(57)【要約】【課題】確実な操作性が得られるトラックボール装置および電子機器を提供する。【解決手段】筐体１１の収容部１２に収容されている球体１３は、収容部１２の内面１２ａに設けられている保持手段２０により弾性的に保持されており、収容部１２の内面１２ａに接触しないようになっている。そして、保持手段２０を弾性的に後退させながら球体１３を収容部１２の底部１２ｂに向かって押し込むと、球体１３は抑制手段４０に弾性接触して徐々に転動を抑制されるので、ある程度転動が抑制された状態で球体１３を転動させることにより、微細なポインタの移動を行うことができる。また、ポインタ等の位置決め後さらに球体１３を押し込むと、球体１３の転動を抑制した状態で移動するので、ポインタ等の位置を正確な位置で変えることなく押圧スイッチ１４を押圧して確定できる。【選択図】図１
2007304941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に設けられた収容部に収容されるとともに球面が突出する球体と、
前記収容部の内面に設けられて前記球体に対して弾性的に接触することにより前記収容部の内面に接触しないように前記球体を保持する保持手段と、
前記筐体に対する前記球体の転動を検出する検出手段と、
前記保持手段を弾性的に後退させながら前記球体を前記収容部の底部に向かって移動させたときに前記球体に弾性接触することにより前記球体の転動を抑制する抑制手段と、
前記抑制手段を弾性変形させながら前記球体を前記収容部の底部に向かって移動させたときに前記球体に押圧される押圧スイッチとを有することを特徴とするトラックボール装置。
【請求項２】
前記抑制手段および前記押圧スイッチが、前記球体の移動線に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載のトラックボール装置。
【請求項３】
前記検出手段が、前記収容部の内面に設けられた弾性変形可能な弾性片と、前記弾性片に支持されて前記球体に接触する検出部とを有するとともに、
前記保持手段が、前記収容部の内面に設けられた弾性片と、前記弾性片に支持されて前記球体に接触する接触片とを有し、
前記検出手段が前記保持手段を兼ねていることを特徴とする請求項１および請求項２のうちのいずれかに記載のトラックボール装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれかに記載したトラックボール装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトラックボール装置および電子機器に係り、例えば、情報処理装置等の電子機器においてデータ入力装置として使用できるトラックボール装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、表示画面上に表示されているポインタやカーソル等の指示点を、任意の位置に移動させて所望の操作を行う手段として、トラックボール装置が採用されている。
このトラックボール装置では、ハウジング内に全方向に回転自在として保持されたトラックボールと、トラックボールに当接するとともに回転自在に軸支された一対のローラ部材とを有しており、使用者がトラックボールを回転させることにより表示画面上の所望の位置にポインタ等を移動させる。
このようなトラックボール装置は、その後、トラックボールの近傍に配設された確定ボタンをクリックすることで、操作対象の確定を行っている。
【０００３】
そして、近年では、ポインタ等の位置に応じてトラックボールの回転を制御するデータ入力装置であるトラックボール装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
図５に示すように、特許文献１に記載されているトラックボール装置１００では、あらゆる方向へ回転可能な球体１０１を有しており、球体１０１はその上部が露出して、使用者が接触して操作可能となっている。球体１０１は、球体１０１を原点として直交するＸ軸、Ｙ軸上で球体１０１に接触する車輪１０２、１０３によって回転自在に支持されている。両車輪１０２、１０３には、軸１０２ａ、１０３ａが一体的に取り付けられている。軸１０２ａには、Ｘ軸方向の位置センサ(XPOS)１０４、ブレーキ(XBRAKE)１０５、加速手段(XACC)１０６が設けられており、位置センサ１０４から処理装置１１０にデータが送られるとともに、処理装置１１０の制御によりブレーキ(XBRAKE)１０５および加速手段(XACC)１０６が作動するようになっている。また、軸１０３ａには、Ｙ軸方向の位置センサ(YPOS)１０７、ブレーキ(YBRAKE)１０８、加速手段(YACC)１０９が設けられており、位置センサ１０７から処理装置１１０にデータが送られるとともに、処理装置１１０の制御によりブレーキ１０８および加速手段１０９が作動するようになっている。
【特許文献１】特許３６５２３７８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般に、トラックボール装置は、使用者が手の腹や指によって球体を転動させるため、手や指で球体を押し込んでクリックやダブルクリックする際に、球体の上に載せた手や指が移動して球体を転動させるおそれがある。このため、ポインタ等が所望の位置からずれた状態でクリック等をしてしまう場合がある。
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、確実な操作性が得られるトラックボール装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明のトラックボール装置は、筐体に設けられた収容部に収容されるとともに球面が突出する球体と、前記収容部の内面に設けられて前記球体に対して弾性的に接触することにより前記収容部の内面に接触しないように前記球体を保持する保持手段と、前記筐体に対する前記球体の転動を検出する検出手段と、前記保持手段を弾性的に後退させながら前記球体を前記収容部の底部に向かって移動させたときに前記球体に弾性接触することにより前記球体の転動を抑制する抑制手段と、前記抑制手段を弾性変形させながら前記球体を前記収容部の底部に向かって移動させたときに前記球体に押圧される押圧スイッチとを有することを特徴としている。
【０００７】
このように構成されたトラックボール装置においては、筐体の収容部に収容されて突出している球体の球面を手や指で回転させると、検出手段が球体の転動を検出してポインタ等を移動させる。なお、球体は、収容部の内面に設けられている保持手段により弾性的に保持されており、収容部の内面に接触しないようになっている。そして、保持手段を弾性的に後退させながら球体を収容部の底部に向かって押し込むと、球体は抑制手段に弾性接触して徐々に抵抗が増大して転動を抑制されるので、ある程度転動が抑制された状態で球体を転動させることにより、微細なポインタの移動を行うことができる。また、ポインタ等の位置決め後さらに球体を押し込むと、球体の転動をさらに抑制した状態で移動するので、ポインタ等の位置を正確な位置で変えることなく押圧スイッチを押圧して確定できる。
【０００８】
また、本発明のトラックボール装置は、前記抑制手段および前記押圧スイッチが、前記球体の移動線に沿って配置されていることを特徴としている。
【０００９】
このように構成されたトラックボール装置においては、抑制手段および押圧スイッチが球体が押し込まれる移動線に沿って同一線上に配置されているので、小型化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明のトラックボール装置は、前記検出手段が、前記収容部の内面に設けられた弾性変形可能な弾性片と、前記弾性片に支持されて前記球体に接触する検出部とを有するとともに、前記保持手段が、前記収容部の内面に設けられた弾性片と、前記弾性片に支持されて前記球体に接触する接触片とを有し、前記検出手段が前記保持手段を兼ねていることを特徴としている。
【００１１】
このように構成されたトラックボール装置においては、検出手段と保持手段とで共通の部品を用いることにより、部品点数を減少させて、構造を簡素化するとともに、コストダウンを図ることができる。
【００１２】
また、本発明にかかる第４の特徴である電子機器は、上記本発明の第１から第３のいずれかの特徴に記載したトラックボール装置を備えたものである。
【００１３】
このように構成された電子機器においては、入力手段であるトラックボール装置の球体を押し込むと、球体は抑制手段によって抑制された状態で球体を転動するので、微細なポインタの移動を行うことができる。また、ポインタ等の位置決め後さらに球体を押し込むと、球体の転動を抑制した状態で移動するので、ポインタ等の位置を正確な位置から移動させることなく押圧スイッチを押圧して確定できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、入力手段であるトラックボール装置の球体を押し込むと、球体は抑制手段によって抑制された状態で球体を転動するので、微細なポインタの移動を行うことができる。また、ポインタ等の位置決め後さらに球体を押し込むと、球体の転動を抑制した状態で移動するので、ポインタ等の位置を正確な位置で変えることなく押圧スイッチを押圧して操作対象を確定できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係るトラックボール装置を示す断面図、図２はトラックボールを途中まで押し込んだ状態を示す断面図、図３はトラックボールをさらに押し込んで確定した状態を示す断面図、図４は本発明の実施形態に係る電子機器である携帯端末の斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るトラックボール装置１０は、筐体１１に設けられた収容部１２に収容されるとともに球面１３ａが突出する球体１３を全方向に回転可能に有している。収容部１２の内面１２ａには保持手段２０が設けられており、球体１３に対して弾性的に接触することにより収容部１２の内面１２ａに接触しないように球体を保持している。筐体１１に対する球体１３の転動は、検出手段３０により検出される。
さらに、保持手段２０を弾性的に後退させながら球体１３を収容部１２の底部１２ｂに向かって移動させたときに、球体１３に弾性接触することにより球体１３の転動を抑制する抑制手段４０と、抑制手段４０を弾性変形させながら球体１３を収容部１２の底部１２ｂに向かって移動させたときに、球体１３によって押圧される押圧スイッチ１４とを有している。
【００１７】
収容部１２は筐体１１に少なくとも球体１３の半分以上が埋没する深さで凹設されており、例えば、下半分が球状のものが一般的であるが、その他の形状でも良い。また、収容部１２の開口１２ｃは、球体１２の赤道(最大の水平な外周)部分よりも上側で、且つ球体１２の直径よりも小さく設けられている。
これにより、球体１２が収容部１２から脱落するのを防止している。
【００１８】
保持手段２０は収容部１２の内面１２ａに設けられており、球体１３が収容部１２の内面１２ａに接触しないように球体を保持している。
このため、保持手段２０は、一端が収納部１２の内面１２ａに剛結された弾性片としての板バネ２１と、この板バネ２１に取り付けられて球体１３に対して弾性的に接触する接触片としての支持突起２２とを有している。
【００１９】
支持突起２２が球状や円柱状のように球体１３に点接触する場合、板バネ２１および支持突起２２は球体１３を支持するために、赤道よりも下方において少なくとも３箇所以上設ける必要がある。
なお、さらに赤道よりも上方にも設けて、球体１３が収容部１２から脱落するのを防止するようにしても良い。
【００２０】
一方、支持突起２２が球体１３の球面１３ａに線接触する円弧状の場合には、互いに対向する位置に２箇所設けるようにすることもできる。
従って、球体１３を収容部１２の底部１２ｂに向かって外力Ｆを加えて押し込むと、球体１３は支持突起２２を介して板バネ２１を弾性変形させながら移動し、外力Ｆを取り除くと上昇して元の位置に復帰する。
なお、支持突起２２は、球体１３を回転自在に保持するために、球面１３ａとの間の摩擦抵抗が小さいものが望ましい。
【００２１】
検出手段３０は収容部１２の内面１２ａに設けられており、筐体１１に対する球体１３の転動を検出する。このため、検出手段３０は、収容部１２の内面１２ａに設けられた弾性変形可能な弾性片としての板バネ３１と、この板バネ３１に支持されて球体１３に接触する検出部であるセンサ３２を有しており、センサ３２は板バネ３１の弾性力によって球体１３の球面１３ａに接触するように常時付勢されている。センサ３２は、光学式センサであるが、例えば機械式であるロータリエンコーダを直交方向に２個配置して用いてもよい。
【００２２】
なお、保持手段２０における板バネ２１と、検出手段３０における板バネ３１とを共通な部品とすることにより、部品種類を減少させるのが望ましい。さらに、センサ３２でも球体１３を支持するようにして、検出手段３０が保持手段２０を兼ねるようにするのが望ましい。これにより、共通の部品を用いることにより、部品点数を減少させて、構造を簡素化するとともに、コストダウンを図ることができる。
【００２３】
抑制手段４０は収容部１２の底部１２ｂに設けられており、保持手段２０の板バネ２１を弾性的に変形させながら球体１３を収容部１２の底部１２ｂに向かって押し込んだときに、弾性接触するする回転制動部４１を有している。回転制動部４１および押圧スイッチ１４は、球体１３の移動線に沿って配置するのが望ましい。
例えば、図１に示すように、収容部１２の底部１２ｂに押圧スイッチ１４を取り付け、この押圧スイッチ１４の上に回転制動部４１を設けることにより、装置の小型化を図ることができる。従って、球体１３を下方へ押し込むことにより、球体１３の転動を抑制することができ、さらに押し込むことにより押圧スイッチ１４を押してオンとできる。
【００２４】
なお、回転制動部４１を直接収容部１２の底部１２ｂに設け、回転制動部４１とは別の位置に押圧スイッチ１４を取り付けることも可能である。
また、回転制動部４１は球体１３の転動を摩擦力によって防止するものであるため、球体１３との間の摩擦係数が大きな材質を用いるのが望ましい。
【００２５】
次に、図１〜図３に基づいて、トラックボール装置１０の操作について説明する。
図１に示すように、非使用時あるいは球体１３を回転させてポインタやカーソルの移動を行う際には、使用者は球体１３の露出している上部球面１３ａを指や手で移動させて球体１３を転動させる。球体１３は、保持手段２０によって収容部１２の内面１２ａに接触しないように支持されており、
また、抑制手段４０の回転制動部４１に接触していないので、容易に回転する。この球体１３の回転を検出手段のセンサ３２が検知して、処理装置(図示省略)に情報を送る。
【００２６】
図２に示すように、球体１３を一段階軽く押し込むと、保持手段２０の板バネ２１が下方へ弾性変形するとともに検出手段３０の板バネ３１も弾性変形するので、センサ３２は球体１３の球面１３ａに接触した状態を維持する。このため、球体１３が下降して下部が抑制手段４０の回転制動部４１に接触するので、球体１３の回転抵抗が大きくなる。
これにより、球体１３の微細な転動を容易に行うことができ、ポインタ等の微妙な移動を容易に行うことができる。
【００２７】
図３に示すように、さらに球体１３を押し込むと、保持手段２０および検出手段３０の変形とともに、球体１３は回転制動部４１を強く押圧する。このため、球体１３の回転抵抗がさらに大きくなり、あるいは球体１３の転動が抑止されて、回転制動部４１を介して押圧スイッチ１４を操作対象を確定する。
【００２８】
以上、説明したトラックボール装置１０によれば、収容部１２に収容されている球体１３を手や指で回転させると、センサ３２が球体１３の転動を検出してポインタ等を移動させる。そして、保持手段２０の板バネ２１を弾性的に変形させながら球体１３を収容部１２の底部１２ｂに向かって押し込むと、球体１３は抑制手段４０の回転制動部４１に弾性接触して徐々に転動を抑制されるので、ある程度転動が抑制された状態で球体１３を転動させることにより、微細なポインタの移動を行うことができる。また、ポインタ等の位置決め後さらに球体１３を押し込むと、球体１３の転動が抑制された状態で移動するので、ポインタ等の位置を正確な位置から移動させることなく押圧スイッチ１４を押圧して操作対象を確定できる。
【００２９】
次に、図４に基づいて、上述したトラックボール装置１０を用いた電子機器の一例について説明する。
図４に示すように、例えば、電子機器としての携帯端末５０は、上筐体５０Ａと、この上筐体５０Ａに連結部５０Ｃを介して折りたたみ自在に連結される下筐体５０Ｂを有している。上筐体５０Ａは、表面にＬＣＤ等の主表示部５１やレシーバ５２等を備えている。また、図示はしないが、裏面には、副表示部やスピーカ等を備えている。
【００３０】
一方、下筐体５０Ｂは、表面に各種キー５３ａが配列された主操作部５３、マイクロフォン５４等を備えるとともに、側端面にメモリカード挿入口蓋５５等を備え、且つ、制御部、通信部等が設けられた回路基板と、通信部に接続されたアンテナとが収容されている。なお、主操作部５３には、前述したトラックボール装置１０が設けられており、例えば、主表示部５１に表示されているカーソルやポインタ等の移動、選択、確定等が可能となっている。
連結部５０は、上筐体５０Ａおよび下筐体５０Ｂの境界に沿って連結軸５６が配置されたヒンジとされている。
【００３１】
従って、この携帯端末５０は、連結部５０Ｃの連結軸５６を中心として上筐体５０Ａおよび下筐体５０Ｂを相対的に回動させることにより、主表示部５１および主操作部５３が互いに対面するように上筐体５０Ａおよび下筐体５０Ｂが互いに積層した携帯状態と、表示部５１および主操作部５３が略同一方向を向くように上筐体５０Ａおよび下筐体５０Ｂが隣接配置される伸長状態(図４に示す状態)とを選択できる。
【００３２】
以上、説明した携帯端末５０によれば、主操作部５３のトラックボール装置１０の球体１３を押し込むと、球体１３は抑制手段４０によって抑制された状態で球体１３を転動するので、片手で携帯端末５０を持って操作する際でも微細なポインタ等の移動を行うことができる。また、ポインタ等の位置決め後さらに球体１３を押し込むと、球体１３の転動を抑制した状態で移動するので、ポインタ等の位置を正確な位置で変えることなく押圧スイッチ１４を押圧して確定できる。
【００３３】
なお、本発明のトラックボール装置１０および携帯端末５０は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態においては、電子機器としてトラックボール装置１０を有する折り畳み式の携帯端末５０を例示したが、本発明の電子機器はその他例えばパソコン等にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明に係るトラックボール装置および電子機器は、入力手段であるトラックボール装置の球体を押し込むと、球体は抑制手段によって抑制された状態で球体を転動するので、微細なポインタの移動を行うことができる。また、ポインタ等の位置決め後さらに球体を押し込むと、球体の転動を抑制した状態で移動するので、ポインタ等の位置を正確な位置で変えることなく押圧スイッチを押圧して確定できるという効果を有し、情報処理装置等の電子機器においてデータ入力装置として使用できるトラックボール装置および電子機器等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るトラックボール装置を示す断面図である。
【図２】トラックボールを第１段階押し込んだ状態を示す断面図である。
【図３】トラックボールを押し込んで確定した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電子機器である携帯端末の斜視図である。
【図５】従来のデータ入力装置であるトラックボール装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  トラックボール装置
１１  筐体
１２  収容部
１２ａ  内面
１２ｂ  底部
１３  球体
１３ａ  球面
１４  押圧スイッチ
２０  保持手段
２１  板バネ（弾性片）
２２  支持突起（接触片）
３０  検出手段
３１  板バネ（弾性片）
３２  センサ（検出部）
４０  抑制手段
５０  携帯端末（電子機器）
【図１】
2007304941.tif 000003
【図２】
2007304941.tif 000004
【図３】
2007304941.tif 000005
【図４】
2007304941.tif 000006
【図５】
2007304941.tif 000007