(57)【要約】【課題】本発明は、ボールの回転負荷を小さくすると共に適正なクリック感を操作者に伝達できる、操作性に優れたトラックボール装置を提供すること。【解決手段】本発明のトラックボール装置は、回転操作可能なボール８と、このボール８の回転を伝達可能なローラ６とを備え、ボール８は、ローラ６との間に所定の隙間を有して遊転可能に配設され、ローラ６は、所定のクリック感を発生可能なクリック発生手段に回転可能に支持され、ボール８がローラ６に当接してローラ６が回転すると、クリック発生手段９からのクリック感がローラ６を介してボール８に伝達されるので、ボール８を回転操作する操作者が適切にクリック感を感じることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転操作可能なボールと、このボールが当接して回転を伝達可能なローラとを備え、前記ローラは、回転操作する前記ボールが当接する方向と反対方向に弾性付勢されると共に、所定のクリック感を発生可能なクリック発生手段に回転可能に支持され、
回転操作によって前記ローラに当接する前記ボールには、前記クリック発生手段からの前記クリック感が前記ローラを介して伝達されることを特徴とするトラックボール装置。
【請求項２】
前記ローラは、前記ボールの外周部に９０°間隔で４箇所に配設さ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装置。
【請求項３】
前記クリック発生手段には、前記ローラの一端部側を回転可能に支持すると共に回転円周上に複数のカム山が形成された回転体と、前記複数のカム山に弾性付勢して係脱可能な係合部材とが配設され、前記ボールを回転操作することにより前記ローラを介して前記回転体が回転すると、前記係合部材が前記カム山を係脱して前記クリック感が発生するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載のトラックボール装置。
【請求項４】
前記クリック発生手段には、前記ボールの回転に対応して前記回転体が回転することにより、第１の入力が可能な第１の入力部が設けられていることを特徴とする請求項３記載のトラックボール装置。
【請求項５】
前記第１の入力部は、前記ボールの回転に連動して前記回転体が回転すると、その回転量を第１の出力信号として出力可能なロータリーエンコ−ダーからなることを特徴とする請求項４記載のトラックボール装置。
【請求項６】
前記ローラは、円柱状に形成されると共に前記ボールが当接する部分が高摩擦部材で被覆されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のトラックボール装置。
【請求項７】
前記高摩擦部材は、ゴム部材で形成されていることを特徴とする請求項６記載のトラックボール装置。
【請求項８】
前記ローラは、前記一端部側の断面形状が多角形状に形成されて前記クリック発生手段の前記回転体に支持されると共に、他端部側が前記ボールの移動方向と平行な水平方向に移動自在で回転自在に支持部材に支持され、回転操作する前記ボールが前記ローラに当接すると、前記ローラは、前記一端部側を支点として前記他端部側が前記水平方向に移動可能になっていることを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載のトラックボール装置。
【請求項９】
前記ローラの前記他端部を支持する前記支持部材には、第２の入力が可能な第２の入力部が配設され、前記ボールが前記ローラに当接して前記他端部側が前記水平方向に移動することにより、前記第２の入力部が操作されて前記第２の入力が行われるようにしたことを特徴とする請求項８記載のトラックボール装置。
【請求項１０】
前記ボールは、上部側の外周面が水平方向に移動自在のカバー部材に支持されて回転自在になっており、少なくとも前記４個のローラが配設された４方向に前記カバー部材を移動操作することにより、前記ボールが前記カバー部材と同方向に移動して前記ローラを水平方向に押圧して、前記第２の入力が行われるようにしたことを特徴とする請求項９記載のトラックボール装置。
【請求項１１】
前記ローラは、前記一端部側の断面形状が多角形状に形成されて前記クリック発生手段の前記回転体に支持されると共に、他端部側が回転自在に支持部材に支持され、前記ローラを支持した状態の前記クリック発生手段と前記支持部材とは、前記ボールの移動方向に移動可能なスライド部材に取り付けられていることを特徴とする請求項３乃至８のいずれかに記載のトラックボール装置。
【請求項１２】
前記スライド部材は、第２の入力が可能な第２の入力部に支持され、前記回転操作で移動する前記ボールが前記ローラに当接することにより、前記スライド部材が前記ボールと同方向に移動して前記第２の入力が行われるようにしたことを特徴とする請求項１１記載のトラックボール装置。
【請求項１３】
前記ボールの下部には、前記ボールを垂直方向に押圧操作することにより第３の入力が可能な第３の入力部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のトラックボール装置。
【請求項１４】
前記第２の入力部および前記第３の入力部は、押し釦スイッチからなることを特徴とする請求項１３記載のトラックボール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトラックボール装置に係わり、特に、ボールを回転操作することにより電子機器に所望の情報を入力可能なトラックボール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のトラックボール装置としては、特開２００２−１４０１６号公報に記載されたトラックボール装置が知られている。
この従来トラックボール装置は、図１２〜図１４に示すように、ボール２１は、底板２３と蓋板２４とを有するケース２２に収納されている。そして、ボール２１は、ケース２２の内部に９０°間隔で設けられた４箇所の支持部２２Ａ〜２２Ｄの面により、中心より若干下方の位置の外周面が回転自在に支持されると共に、蓋板２４中央の丸孔２４Ａから上端部が露出している。
【０００３】
また、ボール２１は、着磁されてない磁性材料からなる３本の棒体２６、２７、２８を互いに直交する三軸上に配置・結合した可動磁性体２５を、各棒体２６、２７、２８の両端部２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ、２８Ａ、２８Ｂが、それぞれ表面近傍まで達するように樹脂部２９内に内蔵され、その全表面は、硬くてなめらかな絶縁膜３０で覆われている。
【０００４】
また、ケース２２には、２対（４個）の固定磁性部材３１〜３４が装着・固定されている。この固定磁性部材３１〜３４は、いずれもボール２１の中心に対して同極性（例えばＮ極）を有するように着磁されて、ボール２１に内蔵された３本の棒体２６〜２８のそれぞれの両端部と磁気結合するようになっている。
従って、通常状態において、図１２に示すように、ボール２１は、内蔵した３本の棒体２６〜２８の内の、２本の両端部がそれぞれ１対ずつ固定磁性部材（３１、３３）および（３２、３４）に強く吸引されて、互いが最も接近した状態で対峙する位置で停止している。
【０００５】
また、底板２３上には、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）等からなる配線基板３５が貼付され、その上面の配線部には、２対の固定磁性部材３１〜３４の下方位置、即ち直交する二軸方向それぞれに、１対ずつのホール素子（３６Ａ、３６Ｂ）および（３７Ａ、３７Ｂ）が、それぞれの検出位置をずらせるように、中心から距離をちがえて装着されている。
【０００６】
このような従来のトラックボール装置の動作について説明すると、図１２に示す通常状態におけるボール２１を、図１３に示す矢印方向に回転操作すると、棒体２６の両端部２６Ａ、２６Ｂに対する固定磁石部材３１、３３の吸引力に逆らって回転する。そして、その回転角度が棒体２６と２７の中間角度位置である略４５°の位置を過ぎると、棒体２８の両端部２８Ａ、２８Ｂが固定磁性部材３３、３１にそれぞれ吸引される力が強くなりボール２１は、左方向略９０°の位置まで回転する。
【０００７】
引き続きボール２１に回転力を加えると、同様に９０°毎に安定位置となる回転を繰り返す。
そのために、ボール２１は、９０°回転毎に回転が重くなったり軽くなったりしてクリック感が発生するようになっていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１４０１６０号公報
特開２００１−２９０５９６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような従来のトラックボール装置は、ケース２２の内部に９０°間隔で４箇所に設けられた支持部２２Ａ〜２２Ｄの面に、ボール２１の外周面が支持されているが、ボール２１の外周面と４箇所の支持部２２Ａ〜２２Ｄの面との接触面積が大きくなる。そのために、ボール２１の回転操作力が大きくなり、ボール２１の回転操作性が悪くなるおそれがあった。
また、ボールをスムーズに９０°回転させるのが難しいために、適正なクリック感が発生しなくなるおそれがあった。
【００１０】
また、ボール２１には、互いに直交する三軸上に配置・結合した磁性材料からなる３本の棒体２６、２７、２８を内蔵しているので、ボール２１の製造が複雑となり、コストアップになる問題があった。
本発明は、前述したしたような課題を解決して、ボールの回転負荷を小さくすると共に適正なクリック感を操作者に伝達できる、操作性に優れたトラックボール装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段として本発明のトラックボール装置は、回転操作可能なボールと、このボールが当接して回転を伝達可能なローラとを備え、前記ローラは、回転操作する前記ボールが当接する方向と反対方向に弾性付勢されると共に、所定のクリック感を発生可能なクリック発生手段に回転可能に支持され、
回転操作によって前記ローラに当接する前記ボールには、前記クリック発生手段からの前記クリック感が前記ローラを介して伝達されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記課題を解決するための第２の手段として、前記ローラは、前記ボールの外周部に９０°間隔で４箇所に配設されていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記課題を解決するための第３の手段として、前記クリック発生手段には、前記ローラの一端部側を回転可能に支持すると共に回転円周上に複数のカム山が形成された回転体と、前記複数のカム山に弾性付勢して係脱可能な係合部材とが配設され、前記ボールを回転操作することにより前記ローラを介して前記回転体が回転すると、前記係合部材が前記カム山を係脱して前記クリック感が発生するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、前記課題を解決するための第４の手段として、前記クリック発生手段には、前記ボールの回転に対応して前記回転体が回転することにより、第１の入力が可能な第１の入力部が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記課題を解決するための第５の手段として、前記第１の入力部は、前記ボールの回転に連動して前記回転体が回転すると、その回転量を第１の出力信号として出力可能なロータリーエンコ−ダーからなることを特徴とする。
【００１６】
また、前記課題を解決するための第６の手段として、前記ローラは、円柱状に形成されると共に前記ボールが当接する部分が高摩擦部材で被覆されていることを特徴とする。
【００１７】
また、前記課題を解決するための第７の手段として、前記高摩擦部材は、ゴム部材で形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、前記課題を解決するための第８の手段として、  前記ローラは、前記一端部側の断面形状が多角形状に形成されて前記クリック発生手段の前記回転体に支持されると共に、他端部側が前記ボールの移動方向と平行な水平方向に移動自在で回転自在に支持部材に支持され、回転操作する前記ボールが前記ローラに当接すると、前記ローラは、前記一端部側を支点として前記他端部側が前記水平方向に移動可能になっていることを特徴とする。
【００１９】
また、前記課題を解決するための第９の手段として、前記ローラの前記他端部を支持する前記支持部材には、第２の入力が可能な第２の入力部が配設され、前記ボールが前記ローラに当接して前記他端部側が前記水平方向に移動することにより、前記第２の入力部が操作されて前記第２の入力が行われるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
また、前記課題を解決するための第１０の手段として、前記ボールは、上部側の外周面が水平方向に移動自在のカバー部材に支持されて回転自在になっており、少なくとも前記４個のローラが配設された４方向に前記カバー部材を移動操作することにより、前記ボールが前記カバー部材と同方向に移動して前記ローラを水平方向に押圧して、前記第２の入力が行われるようにしたことを特徴とする。
【００２１】
また、前記課題を解決するための第１１の手段として、前記ローラは、前記一端部側の断面形状が多角形状に形成されて前記クリック発生手段の前記回転体に支持されると共に、他端部側が回転自在に支持部材に支持され、前記ローラを支持した状態の前記クリック発生手段と前記支持部材とは、前記ボールの移動方向に移動可能なスライド部材に取り付けられていることを特徴とする。
【００２２】
また、前記課題を解決するための第１２の手段として、前記スライド部材は、第２の入力が可能な第２の入力部に支持され、前記回転操作で移動する前記ボールが前記ローラに当接することにより、前記スライド部材が前記ボールと同方向に移動して前記第２の入力が行われるようにしたことを特徴とする。
【００２３】
また、前記課題を解決するための第１３の手段として、前記ボールの下部には、前記ボールを垂直方向に押圧操作することにより第３の入力が可能な第３の入力部が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
また、前記課題を解決するための第１４の手段として、前記第２の入力部および  前記第３の入力部は、押し釦スイッチからなることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトラックボール装置を図１〜図１１に基づいて説明する。図１から図７は、本発明の第１の実施の形態を説明する図であり、図８〜図１０は本発明の第２の実施の形態を説明する図であり、図１１は本発明の第１の実施の形態に係わるローラの変形例の図である。
【００２６】
まず、本発明の第１の実施の形態のトラックボール装置を、図１〜図４に基づいて説明すると、最下部には板状の基台１が配設されている。
前記基台１の表面には、第１〜第４支持部材２〜５が９０°間隔で４箇所にそれぞれ等間隔に取り付けられている。前記第１〜第４支持部材２〜５は、材質が樹脂材料等からなり、それぞれ形状が同形状に形成されているので、第１支持部材２を詳細に説明して、第２〜第４の支持部材３〜５の説明は省略する。
前記第１支持部材２には、基台１の平坦状の表面に位置して固着可能な底壁２ａと、この底壁２ａから上方に垂設する側壁２ｂとが形成されている。
そして、第１支持部材２は、底壁２ａが基台１にネジ止め、あるいは接着剤等により固着されている。
【００２７】
また、第１支持部材２の底壁２ａには、後述するローラ６の一端部６ａ寄りを回転自在に支持可能な回転支持部２ｄと、ローラ軸６の他端部６ｃ側を所定の高さで水平方向に移動可能に支持する水平支持部２ｅとがそれぞれ形成されている。
そして、第１〜第４支持部材２〜５は、それぞれの側壁２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂが９０°間隔になるように基台１に取り付けられている。
即ち、互いに対向する第１、第３支持部材２、４の側壁２ｂ、４ｂ間、および第２、第４支持部材４、５の側壁３ｂ、５ｂ間の寸法が、それぞれ同寸法になるように基台１の表面に取り付けられている。
【００２８】
また、第１〜第４支持部材２〜５のそれぞれの回転支持部２ｄ、３ｄ、４ｄ、５ｄおよび水平支持部２ｅ、３ｅ、４ｅ、５ｅには、それぞれ円柱状のローラ６が支持されて回転自在になっている。
前記ローラ６は、図５に示すように、図示右側の一端部６ａが、例えば６角形の多角柱状に形成され、この一端部６ａ寄りに所定の径寸法の第１円柱部６ｂが形成されている。
前記一端部６ａは、６角形の多角柱状に限定されず、図１１に示すような、断面形状が多角形状のものであれば良い。
【００２９】
また、ローラ６は、一端部６ａと反対側の図示左側の他端部６ｃが、第１円柱部６ｂの直径寸法と略同寸法の円柱状に形成され、第１円柱部６ｂと他端部６ｃとの間に横長状の第２円柱部６ｄが形成されている。
そして、第２円柱部６ｄには、他端部６ｃ寄りの位置に、高摩擦部材である円筒状のゴム部材６ｅが被覆されている。
【００３０】
このような構成のローラ６は、第１円柱部６ｂが第１〜第４支持部材２〜５のそれぞれの回転支持部２ｂ〜５ｂに支持され、他端部６ｃ側が第１〜第４支持部材２〜５のそれぞれの水平支持部２ｅ〜５ｅに支持されて、図３に示すように、基台１と平行な水平状になっている。
【００３１】
また、それぞれの水平支持部２ｅ〜５ｅに支持されるローラ６の他端部６ｃは、ピアノ線等のバネ部材７が巻回されて、それぞれの側壁２ｂ〜５ｂと平行になっているそれぞれのローラ６の他端部６ｃは、それぞれの側壁２ｂ〜５ｂから離れる方向（後述するボール８側）に弾性付勢されている。
また、ローラ６は、それぞれの回転支持部２ｂ〜５ｂに支持される第１円柱部６ｂの外側の一端部６ａが、後述するクリック発生手段９に支持されている。
【００３２】
また、それぞれの水平支持部２ｅ〜５ｅには、ローラ６の他端部６ｃをそれぞれの側壁２ｂ〜５ｂ側に水平移動可能に支持する溝が形成されている。そのために、それぞれの側壁２ｂ〜５ｂから離れる方向に弾性付勢された他端部６ｃは、一端部６ａを支点としてそれぞれの側壁２ｂ〜５ｂに近づく方向に移動可能になっている。
【００３３】
また、図２に示すように、４個のローラ６に囲まれた部分の基台１上には、所定の大きさのボール８が配設されている。このボール８は、鋼球あるいはプラスチック、または鋼球をインサートしたプラスチック等からなり、ボール８と４個のローラ６のそれぞれのゴム部材６ｅとの間には、所定の隙間が形成されて、９０°間隔で配設された４個のローラ６間をボール８が自由に転がることができる遊転可能になっている。
【００３４】
また、ローラ６の一端部６ａを支持するクリック発生手段９は、図６、図７に示すように、外周部がケース９ａで覆われており、このケース９ａ内部に回転体１０が配設されている。この回転体１０の外周面には、コードパターン１０ａおよび共通パターン１０ｂが形成され、前記コードパターン１０ａには、一対の第１摺動子１１、１１が摺接可能に配設されている。
また、回転体１０の図示右側側面の共通パターン１０ｂには、第２摺動子１２が摺接可能に配設され、第１、第２摺動子１１、１２は、基板１３に埋設支持されている。
【００３５】
前記回転体１０の図示左側の側面外周部には、凹凸状のカム山１０ｃが複数等間隔に形成され、このカム山１０ｃに係脱可能な係合部材１４が基板１３に支持されている。
また、基板１３の下部からは、外部端子１５ａ、１５ｂ、１５ｃが引き出し形成されている。
また、回転体１０には、ローラ６の多角形状の一端部６ａより若干大きめの六角形からなる多角孔１０ｄが貫通形成されている。そして、多角孔１０ｄにローラ６の一端部６ａが挿通されて支持され、ローラ６が回転することにより、回転体１０が回転可能になっている。
【００３６】
そして、クリック発生手段９は、回転体１０のカム山１０ｃに係合部材１４を係合させた状態で、回転体１０を回転させると、係合部材１４がカム山１０ｃを係脱することにより、クリック感が発生し、このクリック感がローラ６を介してボール８に伝達されるようになっている。
【００３７】
また、クリック発生手段９は、第２摺動子１２が共通パターン１０ｂに常時弾接されて、回転体１０を回転させて、一対の第１摺動子１１、１１がコードパターン１０ａを摺接することにより、回転体１０の回転に連動して第１摺動子１１、１１が位相差を持ってコードパターン１０ａに接離する。
そして、所定のパルス数（例えば、１回転あたり６パルス）からなる第１の出力信号（図示せず）が出力されるようになっている。
【００３８】
前記出力されるパルス数を制御部（図示せず）で累積加算することにより、回転体１０の回転量が検出されると共に、コードパターン１０ａの位相差によって、回転方向を検出することが可能になっている。
即ち、クリック発生手段９は、コードパターン１０ａ、共通パターン１０ｂ、第１、第２摺動子１１、１２が形成された第１の入力部を有するロータリーエンコーダからなり、回転体１０の回転に連動して第１の入力部によって第１の出力信号が出力され、この第１の出力信号に対応して第１の入力が可能になっている。
【００３９】
また、４個のローラ６の外側で、クリック発生手段９の近傍には、円柱状で所定高さの第１支柱１６が９０°間隔で立設され、この第１支柱１６の先端部には、所定の穴径と深さのボール受け部１６ａが形成されている。
そして、ボール受け部１６ａには、ボール８より小径の小ボール１７が、それぞれ回転自在に支持されている。
また、４個の小ボール１７上には、図３に示すように、所定厚さで樹脂材料等からなるカバー部材１８が配設され、このカバー部材１８の図示下面側で小ボール１７が位置する部分に、スライド溝１８ａが所定深さに形成されている。
そして、スライド溝１８ａが小ボール１７に案内されてカバー部材１８が水平方向に移動自在になっている。
【００４０】
また、カバー部材１８の中央部には、所定の大きさの開口孔１８ｂが形成され、この開口孔１８ｂの内周面とボール８の図示上部側の外周面との間に所定寸法の隙間が形成されている。
そして、ボール８は、４個のローラ６間の基台１上に位置して、少なくとも１個のローラ６には当接、あるいは４個のローラ６のいずれにも当接してない状態を中立位置とする。
そして、ボール８の回転操作は、例えば図３に示すような中立位置にあるボール８を、矢印Ａ方向に回転操作することにより、ボール８とカバー部材１８とが矢印Ｂ方向に移動すると共に、矢印Ｂ方向に移動するボール８によって、図示右側のローラ６が、バネ部材７の付勢力に抗して右方向の水平方向に押圧されるようになっている。
あるいは、カバー部材１８を矢印Ｂ方向に移動操作することにより、ボール８の外周面が開口孔１８ｂの内周面で水平方向に押圧されて、ボール８を矢印Ｂ方向に移動させることもできるようになっている。
【００４１】
また、カバー部材１８の上には、上蓋１９が配設され、この上蓋１９の中央部には、例えば図４に示すように、矢印Ｂ−Ｃ、Ｄ−Ｅ方向の９０°間隔の４方向に十字状の操作溝１９ａが形成され、この操作溝１９ａが形成された部分のカバー部材１８の表面が露出している。
前記操作溝１９ａの幅寸法は、ボール８を回転操作する操作者の人差し指等がカバー部材１８に確実に圧接して、矢印Ｂ−Ｃ、Ｄ−Ｅ方向に移動操作可能な寸法になっている。
そのために、十字状の操作溝に沿ってカバー部材１８を４方向に移動操作することにより、ローラ８を４方向に確実に移動させて、４方向に配置されたそれぞれのローラ６を水平方向に押圧することができる。
また、操作溝１９ａは、９０°間隔の４方向の十字状に限定されず、６０°間隔６方向、または４５°間隔の８方向に形成したものでも良い。
前記上蓋１９は、４つの隅部が第２支柱２０を介して基台１にネジ（図示せず）等により固定されている。
【００４２】
また、４個のローラ６の他端部６ｃが対向する部分の第１〜第４支持部材２〜５のそれぞれの側壁２ｂ〜５ｂには、押し釦スイッチからなる第２の入力部Ｓがそれぞれ配設されている。
この第２の入力部Ｓは、ボール８がバネ部材７の付勢力に抗してローラ６を水平方向に押圧することにより、第２の入力部Ｓのスイッチ回路が切り換わって第２の入力が可能になっている。
【００４３】
また、中立位置にあるボール８の下部の基台１には、押し釦スイッチ（図示せず）を埋込して第３の入力部（図示せず）が形成されている。
このような第３の入力部は、第１、または第２の入力が終了後に、中立位置に復帰したボール８を押し込み操作することにより第３の入力が行われるようになっている。
また、ボール８の押し込みを解除すると、押し釦スイッチの弾性力でボール８が上昇して中立位置に自動復帰するようになっている。
【００４４】
このような構成の本発明の第１の実施の形態のトラックボール装置の操作を、例えば将来、地上波放送においてデジタル放送が開始されるテレビ等の情報家電のリモコン（図示せず）に用いたもので説明する。
まず、テレビのディスプレイ（図示せず）上には、複数のメニュウおよびこのメニュウ上を移動操作可能なカーソルが表示されている。
そして、所望するメニュウ位置にカーソルを移動させるには、ボール８をカーソルを移動させたい方向、例えば矢印Ａ方向に回転操作してボール８が矢印Ｂ方向に移動すると、カバー部材１８も矢印Ｂ方向に移動する。
この時のボール８は、基台１上を転がって矢印Ｂ方向に移動するので、ボール８に加える回転操作力が小さくても、容易にボール８を回転操作することができる。
【００４５】
前記矢印Ｂ方向に移動するボール８は、図示右側のローラ６に当接（弾接）し、ボール８の回転に連動してローラ６も回転する。このローラ６の回転で、クリック発生手段９の回転体１０が回転してクリック感が発生し、このクリック感がローラ６を介してボール８に伝達されて、操作者がクリック感を感じることができる。
また、ローラ６の回転に連動して、クリック発生手段９内のロータリエンコーダからなる第１の入力部から第１の出力信号が出力され、この第１の出力信号に対応して、ディスプレイ上のカーソルを所望のメニュウ位置に移動させて第１の入力を行う。
【００４６】
また、矢印Ａ方向に回転させて矢印Ｂ方向に移動するボール８が、バネ部材７の付勢力に抗してローラ６を水平方向に押圧してローラ６が回転開始すると、基台１の表面との間でスリップするようになっている。そのために、ボール８が弾接してローラ６が回転すると、ボール８はそれ以上矢印Ｂ方向に移動しないようになっている。
そして、ディスプレイ上のカーソルが所望のメニュウ位置まで移動するまで、ボール８を回転操作して第１の入力を行うことができるようになっている。
【００４７】
また、第１の入力によって、所望のメニュウ位置までカーソルの移動が終了すると、バネ部材７の付勢力に抗してボール８を更に矢印Ｂ方向に移動させることにより、第２の入力部Ｓによって第２の入力が行われる。
この第２の入力の別な方法としては、ボール８から離した指を上蓋１９の操作溝１９ａから露出するカバー部材１８上に位置させて、カバー部材１８を矢印Ｂ方向に移動させると、ボール８も矢印Ｂ方向に移動してローラ６が水平方向に押圧されて第２の入力を行うこともできる。
この第２の入力よって出力される第２の出力信号を制御部が検出すると第１の入力によって選択されたメニュウの確定が行われて、所望のメニュウ選択を行うことができる。
また、第１、第２の入力を行った後、バネ部材７の付勢力でローラ６の押されて中立位置に自動復帰したボール８を、下方に押し込み操作することにより第３の入力部で第３の入力が行われて、例えばディスプレイ上のメニュウ画面を切換することもできるようになっている。
【００４８】
このような本発明のトラックボール装置は、中立位置にあるボール８を回転操作すると、基台１上を転がって所望のローラ６側に移動させることができるので、ボール８の回転操作力を小さくできる。
また、回転操作中のボール８は、ローラ６の高摩擦部材であるゴム部材６ｅに弾接するので、ボール８とローラ６とがスリップすることなく、ローラ６を確実に回転させて、高精度な第１の入力を行うことができる。
また、回転体１０で発生するクリック感をローラ６を介して確実にボール８に伝達することができる。
【００４９】
また、本発明の第２の実施の形態のトラックボール装置を、図８〜図１０に基づいて説明する。また、第２の実施の形態のおいて、第１の実施の形態と同じ部材については同じ番号を付して詳細な説明は省略する。
まず、基台４１上には、４個の第１〜第４支持部材４２〜４５が４方向にそれぞれ等間隔に取り付けられている。
前記第１〜第４支持部材４２〜４５には、それぞれ操作部４６ａが突出形成された押し釦スイッチからなる第２の入力部４６が取り付けられている。そして、操作部４６ａが水平方向に押し込みされることにより、第２の入力部４６内部のスイッチ回路が切り換わって第２の入力が可能になっている。
【００５０】
また、第２の入力部４６の操作部４６ａには、操作部４６ａの移動と共に移動可能なスライド部材４７がそれぞれ取り付けられている。
前記スライド部材４７には、一方側に第１の実施の形態で説明したクリック発生手段９が配設されると共に、他方側には壁状の支持部材４７ａが配設されている。また、クリック発生手段９と支持部材４７ａとの間には、第１の実施の形態のローラ６より短い円柱状のローラ４８が配設され、このローラ４８の中央部分に高摩擦部材であるゴム部材４８ａが被覆されている。
【００５１】
また、ローラ４８は、一端部の断面形状が６角形状の多角形状に形成されて、クリック発生手段９の回転体１０に支持され、他端部が径寸法の小さな円柱状に形成されて、スライド部材４７の支持部材４７ａに回転自在に支持されている。そのために、ローラ４８が回転するとクリック発生手段９の回転体１０が回転してクリック感が生じるようになっている。
そして、第１〜第４支持部材４２〜４５に支持された４個のローラ４８に挟まれた基台４１の中央部分には、第１の実施の形態と同じボール８が配設されている。
【００５２】
また、互いに隣り合う第１〜第４支持部材４２〜４５間の基台４１には、第１の実施の形態と同じ第１支柱１６が取り付けられ、この第１支柱１６に小ボール１７が回転自在に支持されている。
そして、小ボール１７上には、第１の実施の形態と同じカバー部材１８が配設され、このカバー部材１８の上に第２支柱に支持されて上蓋１９が配設されている。
また、４個のローラ４８を押圧しない位置の中立位置に位置するボール８下部の基台４１には、第１の実施の形態と同じ、第３の入力部である押し釦スイッチが埋込されている。そして、中立位置にあるボール８を押し込み操作することにより、第３の入力である押し釦スイッチのスイッチ回路が切り換わって第３の入力が行われるようになっている。
【００５３】
このような第２の実施の形態トラックボール装置の、例えば、図１０に示すボール８は、矢印Ａ方向に回転操作することにより、矢印Ｂ方向に移動して、図９に示す右側のローラ４８に当接してローラ４８が回転する。
このローラ４８が回転すると、クリック発生手段９で発生するクリック感がローラ４８を介してボール８に伝達される。また、ローラ４８の回転に連動して、クリック発生手段９内部の回転体１０が回転して第１の入力が行うことができる。
【００５４】
また、カバー部材１８を矢印Ｂ方向に移動操作することにより、開口孔１８ｂの内周面にボール８の外周部が当接することにより、ボール８は、図９に示す右側のローラ４８に当接して、ローラ４８を図示右方向に押圧する。
このことにより、スライド部材４７が図示右方向に移動して、操作部４６ａが水平方向に押されて、第２の入力部４６にスイッチ回路が切り換わって第２の入力が行われる。また、カバー部材１８に加えていた矢印Ｂ方向の負荷を解除すると、カバー部材１８が中央位置に自動復帰してボール８が中立位置に位置する。この状態のボール８を下方側に押し込み操作すると、第３の入力部（図示せず）のスイッチ回路が切り換わって第３の入力を行うことができる。
【００５５】
このような本発明の第１、第２実施の形態のトラックボール装置は、中立位置にあるボール８を回転操作すると、ボール８が基台１上を転がって所望のローラ６、４８側に移動させてローラ６、４８を回転させることができるので、ボール８の回転操作力を小さくできる。
また、回転操作中のボール８は、ローラ６、４８の高摩擦部材であるゴム部材６ｅ、４８ａに弾接するので、ボール８とローラ６とがスリップすることなく、ローラ６を確実に回転させて、高精度な第１の入力を行うことができる。
また、回転体１０で発生するクリック感をローラ６、４８を介して確実にボール８に伝達することができる。
また、回転操作中のボール８に伝達されるクリック感のクリック数に対応してディスプレイ上のカーソルを移動させることができ、メニュウ選択等の操作性を向上させることができる。
【００５６】
尚、本発明の実施の形態では、ボール８を４方向に移動させるもので説明したが、８方向にボール８を移動させて、互いに隣り合う２個のローラを同時に回転させることにより、カーソルを斜め方向に移動させるようにしたものでも良い。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明は、回転操作によってローラに当接するボールは、クリック発生手段からのクリック感がローラを介して伝達されるので、ボールを小さな操作力で回転させることができると共に、ボールの回転をローラに確実に伝達して第１の入力を行うことができる。
また、クリック発生手段からのクリック感を、ローラを介してボールに確実に伝達することができる。そのために操作性に優れたトラックボール装置を提供できる。
【００５８】
また、ローラは、ボールの外周部の９０°間隔で４箇所に配設されているので、例えばテレビ等のディスプレイ上のカーソルを４方向あるいは８方向に移動させることができ、操作性が良い。
【００５９】
また、ボールを回転操作することにより、ローラを介してクリック発生手段に配設した回転体が回転すると、係合部材がカム山を係脱してクリック感が発生するようにしたので、ローラを介して発生するクリック感をボールに確実に伝達することができる。
【００６０】
また、クリック発生手段には、ボールの回転に対応して回転体が回転することにより、第１の入力が可能な第１の入力部が設けられているので、クリック数に連動して第１の入力を行うことができ、更に操作性がよくすることができる。
【００６１】
また、第１の入力部は、ボールの回転に連動して回転体が回転すると、その回転量を第１の出力信号として出力可能なロータリーエンコ−ダーからなるので、従来のような磁石等の高価な部材が不要となりコストダウンが可能である。
【００６２】
また、ローラは、円柱状に形成されると共にボールが当接する部分が高摩擦部材で被覆されているので、ボールとの摩擦抵抗が大きくなり、ボールを小さな回転負荷で回転操作することで、ローラを確実に回転させて、確実な第１の入力を行うことができる。
【００６３】
また、高摩擦部材は、ゴム部材で形成されているので、更にボールとの摩擦抵抗を大きくすることができる。
【００６４】
また、回転操作してローラに当接したボールを更に押圧すると、ローラは、一端部側を支点として他端部側が水平方向に移動可能になっているので、ローラの他端部側で第２の入力部を入力操作することができ、少ない部品点数で第１と第２の入力を行うことができる。
【００６５】
また、ボールがローラを押圧すると、ローラの他端部側が第２の入力部を操作して第２の入力が行われるようにしたので、第１の入力とは異なる操作で第２の入力が行われるので、第１の入力途中で第２の入力を行うような誤入力等を防止することができる。
【００６６】
また、少なくとも４個のローラが配設された４方向にカバー部材を移動操作することにより、ボールがカバー部材と同方向に移動してローラを押圧して、第２の入力が行われるようにしたので、カバー部材の移動操作でも第２の入力を行うことができ、更に操作性の良いトラックボール装置を提供できる。
【００６７】
また、ローラの他端部を支持する支持部材には、第２の入力が可能な第２の入力部が配設され、ボールがローラに当接して他端部側が水平方向に移動することにより、第２の入力部が操作されて第２の入力が行われるようにしたので、
第１の入力とは異なる操作で第２の入力が行われるので、第１の入力途中で第２の入力を行うような誤入力等を防止することができる。
【００６８】
また、本発明の第２の実施の形態のローラを支持した状態のクリック発生手段と支持部材とは、ボールの移動方向に移動可能なスライド部材に取り付けられているので、ボールを移動させることでスライド部材が移動しして第２の入力を行うことができ、更に少ない部品点数で第１と第２の入力を行うことができる。
【００６９】
また、スライド部材は、第２の入力が可能な第２の入力部に支持され、回転操作で移動するボールがローラに当接することにより、スライド部材がボールと同方向に移動して第２の入力が行われるようにしたので、少ない部品点数で第２の入力を行うことができる。
【００７０】
また、ボールの下部には、ボールを押圧操作することにより第３の入力が可能な第３の入力部が設けられているので、第１、第２の入力とは異なる第３の入力を少ない部品点数で行うことができる。
【００７１】
また、第２の入力部および３の入力部は、押し釦スイッチからなるので、構造が簡単で低コストの入力部とすることができる。
トラックボール装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を説明する図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態を説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態を説明する図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を説明する図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を説明する図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態のローラの変形例を示す図である。
【図１２】従来のトラックボール装置を説明する図である。
【図１３】従来のトラックボール装置を説明する図である。
【図１４】従来のトラックボール装置を説明する図である。
【符号の説明】
１  基台
２  第１支持部材
２ａ  底壁
２ｂ  側壁
２ｄ  回転支持部
２ｅ  水平支持部
３  第２支持部材
４  第３支持部材
５  第４支持部材
６  ローラ
６ａ  一端部
６ｂ  第１円柱部
６ｃ  他端部
６ｄ  第２円柱部
６ｅ  ゴム部材
７  バネ部材
８  ボール
９  クリック発生手段
１０  回転体
１６  第１支柱
１７  小ボール
１８  カバー部材
１９  上蓋
２０  第２支柱
【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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