(57)【要約】【課題】トラックボールユニットを具備した電子機器においてボールと機器筐体との隙間を排除しながら操作性を阻害せず騒音を抑止し得る携帯用電子機器を提供する。【解決手段】携帯用電子機器１であって、回動自在に配設されるボール１０ａと、電気基板１４上に実装されボールの回転を検出する検出手段（１６，１７）と、ボール及び検出手段を内部に収納するユニット筐体（１２，１３）と、ユニット筐体の内部に収納されたボールをユニット筐体の内部における一方向へ向けて押圧する弾性環状部材１５とからなるトラックボールユニットを具備し、弾性環状部材は環状内周部から内側に向けて突出する複数の腕部１５ａが形成されている。【選択図】図３
2013101493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックボールを備えた電子機器であって、
回動自在に配設されるボールと、電気基板上に実装され上記ボールの回転を検出する検出手段と、上記ボール及び上記検出手段を内部に収納するユニット筐体と、上記ユニット筐体の内部に収納された上記ボールを上記ユニット筐体の内部における一方向へ向けて押圧する弾性環状部材と、からなるトラックボールユニットを具備し、
上記弾性環状部材は、環状内周部から内側に向けて突出する複数の腕部が形成されていることを特徴とするトラックボールを備えた電子機器。
【請求項２】
上記弾性環状部材は、上記ボールの下側に配置され、上記環状内周の直径が上記ボールの直径よりも小径となるように形成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を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トラックボールを備えた電子機器、詳しくは携帯可能で小型の電子機器に適用されるトラックボールの保持機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯可能でかつ小型に構成された電子機器については、さまざまな種類のものが実用化されており、また広く普及している。このような小型の電子機器では、使用者が各種の操作を行うための操作部材として各種の形態の操作部材が複数設けられているのが普通である。例えば、従来の小型電子機器における操作部材の一つとしてトラックボールと呼ばれる操作部材がある。
【０００３】
このトラックボールとは、球体（以下、ボールという）を手指等で回転操作し、その回転方向や速さ等をセンサ等を用いて読み取らせることにより、操作量に応じて操作指示を行うというものである。このようなトラックボールにおいては、常にボールがスムーズに回転することが望ましい。そのために、従来のトラックボールでは、ボールと、このボールを保持する筐体側の保持部との間に若干の隙間（クリアランス）を設けて構成されるのが普通である。
【０００４】
しかしながら、携帯に適するように小型に構成された電子機器に、トラックボールを適用した場合、ボールと筐体側の保持部との間に隙間が設けられていると、機器を持ち運ぶ際にボールが隙間の間で移動して筐体側保持部に当接することによって騒音、いわゆるカタカタ音等が発生することがあり、機器の品位を落としてしまうという問題が生じる。この場合において、その電子機器が録音機能を備えた機器である場合には、機器携帯中の録音動作中に、ボールが移動することに起因する音（カタカタ音等）がノイズとして録音されてしまうという問題点もある。
【０００５】
そこで、従来の電子機器においては、このようなカタカタ音等を解消若しくは抑止するために種々の手段が考えられている。例えば、ボールと筐体側保持部との間の隙間（クリアランス）を極力小さくするように構成したり、ボールサイズを小型化したり、ボールの材質を比重の軽い素材を用いてボール自体の重量を軽減させる等といった工夫が行われている。
【０００６】
また、例えば特開２００５−２８４９６７号公報等には、ボールを上方に向けて付勢するバネ部材を設け、該バネ部材の付勢力によってボールを筐体のカバー部材の内側面に押し付ける構成により、ボールと筐体との間の隙間をなくすという構成が開示されている。この構成では、ボールを回転操作させると、バネ部材が若干撓むことによってボールが下方に移動する。これによって、ボールが内部に設けられる回転ローラを回転させることによって操作指示が行なわれるようになっている。
【０００７】
近年の小型電子機器におけるトラックボールにおいては、回転ローラによる検出よりも非接触タイプの光学センサーで検出するものが主流となっている。光学センサーの場合は回転ローラーが不要になるが、その代わりに筐体の下側に受け部が必要になる。筐体の受け部とトラックボールは擦れるため、筐体は耐摩耗性と摺動性が必要であり、その条件を満たすために高価な材料が必要とされ、このことはコストアップの要因になる。しかしながら、上記の条件を満たさない場合、例えば耐摩耗性が低い材料では削れカスが光学センサーとトラックボールとの間に介在し、センサー感度が低下してしまうことがある。また、摺動性が悪いと操作感を損なってしまうことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２８４９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、従来の小型電子機器におけるトラックボールにおいて、カタカタ音等を抑止するための上記手段のうち、ボールと筐体側保持部との間の隙間を小さく構成した場合、カタカタ音を小さくすることはできるが、これを完全に消音することはできない。また、隙間をなくすとボールの回転操作を阻害してしまう傾向がある。そこで、ボールの回転操作を阻害することなく、隙間を小さく抑えるように構成するためには、高度な部品精度や組立精度が要求されることになるので、機器の高コスト化の一因になってしまうという問題点がある。
【００１０】
また、ボールの重量を軽減することによって、カタカタ音等を抑止しようとする手段では、適用することのできる材質に制限が生じてしまう問題点がある。また、トラックボールは、ボールサイズが大きいほど良好な操作性を得られる傾向があるので、ボールを小型化する手段では、操作性を悪化させてしまうという問題点が生じる。
【００１１】
さらに、上記特開２００５−２８４９６７号公報等に開示されている構成では、ボールはバネ部材によって筐体カバー部材内面に対して常に当接した状態となるため、ボールを回転操作する際、該ボールト回転ローラとを接触させるためバネ部材の付勢力に抗してボールを下方に押し下げる力量と比較的に大きなストロークが必要となる。したがって、この構成を採った場合、操作感を阻害してしまうという問題点がある。また、光センサーを使用する仕様のものでは、その光束路を阻害してしまう等の問題点もある。
【００１２】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、トラックボールユニットを具備し携帯可能で小型の電子機器において、トラックボールと機器筐体との隙間（クリアランス）を簡単な構成でなくしながら、操作性を阻害することなく、いわゆるカタカタ音等の騒音を抑止することのできる電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の一態様の電子機器は、携帯用電子機器であって、回動自在に配設されるボールと、電気基板上に実装され上記ボールの回転を検出する検出手段と、上記ボール及び上記検出手段を内部に収納するユニット筐体と、上記ユニット筐体の内部に収納された上記ボールを上記ユニット筐体の内部における一方向へ向けて押圧する弾性環状部材とからなるトラックボールユニットを具備し、上記弾性環状部材は、環状内周部から内側に向けて突出する腕部が形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トラックボールユニットを具備し携帯可能で小型の電子機器において、トラックボールと機器筐体との隙間（クリアランス）を簡単な構成でなくしながら、操作性を阻害することなく、いわゆるカタカタ音等の騒音を抑止することのできる電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の電子機器を示す外観斜視図、
【図２】図１の電子機器に適用されるトラックボールユニットのみを取り出して示す外観斜視図、
【図３】図２のトラックボールユニットを分解して示す分解斜視図、
【図４】図２のトラックボールユニットの縦断面図、
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
【００１７】
まず、本発明の一実施形態の電子機器の概要を説明する。本実施形態の電子機器１は、録音機能を備えた外部機器（不図示）、例えばパーソナルコンピュータ等の外部機器との間で例えばＵＳＢによる接続である有線接続を行って、音声等の録音を行う際に使用されるマイクロフォンとしての携帯用電子機器である。さらに言い換えるとトラックボール付きＵＳＢマイクと言ってもよい。なお、本実施形態で示す例では、外部機器との接続を有線接続とするものを示しているが、これ以外の接続手段、例えば無線接続によるものであってもよい。
【００１８】
また、以下の説明に用いる各図面においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、これらの図面に記載された構成要素の数量，構成要素の形状，構成要素の大きさの比率及び各構成要素の相対的な位置関係は、図示の形態のみに限定されるものではない。
【００１９】
図１に示す携帯用電子機器（以下、単に電子機器という）１は、箱型形状の筐体２と、この筐体２の一面（図１において主に示される面；以下、この面を上面という）に配設される複数の操作部材１１と、筐体２の他の面から延出される接続ケーブル３（図１では基端部のみを図示している）と、筐体２の内部に設けられる複数の電気的構成部材（図１では不図示）等によって主に構成される。
【００２０】
筐体２の上面に設けられる複数の操作部材のうち、当該上面の略中央部分に配設される操作部材は、ポインティングデバイスの一種であるトラックボールユニット１０（詳細構成は後述する）の一部であるボール１０ａである。また、上記ボール１０ａ以外の複数の操作部材１１としては、例えば録音ボタン（ＲＥＣ），再生ボタン（ＰＬＡＹ），停止ボタン（ＳＴＯＰ），再生送りボタン（ＦＦ），再生戻しボタン（ＲＥＷ）等である。これら複数の操作部材１１は、例えば押圧操作式のものやスライド操作式のものが適用されている。
【００２１】
上記複数の操作部材１１が配設されている筐体２の上面と同一面上の所定の部位には、複数の孔の集合からなるマイク用孔部１ａとスピーカ用孔部１ｂとが形成されている。これらマイク用孔部１ａ，スピーカ用孔部１ｂは、筐体２の内部に設けられるマイク，スピーカにそれぞれ対応する位置に形成されている。
【００２２】
次に、上記トラックボールユニット１０の詳細構成を、図２〜図４を用いて以下に説明する。
【００２３】
本実施形態の電子機器１に適用されるトラックボールユニット１０は、図に示すように、ビス１８を用いて電気基板１４上に固定配置されている。電気基板１４は筐体２の内部に固設され、本電子機器１における各種の電気的構成部材を実装する基板である。
【００２４】
トラックボールユニット１０は、主操作部材であるボール１０ａと、ユニット筐体を構成する上カバー１２（第２の部材）及び下カバー１３（第１の部材）と、ボール１０ａの保持手段である弾性環状部材（ボール付勢部材，弾性部材）１５と、レンズ１６及びセンサ１７等からなる検出手段等によって主に構成されている。
【００２５】
なお、トラックボールユニット１０自体の構成については、従来のトラックボールユニットと略同様の構成からなるものとして、その詳細な説明は省略し、本発明に直接関連する特徴的構成部分のみを以下に詳述する。
【００２６】
即ち、本実施形態の電子機器１に適用されるトラックボールユニット１０においては、ボール１０ａを保持する保持手段である弾性環状部材１５の形状に特徴を有する。この弾性環状部材１５は、耐摩耗性を有し摺動性を備えると共に弾性力を有するシート状部材によって、その全体的な概略形状は、センサ１７からの発光光と反射光とを通過させるため中央に開口を有する略円環形状に形成されている。この弾性環状部材１５の環状内周の直径は、ボール１０ａの直径よりも小径となるように形成されている。また、この弾性環状部材１５の環状内周部には、内側に向けて突出するような形状の腕部１５ａが複数形成されている。なお、腕部１５ａは１つであってもよい。
【００２７】
本実施形態においては、上記腕部１５ａは、図３に示すように、互いに対向する部位に二つ形成した例を示している。この腕部１５ａについては、この例に限られることはなく、一つ以上形成されておればよく、例えば三本以上形成するようにしてもよい。その場合において、複数設ける腕部１５ａの配置は、環状内周部に沿って等間隔に設けるようにするのが望ましい。また、上記実施形態では、腕部１５ａの形状は、図３に示すように、略矩形状としているが、この例に限られることはなく、例えば先端を半円形としたり、先端を鋭角とする略三角形状等としてもよい。
【００２８】
上記弾性環状部材１５は、本トラックボールユニット１０を組み立てた状態とした時、下カバー１３内の載置面１３ａに載置され、その上にボール（トラックボール）１０ａが載せられた状態になる。この状態で、上カバー１２（第２の部材）は、ボール１０ａ及び下カバー１３の外面を覆うように配置される。この状態でボール１０ａとセンサ１７との相対距離が維持される。このとき、下カバー１３は、電気基板１４上に固設されていて、該下カバー１３によって、電気基板１４上のレンズ１６，センサ１７（検出手段，検出素子）等の電気部材等が覆われている。
【００２９】
下カバー１３の底面及び上面のそれぞれには、所定のサイズ，形状を有する開口が形成されている。したがって、電気基板１４上に実装された上記レンズ１６，トラックボール１０ａの任意の方向の回転を検出するセンサ１７（検出手段，検出素子）等の電気部材等は、下カバー１３の底面側の開口から下カバー１３内部の所定の部位に適宜露呈するように構成されている。これらの電気部材等は、下カバー１３の上部に配設されるボール１０ａに対しては、上面側の開口を介して露呈されるように配置されている。
【００３０】
このような形態で組み立てられた状態となった本トラックボールユニット１０は、ボール１０ａの頂部側の一部が上カバー１２の上部開口１２ａから突出状態で外部に露呈するように配設される。そして、この状態において、ボール１０ａは回動自在に保持されている。
【００３１】
なお、トラックボールユニット１０が、本電子機器１の内部の所定部位に配設された状態では、ボール１０ａの頂部側の一部は、図１に示すように、さらに機器筐体２の上面から若干突出して露呈した状態で配設される。そのために、筐体２の上面にはボール１０ａを外部に露呈させ、ボール１０ａを任意の方向に回転可能に保持するための貫通孔（ボール開口）が形成されている。
【００３２】
この場合において、筐体２の貫通孔の直径は、ボール１０ａの直径よりも若干小径となるように形成されている。さらに、上カバー１２の上部開口１２ａの直径も、ボール１０ａの直径よりも若干小径に形成されている。そのために、通常の状態では、ボール１０ａは、上部開口１２ａ及び筐体２の貫通孔から外部に飛び出してしまうことがないように構成されている。
【００３３】
一方、本トラックボールユニット１０は、上述したように上記弾性環状部材１５が下カバー１３内の載置面１３ａに載置され、その上にボール１０ａが載せられた状態で組み立てられている。換言すれば、上記弾性環状部材１５は、ボール１０ａの下側に敷かれた状態になっている。このとき、弾性環状部材１５の腕部１５ａは、図４に示すように、ボール１０ａが開口１２ａの内周の縁と弾性環状部材１５とで挟まれて、下方に向けて若干撓んだ状態になる。このとき、ボール１０ａの最下点は、弾性環状部材１５の内周内に侵入している。これと同時に、腕部１５ａの弾性力は、ボール１０ａを上方に向けて押し上げている状態でもある。したがって、この状態において、ボール１０ａは、上カバー１２の上部開口１２ａの内周の縁に当接した状態になっている。つまり、弾性環状部材１５の腕部１５ａの弾性力は、ボール１０ａと上部開口１２ａの内周縁部との間に隙間（クリアランス）が形成されることを抑止する役目をしている。したがって、ボール１０ａは、弾性環状部材１５の腕部１５ａと上部開口１２ａの内周縁部との間に隙間無く保持されるので、使用者が該電子機器１を持ち歩いたとしても、カタカタ音等が発生することがない。
【００３４】
一方、この状態で、使用者がボール１０ａを回転操作すると、弾性環状部材１５の腕部１５ａを撓ませ、この反力である弾性力に抗してボール１０ａ自体が若干押し下げられてスムースな回転が確保される。この場合において、弾性環状部材１５は、摺動性を備えたシート状部材からなるので、その弾性力が操作性を阻害するほど大きなものではない。
【００３５】
以上説明したように構成された一実施形態によれば、ボール１０ａを保持する弾性環状部材１５の環状内周部から内側に向けて腕部１５ａを設け、その弾性力によってボール１０ａを上部開口１２ａの内周縁部に当接させることによって、ボール１０ａを保持するように構成した。この構成によって、電子機器１の携帯時等にボール１０ａが移動することで生じるカタカタ音等を抑止することができる。
【００３６】
また、上記弾性環状部材１５の腕部１５ａを設けることによって、ボール１０ａと上部開口１２ａとの間に隙間を形成しないように構成すると同時に、ボール１０ａを上部開口１２ａに押し当てている腕部１５ａの弾性力が、ボール１０ａの回転操作を阻害することもない。換言すれば、ボール１０ａの回転操作を阻害することなく、ボール１０ａと上部開口１２ａとの間の隙間を排除しながら良好な操作性を得ることができる。
【００３７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることが可能であることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、上記実施の形態で例示したマイクロフォン等の電子機器に限られることはなく、トラックボールを備え得る他の形態の電子機器、例えば携帯電話，ＩＣレコーダ，電子手帳，パーソナルコンピュータ，ゲーム機器，テレビ，時計，ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーション機器，カメラ，双眼鏡，望遠鏡，顕微鏡等、各種の電子機器にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１……携帯用電子機器，２……筐体，３……接続ケーブル，１０……トラックボールユニット，１０ａ……ボール，１１……操作部材，１２……上カバー，１２ａ……上部開口，１３……下カバー，１４……電気基板，１５……弾性環状部材，１５ａ……腕部，１６……レンズ，１７……センサ，１８……ビス
【図１】
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【図２】
2013101493.tif 000004
【図３】
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【図４】
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