【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はボールの移動に応じ
た操作信号を出力するためのトラックボールに関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a trackball for outputting an operation signal according to movement of a ball.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年のパソコン等には、キーボードのみ
ならずトラックボールが用いられており、画面上でポイ
ンティングディバイスやカーソルを操作している。2. Description of the Related Art Recent personal computers and the like use not only a keyboard but also a trackball, and operate a pointing device or a cursor on a screen.
【０００３】ここで、通常のトラックボールは、回転自
在に支持されたボールの回転移動量を例えば光学式セン
サ等によって検出し、検出したボールの回転移動量を操
作信号として出力するようになっており、所謂二次元座
標の操作信号（ポインティングディバイスの操作信号）
を出力することができるように構成されている。Here, in a normal track ball, the amount of rotation of a rotatably supported ball is detected by, for example, an optical sensor or the like, and the detected amount of rotation of the ball is output as an operation signal. So-called two-dimensional coordinate operation signal (pointing device operation signal)
Is configured to be output.
【０００４】しかしながら、このような従来のトラック
ボールでは、例えばＸ軸及びＹ軸から成る二次元座標以
外の座標系の操作信号を出力する場合には、特別に設け
た機能切り換えスイッチ等によってトラックボールの移
動に応じた入力モードを切り換え変更するか、あるいは
別の新たな座標入力ディバイスを別途設ける必要があっ
た。またこのため、操作性も悪かった。However, in such a conventional trackball, when an operation signal of a coordinate system other than the two-dimensional coordinate system composed of the X-axis and the Y-axis is output, a specially provided function changeover switch or the like is used. It is necessary to switch and change the input mode in accordance with the movement of, or to separately provide another new coordinate input device. Therefore, the operability was also poor.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮して成されたものであり、機能切り換えスイッチや別
の新たな座標入力ディバイスを別途設けることなく、二
次元座標以外の座標系の操作信号を出力することがで
き、しかも操作性が向上するトラックボールを得ること
が目的である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above facts, and does not require a function changeover switch or another new coordinate input device. It is an object of the present invention to obtain a trackball capable of outputting an operation signal and improving operability.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るト
ラックボールは、三次元座標の全ての方向に渡って回転
自在に支持されたボールと、前記ボールの周囲に設けら
れ、押圧操作されることで前記ボールに係合して前記ボ
ールを前記三次元座標のうち上下軸周りに回転させるロ
ータリー部材と、前記ボールの所定方向への回転移動量
を検出するボール移動量検出手段と、前記ボールを直接
操作した際に、前記ボール移動量検出手段によって検出
したボールの回転移動量を前記三次元座標のうち左右軸
及び前後軸に沿った移動として操作信号を出力すると共
に、前記ロータリー部材によって前記ボールを前記上下
軸周りに回転させた際に、前記ボール移動量検出手段に
よって検出した前記ボールの回転量を前記上下軸周りの
角度変位として操作信号を出力する制御手段と、を備え
ている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a track ball which is supported rotatably in all directions of three-dimensional coordinates, and which is provided around the ball and is operated by pressing. A rotary member that engages with the ball to rotate the ball around the vertical axis in the three-dimensional coordinates, a ball movement amount detection unit that detects a rotation movement amount of the ball in a predetermined direction, When the ball is directly operated, an operation signal is output as a movement along the left-right axis and the front-rear axis of the three-dimensional coordinates, and the rotation movement amount of the ball detected by the ball movement amount detection means is output by the rotary member. When the ball is rotated around the vertical axis, the amount of rotation of the ball detected by the ball movement amount detecting means is manipulated as an angular displacement around the vertical axis. It comprises a control means for outputting a signal.
【０００７】請求項１記載のトラックボールでは、操作
者によってボールが直接操作されると、ボールの所定方
向への回転移動量がボール移動量検出手段によって検出
され、さらに、制御手段によって、検出したボールの回
転移動量が三次元座標のうち左右軸及び前後軸に沿った
移動のための操作信号として出力される。According to the first aspect of the present invention, when the ball is directly operated by the operator, the amount of rotational movement of the ball in a predetermined direction is detected by the ball moving amount detecting means, and further detected by the control means. The rotational movement amount of the ball is output as an operation signal for movement along the left-right axis and the front-rear axis among the three-dimensional coordinates.
【０００８】また一方、ロータリー部材を押圧操作する
ことによりボールが三次元座標のうち上下軸周りに回転
されると、このボールの上下軸周りの回転量がボール移
動量検出手段によって検出され、さらに、制御手段によ
って、検出したボールの回転量が上下軸周りの角度変位
のための操作信号として出力される。On the other hand, when the ball is rotated about the vertical axis in the three-dimensional coordinates by pressing the rotary member, the amount of rotation of the ball about the vertical axis is detected by the ball movement detecting means. The control means outputs the detected rotation amount of the ball as an operation signal for angular displacement about the vertical axis.
【０００９】このように、請求項１記載のトラックボー
ルは、ボール自体を直接操作することで三次元座標のう
ち左右軸及び前後軸に沿った移動のための操作信号（所
謂二次元座標の操作信号）を出力することができるのみ
ならず、機能切り換えスイッチや別の新たな座標入力デ
ィバイスを別途設けることなく、ボールから指を下ろし
てロータリー部材を押圧操作するだけで、上下軸周りの
角度変位のための操作信号を出力することができる。し
かも、ロータリー部材を介したボールの操作方向が人の
感性に合った自然なものとなり、操作性が向上する。As described above, in the trackball according to the first aspect, by directly operating the ball itself, an operation signal for moving along the left-right axis and the front-rear axis among the three-dimensional coordinates (so-called two-dimensional coordinate operation). Signal) as well as the angular displacement around the vertical axis by simply lowering the finger from the ball and pressing the rotary member without separately providing a function changeover switch or another new coordinate input device. Can output an operation signal. In addition, the operation direction of the ball via the rotary member becomes natural according to the sensitivity of the person, and the operability is improved.
【００１０】請求項２の発明に係るトラックボールは、
請求項１記載のトラックボールにおいて、前記制御手段
は、前記ロータリー部材によって前記ボールが前記上下
軸周りに回転された時点で、その後の前記直接操作によ
る前記ボールの回転移動量を、前記三次元座標のうち左
右軸に対する迎角変位として操作信号を出力することを
特徴としている。[0010] The trackball according to the invention of claim 2 is
2. The trackball according to claim 1, wherein, when the rotary member rotates the ball around the vertical axis, the control means calculates a rotational movement amount of the ball by the direct operation thereafter in the three-dimensional coordinates. The operation signal is output as an angle of attack displacement with respect to the left and right axes.
【００１１】請求項２記載のトラックボールでは、ロー
タリー部材によって一旦ボールが上下軸周りに回転され
た時点で、所謂モード変更が行われる。すなわち、ロー
タリー部材によってボールが上下軸周りに回転された後
には、その後の直接操作によるボールの回転移動量が、
三次元座標のうち左右軸に対する迎角変位のための操作
信号として出力される。In the track ball according to the second aspect, when the ball is once rotated about the vertical axis by the rotary member, a so-called mode change is performed. That is, after the ball is rotated around the vertical axis by the rotary member, the amount of rotational movement of the ball by the subsequent direct operation is
It is output as an operation signal for angle-of-attack displacement with respect to the left and right axes in the three-dimensional coordinates.
【００１２】このように、請求項２記載のトラックボー
ルは、ボール自体を直接操作することで三次元座標のう
ち左右軸及び前後軸に沿った移動のための操作信号（所
謂二次元座標の操作信号）を出力することができると共
に、ボールから指を下ろしてロータリー部材を押圧操作
するだけで、上下軸周りの角度変位のための操作信号を
出力することができるのみならず、さらには、左右軸に
対する迎角変位のための操作信号も出力することがで
き、一層効果的である。As described above, in the trackball according to the second aspect, by directly operating the ball itself, an operation signal for moving along the left-right axis and the front-rear axis among the three-dimensional coordinates (so-called two-dimensional coordinate operation). Signal), and only by operating the rotary member by lowering the finger from the ball to output an operation signal for angular displacement about the vertical axis, An operation signal for an angle of attack displacement with respect to the shaft can also be output, which is more effective.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１には本発明の実施の形態に係
るトラックボール１０の全体構成が概略的な斜視図にて
示されており、図２にはこのトラックボール１０の全体
構成が概略的な縦断面図にて示されている。FIG. 1 is a schematic perspective view showing the overall configuration of a trackball 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is shown in a schematic longitudinal section.
【００１４】トラックボール１０はボール１２を備えて
いる。ボール１２は球体に構成されており、ボールベア
リング１４を介してベース１６内に保持されている。こ
のボール１２は、三次元座標の全ての方向に渡って回転
自在に支持されており、Ｘ軸（左右軸）、Ｙ軸(前後
軸）、Ｚ軸（上下軸）のそれぞれの軸周りに回転可能と
なっている。また、ボール１２の下面側には、後述する
移動量検出のためのドットパターンが印刷されている。The trackball 10 has a ball 12. The ball 12 is formed as a sphere, and is held in a base 16 via a ball bearing 14. The ball 12 is rotatably supported in all directions of three-dimensional coordinates, and rotates around each of an X axis (left and right axis), a Y axis (front and rear axis), and a Z axis (vertical axis). It is possible. On the lower surface of the ball 12, a dot pattern for detecting a movement amount described later is printed.
【００１５】なお、図１においては、ボール１２のＸ軸
周りの回転を矢印ａ、Ｙ軸周りの回転を矢印ｂ、Ｚ軸周
りの回転を矢印ｃにて示している。In FIG. 1, the rotation of the ball 12 around the X axis is indicated by an arrow a, the rotation around the Y axis is indicated by an arrow b, and the rotation around the Z axis is indicated by an arrow c.
【００１６】ボールの周囲には、ロータリー部材として
の操作ノブ１８が配置されている。この操作ノブ１８
は、全体としてリング状に形成されており、その中央開
口部分からボール１２の上部が外部に露出する状態で、
ベース１６の上端に設けられた庇部２０に載置され、さ
らに操作ノブ１８の周縁を挟持するようにカバー２２が
取り付けられている。また、操作ノブ１８の裏面側周縁
部分は球面状に形成されており、この球面部分がベース
１６の庇部２０に当接している。これにより、操作ノブ
１８を押圧操作すると、操作ノブ１８が変芯してその中
央開口部内周縁がボール１２に接触する。この状態で操
作ノブ１８を回転操作することにより、ボール１２が操
作ノブ１８との間の摩擦力によって操作ノブ１８と共に
Ｚ軸（上下軸）周りに回転される構成である。An operation knob 18 as a rotary member is arranged around the ball. This operation knob 18
Is formed in a ring shape as a whole, and the upper portion of the ball 12 is exposed to the outside from the central opening,
A cover 22 is mounted on the eave portion 20 provided at the upper end of the base 16 so as to sandwich the periphery of the operation knob 18. Further, a peripheral portion on the back surface side of the operation knob 18 is formed in a spherical shape, and this spherical portion contacts the eaves portion 20 of the base 16. Thus, when the operation knob 18 is pressed, the operation knob 18 is displaced, and the inner peripheral edge of the central opening contacts the ball 12. By rotating the operation knob 18 in this state, the ball 12 is rotated around the Z axis (vertical axis) together with the operation knob 18 by the frictional force between the ball 12 and the operation knob 18.
【００１７】操作ノブ１８の周縁部分とベース１６の庇
部２０との間にはリターンスプリング２４が配置されて
いる。さらに、操作ノブ１８の周縁部分には、位置決め
用の凸部２６が形成されると共に、この凸部２６に対応
してカバー２２にも凸部２８が形成されている。これに
より、操作ノブ１８の押圧操作力が解除された際には、
リターンスプリング２４の付勢力によって操作ノブ１８
が凸部２６及び凸部２８に案内されながら自動的に初期
位置に復帰するようになっている。A return spring 24 is arranged between the peripheral portion of the operation knob 18 and the eave portion 20 of the base 16. Further, a convex portion 26 for positioning is formed on a peripheral portion of the operation knob 18, and a convex portion 28 is formed on the cover 22 corresponding to the convex portion 26. Thereby, when the pressing operation force of the operation knob 18 is released,
The operation knob 18 is operated by the urging force of the return spring 24.
Automatically returns to the initial position while being guided by the convex portions 26 and 28.
【００１８】また、ベース１６のボール１２下面に対向
する位置には、ボール移動量検出手段としての画像認識
部３０が配置されている。この画像認識部３０は、ボー
ル１２の表面に印刷されたドットパターンを光学的に検
出することにより、ドットパターンの移動量に基づいて
ボール１２のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸周りのそれぞれの移動量
を検出することができる。この画像認識部３０は、制御
手段としての総合処理回路３２に接続されており、ボー
ル１２の移動量に応じた操作信号を算出しコンピュータ
ーへ出力することができるようになっている。An image recognizing unit 30 is disposed at a position on the base 16 which faces the lower surface of the ball 12 as a ball moving amount detecting means. The image recognizing unit 30 optically detects the dot pattern printed on the surface of the ball 12 and moves the ball 12 around the X, Y, and Z axes based on the amount of movement of the dot pattern. The amount can be detected. The image recognition unit 30 is connected to a general processing circuit 32 as control means, and can calculate an operation signal corresponding to the amount of movement of the ball 12 and output the operation signal to a computer.
【００１９】ここで、総合処理回路３２には、所定の
「動作モード」が設定されており、この「動作モード」
に基づいて操作信号を出力する。例えば、ボール１２を
直接操作した際には、画像認識部３０によって検出した
ボール１２の回転移動量を三次元座標のうちＸ軸（左右
軸）及びＹ軸(前後軸）に沿った移動として操作信号を
出力すると共に、前述した操作ノブ１８によってボール
１２をＺ軸（上下軸）周りに回転させた際には、画像認
識部３０によって検出したボール１２の回転量をＺ軸
（上下軸）周りの角度変位として操作信号を出力するよ
うに構成されている。Here, a predetermined "operation mode" is set in the integrated processing circuit 32, and this "operation mode" is set.
And outputs an operation signal based on the operation signal. For example, when the ball 12 is directly operated, the rotational movement amount of the ball 12 detected by the image recognition unit 30 is operated as the movement along the X axis (left and right axis) and the Y axis (front and rear axis) of the three-dimensional coordinates. When the signal is output and the ball 12 is rotated around the Z axis (vertical axis) by the operation knob 18 described above, the rotation amount of the ball 12 detected by the image recognition unit 30 is rotated around the Z axis (vertical axis). It is configured to output an operation signal as an angular displacement of.
【００２０】またさらに、総合処理回路３２は、操作ノ
ブ１８によってボール１２がＺ軸（上下軸）周りに回転
された時点で、その後の直接操作によるボール１２の回
転移動量を、三次元座標のうちＸ軸（左右軸）に対する
迎角変位として操作信号を出力するように構成されてい
る。さらにこの時点での「動作モード」は、操作が継続
するかぎり保持され、例えばプッシュエンター操作等の
確定操作が入力されるまでは切り替わらないようになっ
ている。Further, when the operation knob 18 rotates the ball 12 around the Z-axis (vertical axis), the integrated processing circuit 32 calculates the amount of rotational movement of the ball 12 by the subsequent direct operation in three-dimensional coordinates. It is configured to output an operation signal as an angle of attack displacement with respect to the X axis (left / right axis). Further, the “operation mode” at this point is maintained as long as the operation is continued, and is not switched until a confirmation operation such as a push enter operation is input.
【００２１】次に本実施の形態の作用を説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described.
【００２２】以上の構成のトラックボール１０では、操
作者によってボール１２が直接に操作されると、ボール
１２の所定方向への回転移動量が画像認識部３０によっ
て検出され、さらに、総合処理回路３２によって、検出
したボール１２の回転移動量が三次元座標のうちＸ軸
（左右軸）及びＹ軸(前後軸）に沿った移動のための操
作信号として出力される。In the trackball 10 having the above structure, when the ball 12 is directly operated by the operator, the amount of rotational movement of the ball 12 in a predetermined direction is detected by the image recognizing unit 30, and the integrated processing circuit 32 Accordingly, the detected rotational movement amount of the ball 12 is output as an operation signal for movement along the X axis (left / right axis) and the Y axis (front / back axis) among the three-dimensional coordinates.
【００２３】また一方、操作ノブ１８を押圧操作するこ
とによりボール１２が三次元座標のうちＺ軸（上下軸）
周りに回転されると、このボール１２のＺ軸（上下軸）
周りの回転量が画像認識部３０によって検出され、さら
に、総合処理回路３２によって、検出したボール１２の
回転量がＺ軸（上下軸）周りの角度変位のための操作信
号として出力される。On the other hand, when the operation knob 18 is pressed, the ball 12 is moved to the Z axis (vertical axis) of the three-dimensional coordinates.
When rotated around, the Z axis of this ball 12 (vertical axis)
The amount of rotation around is detected by the image recognition unit 30, and the integrated processing circuit 32 outputs the detected amount of rotation of the ball 12 as an operation signal for angular displacement around the Z axis (vertical axis).
【００２４】またさらに、このトラックボール１０で
は、操作ノブ１８によって一旦ボール１２がＺ軸（上下
軸）周りに回転された時点で、動作モード変更が行われ
る。すなわち、操作ノブ１８によってボール１２がＺ軸
（上下軸）周りに回転された後には、その後の直接操作
によるボール１２の回転移動量が、三次元座標のうちＸ
軸（左右軸）に対する迎角変位のための操作信号として
出力される。Further, in the trackball 10, the operation mode is changed once the ball 12 is rotated around the Z axis (vertical axis) by the operation knob 18. That is, after the ball 12 is rotated around the Z axis (vertical axis) by the operation knob 18, the amount of rotational movement of the ball 12 by the direct operation thereafter becomes X out of the three-dimensional coordinates.
It is output as an operation signal for the angle of attack displacement with respect to the axis (left-right axis).
【００２５】したがって、このトラックボール１０は、
３Ｄ−ＣＡＤ、３Ｄ−グラフィックス作成ソフト、３Ｄ
−ナビゲーション地図、テレビゲーム等に利用すること
ができる。例えば、画面内に３Ｄデータに基づくカーソ
ルまたは選択対象物体あるいは周辺要素（非選択物体・
地図)等が描画されている場合に、ボール１２の直接操
作によってカーソルまたは選択対象物体のＸ軸（左右
軸）及びＹ軸(前後軸）に沿った移動（座標位置）を制
御し、操作ノブ１８を介したボール１２の操作によって
視点を移動させることができるようになる。さらに、そ
の後には、再びボール１２を直接に操作すれば、視点迎
角（Ｘ軸（左右軸）に対する迎角変位）を調整すること
ができる。Therefore, this trackball 10
3D-CAD, 3D-graphics creation software, 3D
-Can be used for navigation maps, video games, etc. For example, a cursor based on 3D data, an object to be selected, or a peripheral element (a non-selected object,
When a map or the like is drawn, the movement (coordinate position) of the cursor or the object to be selected along the X axis (left / right axis) and the Y axis (front / rear axis) is controlled by direct operation of the ball 12, and the operation knob The operation of the ball 12 via 18 allows the viewpoint to be moved. Further, thereafter, by directly operating the ball 12 again, it is possible to adjust the viewpoint attack angle (the attack angle displacement with respect to the X axis (left and right axes)).
【００２６】このように、本実施の形態に係るトラック
ボール１０は、ボール１２自体を直接操作することで三
次元座標のうちＸ軸（左右軸）及びＹ軸(前後軸）に沿
った移動のための操作信号（所謂二次元座標の操作信
号）を出力することができるのみならず、機能切り換え
スイッチや別の新たな座標入力ディバイスを別途設ける
ことなく、ボール１２から指を下ろして操作ノブ１８を
押圧操作するだけで、Ｚ軸（上下軸）周りの角度変位の
ための操作信号を出力することができる。しかも、操作
ノブ１８を介したボール１２の操作方向が人の感性に合
った自然なものとなり、操作性が向上する。さらにこれ
に止まらず、Ｘ軸（左右軸）に対する迎角変位のための
操作信号も出力することができ、一層効果的である。As described above, the trackball 10 according to the present embodiment can be moved along the X-axis (left-right axis) and the Y-axis (front-back axis) of the three-dimensional coordinates by directly operating the ball 12 itself. Not only can output an operation signal (so-called two-dimensional coordinate operation signal), but also can lower the operation knob 18 by lowering the finger from the ball 12 without separately providing a function changeover switch or another new coordinate input device. By simply pressing, an operation signal for angular displacement around the Z axis (vertical axis) can be output. In addition, the operation direction of the ball 12 via the operation knob 18 becomes natural according to human sensitivity, and the operability is improved. In addition to this, an operation signal for an angle-of-attack displacement with respect to the X-axis (left-right axis) can be output, which is more effective.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明した如く本発明に係るトラック
ボールは、機能切り換えスイッチや別の新たな座標入力
ディバイスを別途設けることなく、二次元座標以外の座
標系の操作信号を出力することができ、しかも操作性が
向上するという優れた効果を有している。As described above, the trackball according to the present invention can output operation signals in a coordinate system other than the two-dimensional coordinates without separately providing a function changeover switch or another new coordinate input device. Moreover, it has an excellent effect that the operability is improved.
【図１】本発明の実施の形態に係るトラックボールの全
体構成を示す概略的な斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing an overall configuration of a trackball according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係るトラックボールの全
体構成を示す概略的な縦断面図である。FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing the entire configuration of the trackball according to the embodiment of the present invention.
１０ トラックボール １２ ボール １６ ベース １８ 操作ノブ（ロータリー部材） ２０ 庇部 ３０ 画像認識部（ボール移動量検出手段） ３２ 総合処理回路（制御手段） Reference Signs List 10 trackball 12 ball 16 base 18 operation knob (rotary member) 20 eaves section 30 image recognition section (ball movement amount detection means) 32 general processing circuit (control means)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25863599AJP4097368B2 (en) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | Trackball |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25863599AJP4097368B2 (en) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | Trackball |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001084099Atrue JP2001084099A (en) | 2001-03-30 |
| JP4097368B2 JP4097368B2 (en) | 2008-06-11 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25863599AExpired - Fee RelatedJP4097368B2 (en) | 1999-09-13 | 1999-09-13 | Trackball |
| Country | Link |
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| JP (1) | JP4097368B2 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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