できる。
しかし、この装置ではいわゆるドラッグ動作を行なうことは極めて困難であるという課題がある。すなわち、ドラッグ動作では、２つのスイッチのうちいずれか一方を押し下げたままトラックボールを動かすという操作が必要であるが、このような操作は人間の手の動きを考えると非常に難しいためである。
【０００８】
そこで本発明者は、左クリック用スイッチや右クリック用スイッチ以外にドラッグモード用のスイッチをトラックボールの下方に設け、ドラッグしようとする際には、このドラッグモード用のスイッチをオンにすることでドラッグできるようにすることで上記課題が解決できることを見出し、本発明に想到した。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、トラックボールから手を離さず、ドラッグ動作をスムーズに且つ確実に行なうことができるトラックボール入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかるトラックボール入力装置によれば、トラックボールと、トラックボールを回転自在に保持する保持手段と、トラックボールの下方において、トラックボールの中心点を通って鉛直方向に延びる軸線上に配置され、トラックボールが鉛直下向きに押圧されたことを検出する第１のスイッチと、トラックボールの下方において、前記軸線から外れた位置に設けられ、トラックボールが斜め下向きに押圧されたことを検出する第２のスイッチと、トラックボールの下方において、前記軸線から外れた位置であって第２のスイッチとは異なる位置に設けられ、トラックボールが第２のスイッチを検出するときと異なる方向の斜め下向きに押圧されたことを検出する第３のスイッチとを具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、第１のスイッチが押圧されたことを検出したときにドラッグモードになるものと設定することができ、第２のスイッチおよび第３のスイッチをそれぞれ左クリック用スイッチおよび右クリック用スイッチとして設定することができる。つまり、このような構成のトラックボール入力装置によれば、トラックボールを押し下げるだけでドラッグモードとなるように設定できるので、簡単な操作で且つトラックボールから手を離さずにドラッグ動作を行なうことができる。
【００１１】
また、第１のスイッチは、トラックボールによって押圧されたことを検出すると、再度押圧されたことを検出するまでオン状態を維持するように設けられていることを特徴としてもよい。
したがって、第１のスイッチが押圧されたことを検出したときにドラッグモードになるように設定すれば、ドラッグモードになった後もトラックボールを常に押し下げていなくともよく、簡単な操作でドラッグ動作を行なうことができる。
【００１２】
さらに、トラックボールが鉛直下向きに押圧されて第１のスイッチがオン状態を維持している間は、保持手段は、押圧されて下降した下降位置でトラックボールを保持し、トラックボールが再度押圧されて第１のスイッチのオン状態が解除されたときは、前記保持手段がトラックボールを下降位置から元の位置に復帰させることを特徴としてもよい。
この構成によれば、ユーザは、現在ドラッグモードに入っているのか、通常のモードであるのかを、トラックボールの位置によってすぐに判断することができるので、操作ミスの防止を図ることができる。
【００１３】
なお、第1のスイッチ、第２のスイッチおよび第３のスイッチが接続された信号処理手段を具備し、該信号処理手段は、第２のスイッチおよび／または第３のスイッチが押圧されたことを検出してから所定時間内に第１のスイッチが押圧されたことを検出した場合には、第２のスイッチおよび／または第３のスイッチがオンになった旨の信号を送出せず、第１のスイッチがオンになった旨の信号のみを送出し、第２のスイッチおよび／または第３のスイッチが押圧されたことを検出してから所定時間内に第１のスイッチが押圧されたことを検出しなかった場合には、第２のスイッチおよび／または第３のスイッチがオンになった旨の信号を送出することを特徴とするとよい。
このような信号処理手段を有していないと、第２のスイッチおよび第３のスイッチは、第１のスイッチがオンになる前に先にオンになってしまうことも想定される。すなわち、第１のスイッチを押し下げてドラッグモードにする際には、ドラッグモードになる前に左クリックまたは右クリックが先に実行されてしまう可能性もある。そこで、このような構成を採用することによって、ドラッグモードにする際の誤動作等を防止し、確実にドラッグモードにすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のトラックボール入力装置によれば、ユーザはトラックボールから手を離さずに、ドラッグ、左クリックおよび右クリックの各動作を確実に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
トラックボールの下方に第１のスイッチを設ける。トラックボールが押し下げられると、第１のスイッチがオンになる。第１のスイッチがオンになったときにドラッグモードになるような設定が可能である。第１のスイッチはオルタネートスイッチであり、一度オンになると再度押し下げられない限りオフにはならない。第１のスイッチがオンになったときは、トラックボールは押し下げられた状態のまま保持される。
第１のスイッチよりもトラックボールに近い位置において第１のスイッチの左右両側には、第２のスイッチと第３のスイッチを設けておく。したがって、トラックボールの左右どちらかを押し下げると、第１のスイッチがオンにはならずに、第２のスイッチまたは第３のスイッチのどちらかがオンになる。第２のスイッチまたは第３のスイッチがオンになると、左クリックまたは右クリックがされたとなるような設定が可能である。
【実施例】
【００１６】
トラックボール入力装置の構造の例を図１〜図２に示す。図２は、図１の状態からトラックボールを押し下げたところを示している。
トラックボール入力装置２０は、トラックボール２２を操作することで、パーソナルコンピュータやその他の情報機器（以下、単に情報機器という）におけるカーソルの移動やスクロール等を指示することができるポインティングデバイスの一種である。
したがって、トラックボール入力装置２０は、筐体１９内に、トラックボール２２と、トラックボール２２の回転方向および回転速度を検出する回転検出手段２１とを少なくとも有している。回転検出手段２１としては、ロータリーエンコーダまたは光学センサを用いることができる。
かかるトラックボール入力装置２０は、情報機器の筐体内に実装されるか、あるいは外部接続機器として情報機器本体とは別個に設けられる。図面に示した筐体１９は、情報機器の筐体、または外部接続機器としての筐体であってもどちらでもよい。
【００１７】
本実施例におけるトラックボール入力装置２０は、マウスと同様な操作を簡単に実行可能とするために、ドラッグモードにするための第１のスイッチ２４と、左クリックを設定するための第２のスイッチ２６と、右クリックを設定するための第３のスイッチ２７とを有している。
第１のスイッチ２４は、トラックボール２２の下方において、トラックボール２２の中心点Ｏを通る鉛直方向に延びる軸線Ｙ上に配置されている。第２のスイッチ２６と第３のスイッチ２７は、トラックボール２２の下方において、軸線Ｙ上から外れた位置であって、軸線Ｙに対してそれぞれ互いに線対称となる位置に配置されている。
【００１８】
第２のスイッチ２６および第３のスイッチ２７は、トラックボール２２の下面側に当接しており、トラックボール２２の重量が常にかかっている。第２のスイッチ２６および第3のスイッチ２７は、具体的には圧力センサを採用することができ、保持しているトラックボール２２の重量以上の荷重がかかったとき、オンにするように設定される。
【００１９】
第２のスイッチ２６および第３のスイッチ２７は、その下端部を連結する連結部材３１によって連結されている。そして、連結部材３１の下方に、第１のスイッチ２４が配置されている。
第１のスイッチ２４は、その上端部が連結部材３１の下面に当接しており、連結部材３１が押し下げられることでオン状態となる。本実施例の第１のスイッチ２４は、オルタネートスイッチであるので、一度押し下げられるとその上端部は押し下げられた時の位置である下方位置のままでオン状態を維持し、再度押し下げられることによりその上端部は元の位置に復帰し且つオン状態も解除されてオフとなるように動作する。
【００２０】
本実施例においては、トラックボール２２の下面に当接している第２のスイッチ２６および第３のスイッチ２７、これら両スイッチを連結する連結部材３１、並びに連結部材３１を支持する第１のスイッチ２４が全体として、トラックボール２２を保持する保持手段を構成している。
なお、第１のスイッチ２４内部または外部には、第１のスイッチ２４の上端部を常時上方に向けて付勢する付勢手段２９が設けられている。付勢手段２９の具体例としては圧縮ばねがある。この付勢手段２９によって、第１のスイッチ２４は、連結部材３１を介してトラックボール２２を常時上方に付勢している。
【００２１】
第２のスイッチ２６および第３のスイッチ２７をオンにするための動作を説明する。
第２のスイッチ２６または第３のスイッチ２７をオンにするには、図１に示すように、第２のスイッチ２６または第３のスイッチ２７のトラックボール２２への各当接面に対して垂直に圧力がかかるように、鉛直下向きではなく、斜め方向にトラックボール２２を押し下げる。
【００２２】
例えば、左側から右下方向に向けてトラックボール２２を斜めに押し下げると（矢印Ｌ）、第２のスイッチ２６がトラックボール２２からの押圧力を検知する。このとき、ユーザが第２のスイッチ２６をオンさせることだけを目的としているのであれば、ユーザは第２のスイッチ２６がオンになったことを確認した時点で手を離す。
他方、右側から左下方向に向けてトラックボール２２を斜めに押し下げると（矢印Ｒ）、第３のスイッチ２７がトラックボール２２からの押圧力を検知する。このとき、ユーザが第３のスイッチ２７をオンさせることだけを目的としているのであれば、ユーザは第３のスイッチ２７がオンになったことを確認した時点で手を離す。
【００２３】
第１のスイッチ２４をオンにするための動作を説明する。
ユーザが第１のスイッチ２４をオン（またはオフ）することを目的としてトラックボール２２を押し下げる場合には、トラックボール２２を鉛直下向きに押し下げる必要がある。トラックボール２２が鉛直下向きに押し下げられると、まず第2のスイッチ２６と第３のスイッチ２７とが双方ともトラックボール２２の押圧力を検出するが、その後さらに押し下げを続行する。すると、第２のスイッチ２６と第３のスイッチ２７とを連結している連結部材３１が押し下げられ、連結部材３１の下面に上端部が当接している第1のスイッチ２４も押し下げられる。このとき、第１のスイッチ２４は付勢手段２９の付勢力に抗して押し下げられていく。第１のスイッチ２４が押し下げられると、第1のスイッチ２４はオンになる。
【００２４】
第１のスイッチ２４は、上述したようにオルタネートスイッチであるので、押し下げられると、図示しないロック機構（第１のスイッチ２４内部の機構）によってその位置でロックされオンの状態を維持する（図２）。すると、連結部材３１も押し下げられた位置のままであるので、第２のスイッチ２６と第３のスイッチ２７によって保持されているトラックボール２２も押し下げられたその位置のまま保持される。
そして、第１のスイッチ２４が再度押し下げられると、図示しないロック機構が解除される。すると、第１のスイッチ２４は、付勢手段２９の付勢力によって連結部材３１、第２のスイッチ２６および第３のスイッチ２７を介してトラックボール２２を押し上げ、トラックボール２２を元の位置に復帰させる（図２の破線位置）。
【００２５】
図３に、本実施例のトラックボール入力装置２０の信号ラインの概略を示す。
トラックボール２２の状態を検出するための各センサ、スイッチ類は信号処理装置３３に接続されている。信号処理装置３３は、各センサ、スイッチ類から出力される信号を、接続する情報機器１１の操作に合わせた信号に変換して情報機器１１に向けて出力する機能を有するＩＣ等である。
【００２６】
回転検出手段２１は、トラックボール２２の回転状況を検出して回転検出信号ａを信号処理装置３３に出力する。第2のスイッチ２６は、トラックボール２２によって押圧されたことを検出し、第２のスイッチ検知信号ｂを信号処理装置３３に出力する。第３のスイッチ２７も、トラックボール２２によって押圧されたことを検出し、第３のスイッチ検知信号ｃを信号処理装置３３に出力する。さらに、第１のスイッチ２４も、トラックボール２２によって押圧されたことを検出し、第１のスイッチ検知信号ｄを信号処理装置３３に出力する。
【００２７】
信号処理装置３３は、第２のスイッチ検知信号ｂが入力された場合には、この検知信号ｂが左クリックを指示する信号であるとして、左クリック信号Ｂを出力し、第３のスイッチ検知信号ｃが入力された場合には、この検知信号ｃが右クリックを指示する信号であるとして、右クリック信号Ｃを出力する。
また、本実施例における信号処理装置３３は、回転検出信号ａが入力された場合にあっては、そのまま回転検出信号Ａとして出力する。
【００２８】
なお、本実施例の第１のスイッチ２４は、第２のスイッチおよび第３のスイッチ２７よりも下方に位置しているので、第２のスイッチ２６および／または第３のスイッチ２７がオンにならないと、押し下げられたことは検出されない構成となっている。そこで、信号処理装置３３は、第２のスイッチ検知信号ｂまたは第３のスイッチ検知信号ｃが入力されてから所定時間は、左クリック信号Ｂまたは右クリック信号Ｃを出力しないようにし、第２のスイッチ検知信号ｂまたは第３のスイッチ検知信号ｃが入力されてから所定時間内に第１のスイッチ検知信号ｄが入力された場合、左クリック信号Ｂも右クリック信号Ｃを出力せず、ドラッグモード信号Ｄを出力するように制御する。
【００２９】
したがって、信号処理装置３３は、第２のスイッチ検知信号ｂまたは第３のスイッチ検知信号ｃが入力されてから所定時間内に第１のスイッチ検知信号ｄが入力さなかったとき、初めて左クリック信号Ｂまたは右クリック信号Ｃを出力するのである。
【００３０】
なお、上述してきた実施例では、第２のスイッチ２６、第３のスイッチ２７、連結部材３１および第１のスイッチ２４がトラックボール２２を保持する保持手段を兼用する構成を採用していた。
しかし、上述した実施例とは異なり、第２のスイッチ２６および第３のスイッチ２７とは別個にトラックボールに当接する部材が設けられ、この部材がトラックボール２２を保持する保持手段として作用する構成を採用してもよい。また、このとき、第２のスイッチおよび第３のスイッチは、直接トラックボールに当接していない構成であってもよい。
【００３１】
また、上述した実施例では、第１のスイッチ２４は、第２のスイッチ２６と第３のスイッチ２７を連結する連結部材３１の下面に当接するように設けられているものであった。
しかし、かかる実施例とは異なり、第１のスイッチが、直接トラックボールに当接して押圧されるような構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のトラックボール入力装置は、コンピュータのドラッグ操作を容易にするためだけに用いられることに限定されるものではない。
例えば、第１のスイッチがオンになった場合には、コンピュータ上の他のウインドウに移動する等の操作に用いることも可能である。
【００３３】
さらに、コンピュータ上の操作に限られることはなく、例えば駅、病院、百貨店等様々な人が多数訪れるような場所において設置される情報機器（ユーザが利用することで施設の情報を得ることができるような機器）に採用することも可能である。
これによれば、マウスの操作が苦手な人でも、カーソル等の操作が容易に行なわれるし、またマウスと違って機器の筐体内に配置することも可能であるので、コードが抜かれたり紛失したりするという不都合をも解消できる。
【００３４】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】トラックボール入力装置の説明図である。
【図２】図１の説明図においてトラックボールを押し下げたところを示す説明図である。
【図３】トラックボール入力装置の信号ラインを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１   情報機器
１９   筐体
２０   トラックボール入力装置
２１   回転検出手段
２２   トラックボール
２４   第１のスイッチ
２６   第２のスイッチ
２７   第３のスイッチ
２９   付勢手段
３１   連結部材
３３   信号処理装置
Ａ     回転検出信号
Ｂ     左クリック信号
Ｃ     右クリック信号
Ｄ     ドラッグモード信号
ａ     回転検出信号
ｂ     第２のスイッチ検知信号
ｃ     第３のスイッチ検知信号
ｄ     第１のスイッチ検知信号                                                             
【図１】
2005228182.tif 000003
【図２】
2005228182.tif 000004
【図３】
2005228182.tif 000005