(57)【要約】  抵抗性および非抵抗性の両方の回転を可能にする、デュアルモードの回転可能な入力デバイスに関する実施形態が開示される。一実施形態は、固定されたハブと、固定されたハブの周りを回転可能である回転可能な部材と、固定されたハブと回転可能な部材との間でインターフェイスを形成する抵抗性回転機構とを含む。抵抗性回転機構は、抵抗面、および抵抗面と選択的に接触するように構成された可動インターフェイス部材を含み、抵抗面および可動インターフェイス部材は、回転可能な部材の回転によって互いに関連して動く。抵抗性機構は、付勢機構をさらに含み、付勢機構は、回転可能な部材の回転速度が閾値速度を下回るときに、可動インターフェイス部材が抵抗面と係合するのを促し、かつ回転可能な部材の回転速度が閾値速度を上回るときに、インターフェイス部材と抵抗面との分離を可能にする。
2012514258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイス（１００）のための回転可能な入力デバイス（１０２）であって、
固定されたハブ（２００）と、
前記固定されたハブ（２００）の周りをユーザーによって回転させられることが可能である、回転可能な部材（２０２）と、
前記固定されたハブ（２００）と前記回転可能な部材（２０２）との間でインターフェイスを形成する抵抗性回転機構（２０６）であって、抵抗面（２１０）と、前記抵抗面（２１０）と選択的にインターフェイスを取るように構成された可動インターフェイス部材（２１２）とを含み、前記抵抗面（２１０）および前記可動インターフェイス部材（２１２）が、前記回転可能な部材（２０２）の回転によって互いに関連して動くように構成されている、抵抗性回転機構（２０６）と、
前記回転可能な部材（２０２）の回転速度が閾値速度を下回るときに、前記可動インターフェイス部材（２１２）が前記抵抗面（２１０）と係合するのを促すように、かつ前記回転可能な部材（２０２）の回転速度が前記閾値速度を上回るときに、前記インターフェイス部材（２１２）と前記抵抗面（２１０）とを分離するように構成された付勢機構（２１４）と
を含む回転可能な入力デバイス（１０２）。
【請求項２】
コンピューターマウスのスクロールホイールを含む、請求項１に記載の回転可能な入力デバイス。
【請求項３】
前記抵抗面が、前記固定されたハブの表面に形成された戻り止めを含む、請求項１に記載の回転可能な入力デバイス。
【請求項４】
前記可動インターフェイス部材が、前記回転可能な部材に形成されたベアリングホルダーの中に配置されるベアリングを含み、前記ベアリングホルダーが、前記抵抗面に面する開口を含む、請求項３に記載の回転可能な入力デバイス。
【請求項５】
前記付勢機構が、前記戻り止めに隣接した、前記固定されたハブ内に位置する磁石を含む、請求項３に記載の回転可能な入力デバイス。
【請求項６】
前記固定されたハブの前記表面に形成された複数の戻り止めをさらに含む請求項３に記載の回転可能な入力デバイス。
【請求項７】
前記付勢機構が、第１の戻り止めに隣接して位置する第１の極と、第２の戻り止めに隣接して位置する第２の極とを備える磁石を含む、請求項６に記載の回転可能な入力デバイス。
【請求項８】
前記付勢機構が磁石を含む、請求項１に記載の回転可能な入力デバイス。
【請求項９】
前記付勢機構がスプリングを含む、請求項１に記載の回転可能な入力デバイス。
【請求項１０】
コンピューターマウス（１００）のユーザーにより回転可能であるスクロールホイール（１０２）と、
前記スクロールホイール（１０２）に関連付けられたインデックス面（２１０）および可動インターフェイス部材（２１２）であって、前記スクロールホイール（１０２）の回転が、インデックス面（２１０）および可動インターフェイス部材（２１２）の間に関連した動きをもたらす、インデックス面（２１０）および可動インターフェイス部材（２１２）と、
前記スクロールホイール（１０２）の回転速度が閾値速度を下回るときに、前記可動インターフェイス部材（２１２）と前記インデックス面（２１０）とが係合するのを促すように、かつ前記スクロールホイール（１０２）の回転速度が前記閾値速度を上回るときに、前記可動インターフェイス部材（２１２）と前記インデックス面（２１０）とが分離するのを可能にするように構成された付勢機構（２１４）と
を含むコンピューターマウス（１００）。
【請求項１１】
前記スクロールホイールが、回転可能な部材および固定されたハブを含み、前記インデックス面が、前記固定されたハブの表面に形成された戻り止めを含む、請求項１０に記載のコンピューターマウス。
【請求項１２】
前記回転可能な部材が、前記インデックス面に面する開口を有するベアリングホルダーを含み、前記可動インターフェイス部材が、前記ベアリングホルダー内に位置するベアリングを含む、請求項１１に記載のコンピューターマウス。
【請求項１３】
前記付勢機構が、前記戻り止めに隣接した、前記固定されたハブ内に位置する磁石を含む、請求項１２に記載のコンピューターマウス。
【請求項１４】
前記付勢機構が、第１の戻り止めに隣接して位置する第１の極と、第２の戻り止めに隣接して位置する第２の極とを備える磁石を含む、請求項１３に記載のコンピューターマウス。
【請求項１５】
前記付勢機構がスプリングを含む、請求項１０に記載のコンピューターマウス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
[0001]多くの電子デバイスが、ダイヤル、ホイールなどを回転させることによって、ユーザーが入力を行うのを可能にするための回転可能な入力部を利用する。一例として、コンピューターマウスは、コンピューティングデバイスのグラフィカル・ユーザーインターフェイス上に表示される一覧、ドキュメント、または他のオブジェクトをスクロールするための、ユーザーにより回転可能であるスクロールホイールを含むことが多い。
【０００２】
[0002]さまざまな回転可能な入力デバイスが、微細スケールの入力制御を容易にする機械的な特徴を含む。たとえば、いくつかのスクロールホイールは、スクロールホイールを段階的なやり方で回転させるインデックス作成特徴を含むことができ、一方で、他のスクロールホイールは、位置の連続的な範囲にわたって微細制御を可能にするために、摩擦抵抗を利用することができる。しかしながら、いずれのケースにおいても、そのような微細制御機構は、広範な一覧にかけての迅速なスクロールを遅らせることがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
[0003]したがって、抵抗性および非抵抗性の両方の回転を可能にする、デュアルモードの回転可能な入力デバイスに関するさまざまな実施形態が、本明細書において開示される。たとえば、開示される一実施形態は、電子デバイスのための回転可能な入力デバイスを提供し、入力デバイスは、固定されたハブと、固定されたハブの周りをユーザーによって回転させられることが可能であるように構成された回転可能な部材と、固定されたハブと回転可能な部材との間でインターフェイスを形成する抵抗性回転機構とを含む。抵抗性回転機構は、抵抗面、および抵抗面と選択的に接触するように構成された可動インターフェイス部材を含み、抵抗面および可動インターフェイス部材は、回転可能な部材の回転によって互いに関連して動くように構成されている。抵抗性機構は、付勢機構をさらに含み、付勢機構は、回転可能な部材の回転速度が閾値速度を下回るときに、可動インターフェイス部材が抵抗面と係合するのを促すように、かつ回転可能な部材の回転速度が閾値速度を上回るときに、インターフェイス部材と抵抗面との分離を可能にするように構成されている。
【０００４】
[0004]この概要は、以下の詳細な説明においてさらに説明される概念の抜粋を簡略化された形式において紹介するために提供されている。この概要は、特許請求される主題の重要な特徴、または必須の特徴を特定することを意図しておらず、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。さらに、特許請求される主題は、この開示の任意の部分において言及されている任意のまたはすべての欠点を解決する実装形態には限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】[0005]スクロールホイールの形態での回転可能な入力デバイスを備える、コンピューターマウスの実施形態を示す図である。
【図２】[0006]コンピューターマウスのためのデュアルモードのスクロールホイールの実施形態を示し、スクロールホイールの第１のモードを示す図である。
【図３】[0007]図２のスクロールホイールの第２のモードを示す図である。
【図４】[0008]スクロールホイールの面の外に向けられたベアリングチャネルを有する、デュアルモードのスクロールホイールの実施形態を示す図である。
【図５】[0009]スクロールホイールの面の中に向けられたベアリングチャネルを有する、デュアルモードのスクロールホイールの実施形態を示す図である。
【図６】[0010]２つの戻り止めに対応する１つの磁石を有する、デュアルモードのスクロールホイールの実施形態を示す図である。
【図７】[0011]付勢機構として複数のスプリングを利用する、デュアルモードのスクロールホイールの実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
[0012]低回転速度における微細制御、および高回転速度におけるアイテムの広範囲にかけての迅速な動きの両方を可能にするために、抵抗性回転モードと非抵抗性回転モードとが選択的に変更可能な、回転可能な入力デバイスのさまざまな実施形態が、本明細書において開示される。たとえば、図１は、スクロールホイール１０２を有するコンピューターマウス１００の実施形態を示し、スクロールホイール１０２は、コンピューティングデバイスのグラフィカル・ユーザーインターフェイス上で、アイテムの一覧をスクロールするのに使用されてよい。
【０００７】
[0013]図２は、停止中または低回転速度で回転するときのスクロールホイール１０２の断面図を示し、図３は、より高い回転速度で回転するときのスクロールホイール１０２の断面図を示す。スクロールホイール１０２は、固定されたハブ２００と、回転可能な部材２０２（すなわち、ユーザーによって操作される、スクロールホイール１０２の外側の部分）と、固定されたハブ２００と回転可能な部材２０２との間でインターフェイスを形成する、全体的に２０６で示される抵抗性回転機構とを含む。本明細書では、マウスのためのスクロールホイールのコンテキストにおいて開示されるものの、図２〜３の回転可能な入力デバイスは、任意の他の好適な回転可能な制御で、かつ任意の好適な使用環境において、使用されてもよいことが理解されるであろう。スクロールホイール１０２の動きは、光学エンコードによって、または任意の他の好適な方法によって追跡されてもよいことが理解されるであろう。そのような動きの追跡機構は、わかりやすくする目的のために、これらの図からは省略される。
【０００８】
[0014]示された抵抗性回転機構２０６は、インデックス面２１０と、１つまたは複数の可動インターフェイス部材２１２とを含み、可動インターフェイス部材２１２は、回転可能な部材２０２がユーザーによって回転させられる速度に応じて、インデックス面２１０と選択的にインターフェイスを取るように構成されている。抵抗性回転機構２０６はまた、付勢機構２１４を含み、付勢機構２１４は、回転可能な部材２０２の回転速度が閾値速度を下回るときに、可動インターフェイス部材２１２がインデックス面２１０と係合するのを促すように、かつ回転可能な部材２０２の回転速度が閾値速度を上回るときに、インターフェイス部材２１２とインデックス面２１０とを分離するように構成されている。このようにして、回転可能な部材２０２は、ユーザーがスクロールホイール１０２をどのくらい速く回転させるかに応じて、抵抗性回転と非抵抗性回転とを自動的に切り換える。他の実施形態は、そのような戻り止めのない、しかしそれ以外では同様なやり方で動作する、インデックスのない抵抗面を利用してもよいことが理解されるであろう。さらに、本明細書で使用されるとき、用語「抵抗性回転」は、回転可能な入力デバイスのより抵抗の少ないモードと比較して、付加的な摩擦または他の抵抗（インデックスの、またはインデックスのない）を有する任意の「微細制御」回転モードを表し、用語「非抵抗性回転」は、微細制御モードと比較して、より少ない摩擦または他の抵抗を有する任意の回転モードを表すことが理解されるであろう。
【０００９】
[0015]コンピューターマウスにおけるスクロールホイール１０２の使用は、通常の使用中に行われるスクロールホイールの通常の操作以外には、ユーザーからのいかなる入力もなしにモードの間を切り換える、コンピューターマウスのための簡単で、効果的なデュアルモード（抵抗性／非抵抗性）のスクロールホイールを提供する。このことは、たとえば、抵抗機構を係合または分離するモーターまたは機械的結合を介して、抵抗性回転と非抵抗性回転とを切り換えるためにユーザーにより選択可能なボタンまたは他の制御を有する、他のデュアルモードのスクロールホイールとは対照的である。
【００１０】
[0016]本開示による回転可能な入力デバイスは、より低速度な動作に抵抗を加えるために、任意の好適な構造を利用することができる。たとえば、図２〜３に示された実施形態では、インデックス面２１０が、固定されたハブ２００の外側半径方向外周に形成された複数の戻り止め２２０を含み、可動インターフェイス部材が、複数のベアリング２２２を含み、ベアリング２２２のそれぞれが、インデックス面２１０に面する開口を有する回転可能な部材２０２に形成された、対応する内部空間２２４内に配置される。内部空間２２４は、本明細書で、ベアリングを可動インターフェイス部材として利用する特定の実施形態の文脈において、「ベアリングホルダー」と呼ばれてもよい。
【００１１】
[0017]さらに、付勢機構２１４は、戻り止めに隣接した位置で、固定されたハブ内に配置される磁石２２６を含む。スクロールホイール１０２が、閾値速度よりも低い回転速度で回転するとき、各ベアリング２２２は戻り止め２２０を越えて動かされるので、磁石２２６と各ベアリング２２２との間の引力は、ベアリングを戻り止め２２０の中に引き寄せるのに十分である。したがって、これらの回転速度において、各ベアリング２２２が戻り止め２２０を出入りする動きが、スクロールホイール１０２の回転に、微細スケールの入力制御のために精密な制御を可能にするインデックス感覚を与える。
【００１２】
[0018]一方で、図３に図示されるように、スクロールホイール１０２の回転速度が閾値速度を上回る場合は、磁石２２６の引力は、内部空間２２４内の「底部」表面（すなわち、固定されたハブ２００から最も遠い内部空間の表面）に対して、ベアリング２２２によってかけられる求心力に打ち勝つには不十分である。したがって、これらの回転速度において動作されるとき、ベアリング２２２は戻り止めに係合せず、スクロールホイール１０２が、インデックスのある動きなしに自由にスピンするのを可能にする。このようにして、スクロールホイール１０２は、高回転速度において「フリックされ」て、スクロールホイールの、インデックスのない、スムーズな動きを介して、広範なドキュメントをスクロールするのを容易にすることができる。
【００１３】
[0019]固定されたハブ２００、回転可能な部材２０２、ベアリング２２２、内部空間２２４、およびスクロールホイール１０２の他の部品のさまざまな寸法は、任意の適切な値を有することができる。たとえば、各ベアリング２２２の質量、およびベアリングホルダー２２４の深さは、ちょうど所望の回転速度になるように、抵抗性回転と非抵抗性回転との間の求心力閾値を調整するように選択されてもよい。たとえば、１０００ｒｐｍでスクロールホイールの非抵抗性回転を有効にするように構成された特定の一実施形態では、各ベアリングは、約５０ｍｇの質量を有してよく、各ベアリングホルダー２２４は、約１．５〜３ｍｍの深さを有してよい。
【００１４】
[0020]同様に、ベアリングの数および間隔と比較した戻り止めの数および間隔は、回転可能な部材２０２および／または固定されたハブ２００で利用可能な空間の量に照らして、インデックス間の間隔を所望の値に合わせるように選択されてもよい。たとえば、比較的狭い間隔にされたインデックスを有することが所望される場合は、回転可能な部材２０２内でベアリングの数を増やすには不十分な空間があればよい。したがって、図２〜３に示すように、各ベアリングが複数の戻り止めに遭遇するように、２つ以上の戻り止め２２０が、インデックス面２１０に提供されてもよい。このようにして、回転可能な部材２０２内でベアリングの数を増やすことなく、インデックス間の半径方向の間隔が増やされてもよい。より詳細な例としては、インデックス間で２０度を有することが所望される場合、スクロールホイールには、１８のベアリングおよび１つの戻り止め、９つのベアリングおよび２つの戻り止め、６つのベアリングおよび３つの戻り止め、その他が備えられてよい。示された可動インターフェイス部材は、１つまたは複数のベアリングを含むが、ピン、ローラーなどを含むがこれらに限定されない、任意の他の好適な構造が、可動インターフェイス部材として使用されてよいことが理解されるであろう。
【００１５】
[0021]各インデックスが遭遇する抵抗のレベルは、戻り止めの深さおよび側面、ならびに磁石の強度の選択によって調整されてもよい。たとえば、比較的高い抵抗のインデックスは、比較的強い磁石および／または比較的深い戻り止めの使用によって形成されてもよく、その一方で、比較的低い抵抗のインデックスは、比較的弱い磁石および／または比較的浅い戻り止めの使用によって形成されてもよい。
【００１６】
[0022]いくつかの実施形態では、各ベアリングホルダー２２４内の表面は、使用中、ベアリングホルダー２２４内のベアリング２２２の動きによる雑音を削減するように構成された比較的柔らかな表面を含むことができる。たとえば、硬質プラスチックから、回転可能な部材２０２、固定されたハブ２００などを形成し、ベアリングホルダー２２４内の、および／またはインデックス面２１０上の、より柔らかなプラスチックまたはエラストマー被覆を形成するために、２ショット射出成形プロセスが使用されてもよい。特定の一実施形態では、回転可能な部材は、ベアリングホルダー２２４内に形成される約１ｍｍ厚の熱可塑性エラストマー被覆と共にアセチルプラスチックから形成される。
【００１７】
[0023]図４および図５は、スクロールホイールの回転軸に垂直な方向に沿った、スクロールホイールの２つの実施形態の断面図を示す。最初に図４を参照すると、ベアリングホルダー２２４が、回転可能な部材２０２が回転する面に対してある角度をなして配置されている。これは、デバイス構築中に、ベアリングがベアリングホルダー２２４から転がり出るのを防止するのに役立つことができる。代替的には、図５に示すように、ベアリングホルダー５２４は、回転可能な部材５０２が、固定されたハブ５００上で回転する面に平行に配置されてもよい。
【００１８】
[0024]図２および図３の実施形態は、磁石の単一の極が、２つの狭い間隔にされた戻り止めに関連付けられた付勢力を提供するように、その両方の戻り止めの下に配置された単一の磁石の使用を示す。他の実施形態では、１つの磁石が各戻り止めに提供されてもよい。さらに他の実施形態では、単一の磁石の両方の極が、２つの戻り止めに付勢力を提供するのに利用されてもよい。図６は、単一のＵ字型磁石６０２が２つの戻り止め６０４、６０６に付勢力を提供するのに使用される、スクロールホイール６００の実施形態を示す。Ｕ字型磁石６０２の第１の極６０３が、第１の戻り止め６０４に隣接して位置し、Ｕ字型磁石の第２の極６０５が、第２の戻り止め６０６に隣接して位置する。このようにして磁石の両極を利用することによって、単一の磁石が、２つの戻り止めに付勢力を効率的に提供するのに使用されてもよい。このことは、固定されたハブ内の空間が、効率的に使用されるのを可能にすることができる。
【００１９】
[0025]図７は、本開示による回転可能な入力デバイス７００の別の実施形態を示す。付勢力を提供するために１つまたは複数の磁石を利用する代わりに、入力デバイス７００は、各内部空間７０４内に配置されたスプリング７０２を利用して、抵抗面７０８に向かって、ベアリング７０６の形態における可動インターフェイス部材に付勢する。スプリング７０２としてコイルスプリングが示されているが、リーフスプリングなどを含むがこれに限定されない、任意の他の好適なタイプのスプリングが使用されてよいことが理解されるであろう。
【００２０】
[0026]示された実施形態では、可動インターフェイス部材が、スクロールホイールの回転可能な部材の中に組み込まれるように示され、インターフェイス部材が付勢される抵抗面が、固定されたハブの外表面に配置されるように示される。しかしながら、他の実施形態では、可動インデックス面が、スクロールホイールの回転可能な部分に位置してもよく、インターフェイス部材が、固定されたハブに位置してもよい。さらに、他の実施形態では、抵抗面およびインターフェイス部材の両方が、たとえば、ドライブシャフト、好適な伝動装置などを介して、スクロールホイールの回転可能な部材に連結されたスクロールホイールの外部の構造に位置してもよい。さらに他の実施形態では、可動インターフェイス部材は、回転可能な部材に向かって固定されたハブから延在するエラストマーのリッジに突き当たるように構成された、回転可能な部材内に配置される１つまたは複数のピンを含むことができる。
【００２１】
[0027]示された実施形態は、回転可能な入力部材の回転速度を単に変更することによって、ユーザーが回転モード間の選択をすることを可能にする。開示された回転可能な入力デバイスは、複雑な組立て手順を利用せず、完全に機械的原理で動作する。したがって、コンピューターマウスでの開示された回転可能な入力デバイスの使用は、光学エンコーダーまたはマウスの電子回路には影響を及ぼさず、それにより、既存のマウス設計において開示された入力デバイスの使用を容易にする。本明細書において説明されたデュアルモードの回転構成および／またはデュアルモードの回転アプローチは、本質的に例示であり、多数の変形形態が可能であることから、これらの特定の実施形態または例は、限定的な意味においてみなされないことが理解されるべきである。本開示の主題は、さまざまなプロセス、システムおよび構成の、すべての新規な、および非自明のコンビネーションおよびサブコンビネーション、および本明細書において開示された他の特徴、機能、作用および／またはプロパティ、ならびに任意の、およびすべてのその均等物を含む。
【図１】
2012514258.tif 000003
【図２】
2012514258.tif 000004
【図３】
2012514258.tif 000005
【図４】
2012514258.tif 000006
【図５】
2012514258.tif 000007
【図６】
2012514258.tif 000008
【図７】
2012514258.tif 000009
【国際調査報告】
2012514258.tif 000010
2012514258.tif 000011