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発明の名称 座標位置入力装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−200168
公開日 平成7年(1995)8月4日
出願番号 特願平5−335841
出願日 平成5年(1993)12月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 澤井 剣
要約 目的
パーソナルコンピュータやワードプロセッサなどの情報機器の周辺機器として用いられる座標位置入力装置に関するものであり、小形化を可能とした座標位置入力装置を提供することを目的とするものである。

構成
R軸エンコーダ2およびL軸エンコーダ3は操作する座標系に対して45度の角度を持ち、各々相反する角度で、かつ直交する位置に配置される構造として、座標変換手段12で変換されることで、従来の装置と同様にX信号、Y信号が出力されるものであり、操作する座標系の基準線に対して角度を持たせて、R,L軸エンコーダ2,3を配置することにより、エンコーダの外形寸法によらず、一方向に対して小形化を可能とするものである。
特許請求の範囲
【請求項1】 回転自在な軸を保持出来る取付ベースと、前記取付ベース上に操作する座標系の一基準線に対して45度の角度を持ち、回転自在に保持される回転方向および回転量を検出する第1のエンコーダと、前記取付ベース上に操作する座標系の他方の基準線に対して45度の角度を持ち前記第1のエンコーダと相反する角度でかつ直交する位置で、回転自在に保持される回転方向および回転量を検出する第2のエンコーダと、前記取付ベース上に前記第1のエンコーダおよび第2のエンコーダと互いに直交する位置に回転自在に保持される支持軸と、前記第1のエンコーダおよび第2のエンコーダおよび支持軸と転動自在に接触し保持される球体と、この球体の直径より小なる孔を有し前記球体が突出するケースと、前記第1のエンコーダおよび第2のエンコーダの信号を操作する座標系の信号に変換する座標変換手段とを備えたことを特長とする座標位置入力装置。
【請求項2】 操作する座標系の一基準線に対して任意の角度を持ち、各々相反する角度で構成される第1のエンコーダおよび第2のエンコーダと、任意の角度に対応して操作する座標系の信号に変換する座標変換手段とを備えた請求項1記載の座標位置入力装置。
【請求項3】 操作する座標系の一基準線方向の信号のみの発生を指示する方向指示手段と、この方向指示手段により指定された方向の信号のみを出力する座標変換手段とを備えた請求項1および2記載の座標位置入力装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパーソナルコンピュータやワードプロセッサなどの情報機器の周辺機器やリモートコントローラなどで用いられる座標位置入力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術を図6の座標位置入力装置により説明する。
【0003】同図によると、取付ベース14上に第1のエンコーダ(以下、X軸エンコーダという)15および第2のエンコーダ(以下、Y軸エンコーダという)16および支持軸17が各々回転自在に構成される。X軸エンコーダ15は、回転自在な伝達軸18に回転スリット板19が固定され、伝達軸18の回転を信号に変換するセンサ20とで構成されている。また、Y軸エンコーダ16も同様に回転自在な伝達軸21に回転スリット板22が固定され、伝達軸21の回転を信号に変換するセンサ23とで構成されている。
【0004】X軸エンコーダ15は、操作する座標系の一基準線すなわちX方向に対して垂直な角度に配置される。またY軸エンコーダ16も同様に操作する座標系の他方の基準線すなわちY方向に対して垂直な角度で、かつX軸エンコーダ15と直交する位置に配置される。支持軸17はX軸エンコーダ15およびY軸エンコーダ16と互いに直交する位置に配置されている。球体24はX軸エンコーダ15とY軸エンコーダ16と支持軸17の各々に接触し、転動自在に保持される。また、図示はしないがケースは前記球体24の直径より小なる孔を有し、この孔より外方に球体24の一部が突出している。
【0005】次に、動作について説明すると、球体24を回転操作させると、前記球体24に接触しているX軸エンコーダ15およびY軸エンコーダ16および支持軸17が各々回転する。球体24を操作した方向および距離が、操作する座標系の一基準線であるX方向に対してはX軸エンコーダ15によって検出され、また他方の基準線であるY方向に対してはY軸エンコーダ16によって検出され、各々X信号、Y信号となって出力される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の座標位置入力装置では、第1のエンコーダおよび第2のエンコーダの外形寸法によりX方向およびY方向の外形が大きくなり、小形化が困難であり、小形化する場合には球体の直径を小さくして操作性を犠牲にしなくてはならないという課題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決するために、第1のエンコーダおよび第2のエンコーダの配置を、操作する座標系の基準線に対して角度を持たせ、電気的な座標変換手段を設けたものである。
【0008】
【作用】したがって、本発明によれば、操作する座標系の基準線に対して角度を持たせて、第1のエンコーダおよび第2のエンコーダを配置することで、第1のエンコーダおよび第2のエンコーダの外形寸法によらず、一方向に対して小形化を可能とするものである。
【0009】
【実施例】
(実施例1)本発明の座標位置入力装置の一実施例を図1〜図3(b)により説明する。図1は本発明の座標位置入力装置の平面図であり、図2は同装置の信号処理手段のブロック図であり、図3(a)は同装置の座標変換手段の変換前の動作説明図であり、図3(b)は同座標変換手段の変換後の動作説明図である。
【0010】同図によると、取付ベース1上に第1のエンコーダ(以下、R軸エンコーダという)2および第2のエンコーダ(以下、L軸エンコーダという)3および支持軸4が各々回転自在に構成される。R軸エンコーダ2は、回転自在な伝達軸5に回転スリット板6が固定され、伝達軸5の回転を信号に変換するセンサ7とによって構成される。また、L軸エンコーダ3も同様に回転自在な伝達軸8に回転スリット板9が固定され、伝達軸8の回転を信号に変換するセンサ10とによって構成される。
【0011】R軸エンコーダ2は、操作する座標系の一基準線すなわちX方向に対して45度の角度を持ち、L軸エンコーダ3は、操作する座標系の他方の基準線すなわちY方向に対して45度の角度を持ち、各々相反する角度で、かつ直交する位置に配置される。支持軸4は、R軸エンコーダ2およびL軸エンコーダ3と互いに直交する位置に配置される。球体11はR軸エンコーダ2とL軸エンコーダ3と支持軸4の各々に接触し、転動自在に保持される。また、図示はしないがケースは前記球体11の直径より小なる孔を有し、この孔より球体11の一部が外方へ突出している。
【0012】また、R軸エンコーダ2およびL軸エンコーダ3の出力信号は、座標変換手段12に入力され、操作する座標系の信号に変換される。
【0013】次に、本発明の動作について説明する。球体11を操作し回転させると、前記球体11に接触しているR軸エンコーダ2およびL軸エンコーダ3および支持軸4が各々回転する。球体11を操作した方向および距離は、R軸エンコーダ2およびL軸エンコーダ3によって検出される。座標変換手段12での座標変換前は、図3(a)に示すように、R軸エンコーダ2によって検出された信号はL1、またL軸エンコーダ3によって検出された信号はR1となっているので、操作する座標系とR軸エンコーダ2およびL軸エンコーダ3は45度の位相がずれているので、座標変換手段12によって(数1)〜(数4)に示すようにL1はX1に、R1はY1のように操作する座標系に変換される。
【0014】
【数1】

【0015】
【数2】

【0016】
【数3】

【0017】
【数4】

【0018】この結果、操作する座標系のX方向の距離はX1によって示されたX信号となり、また、Y方向の距離はY1によって示されたY信号となり、従来の座標位置入力装置と同等の機能を有することになる。
【0019】なお、本実施例では座標変換手段12を数式を用いた方法で説明したが、電気回路やマイクロプロセッサで同等の処理を行ったり、別の数式や別の方法で同様の手段を用いても良いことは言うまでもない。
【0020】(実施例2)以下本発明の他の実施例について図4により説明する。図4は他の実施例の平面図である。なお、図4に示す第2の実施例の座標位置入力装置は、基本的には図1に示した第1の実施例と同じ構成であるので、同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略する。図1の構成と異なるのは、第1の実施例ではR軸エンコーダ2とL軸エンコーダ3の角度を操作する座標系に対して各々45度としたが、これを任意の角度としている点である。この場合には、座標変換手段12は任意の角度に対応したものとなる。
【0021】(実施例3)以下本発明の他の実施例について図5により説明する。図5は本発明の他の実施例の信号処理手段のブロック図である。同図によると、R軸エンコーダ2およびL軸エンコーダ3の出力信号は、座標変換手段12に入力され、操作する座標系の一基準線方向すなわちX方向もしくはY方向のみの信号の発生を指示するための方向指示手段13の出力も座標変換手段12に入力される。
【0022】次に、動作について説明すると、例えば、X方向のみの信号を指示する場合には方向指示手段13により、座標変換手段12に対してX方向のみの信号を出力するように指示する。座標変換手段12は座標変換を行った後、X方向のみの信号を出力し、Y方向の信号は出力しない。
【0023】この方向指示手段13を備えることにより、この方向指示手段13により指示された方向のみの信号を発生し、座標変換手段12の変換誤差を無くし、操作性の向上を図ることが可能となるものである。
【0024】
【発明の効果】本発明は上記実施例により明らかなように、従来の技術では第1のエンコーダおよび第2のエンコーダの外形寸法によって座標位置入力装置の外形が大きくなっていたが、第1のエンコーダと第2のエンコーダの位置を、操作する座標系に対して角度を持たせ且つ、座標変換手段を設けたことで、第1のエンコーダおよび第2のエンコーダの外形寸法にとらわれず、球体の直径を小さくして操作性を犠牲にしなくても小形化を図ることができるものである。
【0025】また、方向指示手段を備えたものにあってはこの方向指示手段により指示された方向のみの信号を発生し、座標変換手段の変換誤差を無くし、操作性の向上を図ることを可能とするものである。




 

 


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