JP3466471B2 - 軸回転制御入力方法及び軸回転制御型ホイール入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作中の情報の持
つ属性に応じて軸回転抑止と許可の切替が行える軸回転
制御入力方法及びその実施に直接使用する軸回転制御型
ホイール入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の、円盤型ホイールを軸回転させる
ことにより、入力やポインティングを行うホイール入力
装置では、軸回転を抑止するメカニズムを持たないため
に、例えばスクロールバーの移動や一覧表等からの選択
時に、選択範囲の端間で到達したことを確かめるには、
音声の聴聞や画面の目視による確認を取るフィードバッ
クに頼らざるを得ないのが現状であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の、入力やポイン
ティングを行うホイール入力装置では、入力モードとフ
ィードバックモードとが異なる。即ち、入力モードは指
による入力操作であるのに対し、フィードバックモード
は音声や目視による確認操作である。よって、迅速な操
作ができないという問題が生じる。また、所望の必要入
力は既に終了しているにもかかわらず、回転慣性エネル
ギーにより更に不要入力をが持続し、結果的に所望以上
の過剰入力を行ってしまうという問題も生じる。

【０００４】ここにおいて、本発明の解決すべき主要な
目的は以下の通りである。

【０００５】本発明の第１の目的は、入力モードとフィ
ードバックモードとを同一伝達系で賄う軸回転制御入力
方法及び軸回転制御型ホイール入力装置を提供せんとす
るものである。

【０００６】本発明の第２の目的は、所望の入力を終了
したことを簡単な手段、手法により入力者が認識できる
軸回転制御入力方法及び軸回転制御型ホイール入力装置
を提供せんとするものである。

【０００７】本発明の第３の目的は、迅速な操作を実現
可能とする軸回転制御入力方法及び軸回転制御型ホイー
ル入力装置を提供せんとするものである。

【０００８】本発明の他の目的は、明細書、図面、特に
特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明らかとな
ろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明方法は、上記課題
の解決に当たり、ホイールの軸回転により入力を行うホ
イール入力方法において、ホイールの軸回転を指動によ
り行い、同時に当該ホイールの軸回転を制御することに
より軸回転による入力を受け付けないことを当該ホイー
ルの状態に帰属させ、その状態を手が感知することによ
り伝えるという特徴を有する。

【００１０】本発明装置は、上記課題の解決に当たり、
ホイールの軸回転により入力を可能とするホイール入力
装置において、前記ホイールと隙間を有して配置され、
当該ホイールに接触することにより当該ホイールを単一
方向にのみ軸回転させるストッパと、接続されたコンピ
ュータからの制御信号により当該ストッパを前記ホイー
ルの外周面に押し付ける駆動部と、を前記ホイールを中
に挟んで相対向するようにそれぞれ独立に二つ有し、前
記ストッパによる軸回転制御方向が相互に逆であるとい
う特徴を有する。

【００１１】更に、具体的詳細に述べると、当該課題の
解決では、本発明が次に列挙する上位概念から下位概念
にわたる新規な特徴的構成手法又は手段を採用すること
により、前記目的を達成するように為される。

【００１２】本発明方法の第１の特徴は、操作者が円盤
型ホイール入力手段の軸回転操作により入力を行うに際
し、通常時には自由に軸回転可能である当該ホイール入
力手段が、一旦制御信号を受信すると当該ホイール入力
手段を正方向にのみ軸回転可能とする逆軸回転抑止制御
と逆方向にのみ軸回転可能とする正軸回転抑止制御を選
択的に又は同時に行って、当該ホイール入力手段の正軸
回転、逆軸回転、停止をそれぞれ行う軸回転制御入力方
法であって、前記正又は逆軸回転抑止制御は、前記ホイ
ール入力手段を中に挟んで相対向する位置に線対称状に
それぞれ２つ独立に設けられてある先端部が切出し様の
楔形状かつ前記制御信号を受けて進出するストッパを、
前記ホイール入力手段外周面に選択的又は同時に押し付
けることにより実現してなる軸回転制御入力方法の構成
採用にある。

【００１３】本発明方法の第２の特徴は、上記本発明方
法の第１の特徴における制御信号が、回転度合の検出に
対応した情報に基づき生成されてなる軸回転制御入力方
法の構成採用にある。

【００１４】本発明方法の第３の特徴は、上記本発明方
法の第１又は第２の特徴における軸回転抑止制御が、制
御信号を受信した時から所定の時間のみ行ってなる軸回
転制御入力方法の構成採用にある。

【００１５】本発明方法の第４の特徴は、上記本発明方
法の第１、第２又は第３の特徴における制御信号は、送
出パターンを変化させてなる軸回転制御入力方法の構成
採用にある。

【００１６】本発明方法の第５の特徴は、上記本発明方
法の第１、第２又は第３の特徴における制御信号が、送
出パターンを変化させて具備する一対の振動発生源を制
御し振動発生させてなる軸回転制御入力方法の構成採用
にある。

【００１７】一方、本発明装置の第１の特徴は、円盤型
ホイールの軸回転により入力を可能とするホイール入力
装置において、前記ホイール外周面と隙間を有して配置
され、当該ホイール外周面に接触することにより当該ホ
イールを正又は逆の単一方向のみ軸回転不可能とさせる
軸回転抑止制御を行う先端部が切出し様の楔形状である
ストッパと、接続されたコンピュータからの制御信号に
より当該ストッパを前記ホイールの外周面に進出押し付
ける駆動部と、を前記ホイールを中に挟んで相対向自在
に線対称状でそれぞれ独立に二つ有し、前記対向するス
トッパによる軸回転抑止制御方向を相互に逆としてなる
軸回転制御型ホイール入力装置の構成採用にある。

【００１８】本発明装置の第２の特徴は、上記本発明装
置の第１の特徴におけるホイールが、軸回転を検出して
コンピュータに送出するエンコーダを中心回転軸に設け
てなる軸回転制御型ホイール入力装置の構成採用にあ
る。

【００１９】本発明装置の第３の特徴は、上記本発明装
置の第１の特徴におけるホイールが、軸回転を検出して
コンピュータに送出するエンコーダを前記ホイール面に
接して設けてなる軸回転制御型ホイール入力装置の構成
採用にある。

【００２０】本発明装置の第４の特徴は、上記本発明装
置の第１、第２又は第３の特徴におけるホイールの外周
面が、弾力性を有してなる軸回転制御型ホイール入力装
置の構成採用にある。

【００２１】本発明装置の第５の特徴は、上記本発明装
置の第１、第２、第３又は第４の特徴における駆動部
が、制御信号を受信すると所定の時間のみ可動自在に構
成してなる軸回転制御型ホイール入力装置の構成採用に
ある。

【００２２】本発明装置の第６の特徴は、上記本発明装
置の第１、第２、第３、第４又は第５の特徴におけるホ
イール入力装置が、前記制御信号の送出パターンの変化
により振動が生じる一対の振動発生源を具備してなるこ
とを特徴とする軸回転制御型ホイール入力装置の構成採
用にある。

【００２３】本発明装置の第７の特徴は、上記本発明装
置の第１、第２、第３、第４、第５又は第６の特徴にお
ける駆動部が、ソレノイドを有してなる軸回転制御型ホ
イール入力装置の構成採用にある。

【００２４】本発明装置の第８の特徴は、上記本発明装
置の第１、第２、第３、第４、第５、第６又は第７の特
徴におけるホイールの外周面が、一部を軸回転操作自在
に露出してなる軸回転制御型ホイール入力装置の構成採
用にある。

【００２５】本発明装置の第９の特徴は、上記本発明装
置の第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７又は第
８の特徴における前記ホイール入力装置が、マウスその
他のポインティングデバイスに一体組込まれてなる軸回
転制御型ホイール入力装置の構成採用にある。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施形態をその装置例及び方法例につき説明す
る。

【００２７】（装置例） 本発明装置である軸回転制御型ホイール入力装置の装置
例を説明する。図１の（ａ）は本装置例の内部構成を示
す平面図、（ｂ）は同背面図である。また、図２は、本
装置例の軸回転制御システムのブロック図である。

【００２８】１は軸回転制御型ホイール入力装置であ
り、ディスプレイ装置２等を接続したコンピュータ３等
に接続されている。ホイール入力装置１には、直接指で
回転入力可能な円盤型ホイール１１、エンコーダ１２，
駆動部Ｉ１３Ａ、駆動部II１３Ｂ、ストッパ１４Ａ、１
４Ｂが内蔵され、更に駆動部Ｉ１３Ａ及び駆動部II１３
Ｂはそれぞれソレノイドを有している。

【００２９】なお、本実施例の説明上必要なもののみを
示しているので、適宜変更追加可能であり、また、図２
及び図３は本実施例の一形態であるので、適宜変更可能
である。例えば、図１にエンコーダ１２はホイール１の
回転中心軸に取付けられ、コンピュータに接続されてい
るがホイール１の適宜回転面に接して設置しても良い。

【００３０】入力手段たるホイール１１の露出部を指で
動かすと、ホイール１１が軸回転する。すると、ホイー
ル１１の軸回転はエンコーダ１２により、軸回転方向及
び軸回転距離としてコンピュータ３に伝えられ入力され
る。

【００３１】ホイール１１の外周面には、ホイール１１
を中に挟み相対向する位置に線対称状に二つの駆動部１
３Ａ、１３Ｂが設置され、駆動部Ｉ１３Ａ、駆動部II１
３Ｂの可動部分には、ストッパー１４Ａ、１４Ｂが進退
自在に設置されている。なお、通常の状態に於いては、
ストッパー１４Ａ、１４Ｂとホイール１１は接触するこ
となく僅かに離れている。また、駆動部Ｉ１３Ａと駆動
部II１３Ｂはそれぞれコンピュータ３からの制御信号
Ａ、Ｂにより励磁付勢動作し、進出したストッパー１４
Ａ、１４Ｂ先端をホイール１１に押し付ける。

【００３２】ホイール１１の外周面は弾力性を有する物
質を用いると極めて効果的である。また、ストッパー１
４Ａ、１４Ｂの先端部は切出し様の楔形状となってい
る。

【００３３】（方法例） 当該本装置例に適用した本実施形態の方法例を図面につ
いて説明する。図３は本方法例を説明する為のホイール
１１とその周囲、即ちストッパー１４Ａ、１４Ｂ、駆動
部Ｉ１３Ａ、駆動部II１３Ｂの位置状態を各場合につい
て示したものである。

【００３４】図３（ａ）は通常の状態を示したものであ
り、図３（ｂ）は駆動部II１３Ｂが動作した場合、図３
（ｃ）は駆動部Ｉ１３Ａが動作した場合、図３（ｄ）は
両方の駆動部Ｉ１３Ａ及び駆動部II１３Ｂが動作した場
合のホイール１１、ストッパー１４Ａ、１４Ｂの位置状
態を示したものである。

【００３５】通常の状態では、図３（ａ）に示したよう
に、ストッパー１４Ａ、１４Ｂは共にホイール１１には
非接触の状態で線対称状にあり僅かに離れている。この
為、ホイール１１は自由に軸回転可能である。

【００３６】この状態において、コンピュータ３から駆
動部II１３Ｂに制御信号Ｂが送られると、進出したスト
ッパー１４Ｂ先端がホイール１１に押し付けられる。こ
の状態が図３（ｂ）である。この時、ストッパー１４Ｂ
の先端部が楔形状であるので、ホイール１１にストッパ
ー１４Ｂが押し付けられた状態では、ホイール１１はあ
る向きには軸回転不能となるが軸回転不能な向きに対し
て逆向きは軸回転可能である。図３（ｂ）の場合には向
かって時計回りには正回転不能であり、反時計回りには
逆回転可能である。

【００３７】逆に、通常の状態（図３（ａ））において
コンピュータ３から駆動部Ｉ１３Ａに制御信号Ａが送ら
れると、駆動部Ｉ１３Ａが励磁付勢動作し、進出したス
トッパー１４Ａ先端がホイール１１に押し付けられる。
この状態を示したものが図３（ｃ）である。ストッパー
１４Ａの先端部が楔形状であるので、ホイール１１にス
トッパー１４Ａが押し付けられた状態となり、ホイール
１１はある向きには軸回転不能となるが軸回転不能な向
きに対して逆向きは軸回転可能である。図３（ｃ）の場
合には向かって時計回りには正軸回転可能であり、反時
計回りには逆軸回転不可能である。図３（ｂ）の駆動部
II１４Ｂが作動した場合とは逆になる。

【００３８】通常の状態（図３（ａ））において、コン
ピュータ３から駆動部Ｉ１３Ａ及び駆動部II１３Ｂの双
方に制御信号Ａ、Ｂがそれぞれ送られると、駆動部Ｉ１
３Ａ、駆動部II１３Ｂ双方が励磁付勢作動し、進出した
ストッパー１４Ａ、１４Ｂがホイール１１を押し付ける
ことになる。この状態が図３（ｄ）である。この場合、
何れの方向に対しても軸回転不可能となる。以上の様
に、駆動部Ｉ１３Ａ、駆動部II１３Ｂが制御信号Ａ、Ｂ
を受けて、ストッパ１４Ａ、１４Ｂを介してホイール１
１の軸回転制御を行うことが可能となる。

【００３９】（実施例） 以下、本実施形態の実施例を説明する。ここでは、本実
施例として、ある任意のスクロールバー２１がディスプ
レイ装置２に表示されており、ホイール１１を左右に正
逆回転させることにより、スクロールバー２１中のスラ
イダ２２を左右に移動させる例を挙げる。

【００４０】図４にディスプレイ装置２上に表示された
スクロールバー２１を示す。スライダ２２がスクロール
バー２１の端部以外にある場合には、スライダ２２は自
由に左右方向に移動可能であるので、ホイール１１の軸
回転が阻害されることはない。

【００４１】仮に、ホイール１１を時計方向に正軸回転
させることにより、スライダ２２が徐々に右側に移動
し、スクロールバー２１の右限端部に到達したとする。
この時、コンピュータ３から制御信号Ｂが発せされ、駆
動部II１３Ｂが励磁付勢動作し、ストッパー１４Ｂ先端
がホイール１１外周面に押し付けられる。よって、ホイ
ール１１は、これ以上時計方向には正軸回転できなくな
る。

【００４２】これにより、スライダ２２がこれ以上右に
移動できなくなったことを操作者に知らせることができ
る。しかしながら、ホイール１１は反時計方向には逆軸
回転可能であるので、ホイール１１を反時計方向に逆軸
回転させることにより、スライダ２２が右限端部から離
れると、駆動部II１３Ｂは解除され、ホイール１１は両
方向に軸回転可能となる。

【００４３】逆に、単一ホイール１１を反時計方向に逆
軸回転させた場合についても同様である。更に、前後方
向に各別に設置した二つのホイール１１で上下方向のス
クロールバー内のスライダを操作する場合についても同
様である。

【００４４】以上、本発明の実施の形態を装置例及び方
法例並びに実施例につき説明したが、本発明は必ずしも
上記した事項に限定されるものではなく、本発明の目的
を達成し、後述する効果を有する範囲において、適宜変
更実施することが可能なものである。

【００４５】例えば、上記実施例に於いては駆動部Ｉ１
３Ａ及び駆動部II１３Ｂの解除をスライダ２２の動きに
連動させるようにしているが、駆動部Ｉ１３Ａ及び駆動
部II１３Ｂの作動後、一定の時間が経過すると自動的に
解除するようにすることにより、制御自体が簡略化でき
る。多くの場合、操作者は始めの軸回転抑止制御により
スライダ２２が端部に来たことを感知し、それ以上ホイ
ール１１を軸回転させないので、何ら問題を生じない。

【００４６】また、制御信号Ａ、Ｂの送出パターンを変
化させることにより、ホイール１１の軸回転をストップ
させる以外にも、クリック感を操作者に伝えること、軸
回転に対する抵抗力を変化させること、また、軸回転制
御型ホイール入力装置１に振動発生源を具備し駆動部Ｉ
１３Ａ又は駆動部II１３Ｂが作動すると、相異なる振動
を発生させることも可能となる。

【００４７】ホイール１１の回転時にクリック感を操作
者に伝えるには、図１の装置例を図５に示すように改良
すれば良い。図１のホイール１１の外周面に回転方向と
直交する様に溝１１ａを切ったホイール１１′とし、更
にホイール１１′をボール１５がスプリング１６により
押し付けている。こうすることにより、ホイール１１′
が回転すると、溝１１ａとボール１５が噛合することに
よりクリック感を生じさせることが可能となる。

【００４８】つまり、ホイール１１′の外周面に溝１１
ａがあることにより、操作者がホイール１１′を回転さ
せる際の摩擦を増加させることができ、結果的に回転に
対する抵抗力を増加させることができる。また、駆動部
１３Ａ、１３Ｂによる停止の際、ストッパ１４Ａ、１４
Ｂとホイール１１′の噛合が強くなるので、確実に位置
決め回転停止が行える。

【００４９】同様に、ホイール１全体が常に露出してい
る場合には、ホイール１の裏面たる下面にホイールの円
周よりより小さい円周に多数の溝を有し、ボールを介し
てスプリングにより押し付けることにより、回転時にク
リック感を生じさせ、また、回転に対する抵抗力を増加
させることができる。

【００５０】更に、本発明方法又は装置は、単一のホイ
ール入力方法、装置に限らず、マウスその他のポィンテ
ィングデバイス上に設置して、項目選択やスライダの補
助的選択動作を行う入力方法又は入力装置にも利用可能
である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定の入力に対する応答を入力手段に対してフィードバ
ック動作つまり軸回転を停止させることができる。これ
により、入力操作に応答してその入力操作をフィードバ
ックコントロールすることにより、スピーディーな操作
を実現することが可能となり、よって作業の効率化を図
ることができる等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の装置例の内部構成を示し
たもので、（ａ）は平面図を、（ｂ）は背面図を示した
ものである。

【図２】同上装置例の制御システムブロック図である。

【図３】同上装置例における駆動部の各動作態様を説明
する為の図であって、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）
は各場合を示す。

【図４】本発明の実施の形態の実施例としてディスプレ
イ装置上のスクロールバーを説明する為の図である。

【図５】本発明の装置例の改良例を説明する為の図であ
る。

【符号の説明】

１…回転制御型ホイール入力装置 １１、１１′…ホイール １１ａ…溝 １２…エンコーダ １３Ａ、１３Ｂ…駆動部 １４Ａ、１４Ｂ…ストッパ １５…ボール １６…スプリング ２…ディスプレイ装置 ２１…スクロールバー ２２…スライダ ３…コンピュータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−75830（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−305490（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−184117（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−282094（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−195171（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−324190（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−152485（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−261929（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−129319（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−22015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−235227（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/02 - 3/027 G06F 3/033 - 3/037

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作者が円盤型ホイール入力手段の軸回転
   操作により入力を行うに際し、通常時には自由に軸回転
   可能である当該ホイール入力手段が、一旦制御信号を受
   信すると当該ホイール入力手段を正方向にのみ軸回転可
   能とする逆軸回転抑止制御と逆方向にのみ軸回転可能と
   する正軸回転抑止制御を選択的に又は同時に行って、当
   該ホイール入力手段の正軸回転、逆軸回転、停止をそれ
   ぞれ行う軸回転制御入力方法であって、 前記正又は逆軸回転抑止制御は、 前記ホイール入力手段を中に挟んで相対向する位置に線
   対称状にそれぞれ２つ独立に設けられてある先端部が切
   出し様の楔形状かつ前記制御信号を受けて進出するスト
   ッパを、前記ホイール入力手段外周面に選択的又は同時
   に押し付けることにより実現する、 ことを特徴とする軸回転制御入力方法。
2. 【請求項２】前記制御信号は、 前記軸回転度合の検出に対応した情報に基づき生成され
   る、 ことを特徴とする請求項１に記載の軸回転制御入力方
   法。
3. 【請求項３】前記軸回転抑止制御は、 前記制御信号を受信した時から所定の時間のみ行う、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の軸回転制御入
   力方法。
4. 【請求項４】前記制御信号は、 送出パターンを変化させる、 ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の軸回転制
   御入力方法。
5. 【請求項５】前記制御信号は、 送出パターンを変化させて具備する一対の振動発生源を
   制御し振動発生する、 ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の軸回転制
   御入力方法。
6. 【請求項６】円盤型ホイールの軸回転により入力を可能
   とするホイール入力装置において、 前記ホイール外周面と隙間を有して配置され、当該ホイ
   ール外周面に接触することにより当該ホイールを正又は
   逆の単一方向のみ軸回転不可能とさせる軸回転抑止制御
   を行う先端部が切出し様の楔形状であるストッパと、 接続されたコンピュータからの制御信号により当該スト
   ッパを前記ホイールの外周面に進出押し付ける駆動部
   と、 を前記ホイールを中に挟んで相対向自在に線対称状でそ
   れぞれ独立に二つ有し、 前記対向するストッパによる前記軸回転抑止制御方向を
   相互に逆とする、 ことを特徴とする軸回転制御型ホイール入力装置。
7. 【請求項７】前記ホイールは、 軸回転を検出して前記コンピュータに送出するエンコー
   ダを中心回転軸に設ける、 ことを特徴とする請求項６に記載の軸回転制御型ホイー
   ル入力装置。
8. 【請求項８】前記ホイールは、 軸回転を検出して前記コンピュータに送出するエンコー
   ダを前記ホイール面に接して設ける、 ことを特徴とする請求項６に記載の軸回転制御型ホイー
   ル入力装置。
9. 【請求項９】前記ホイールの外周面は、 弾力性を有する、 ことを特徴とする請求項６、７又は８に記載の軸回転制
   御型ホイール入力装置。
10. 【請求項１０】前記駆動部は、 前記制御信号を受信すると所定の時間のみ稼動自在に構
    成する、 ことを特徴とする請求項６、７、８又は９に記載の軸回
    転制御型ホイール入力装置。
11. 【請求項１１】前記ホイール入力装置は、 前記制御信号の送出パターンの変化により振動発生が生
    じる一対の振動発生源を具備する、 ことを特徴とする請求項６、７、８、９又は１０に記載
    の軸回転制御型ホイール入力装置。
12. 【請求項１２】前記駆動部は、 ソレノイドを有する、 ことを特徴とする請求項６、７、８、９、１０又は１１
    に記載の軸回転制御型ホイール入力装置。
13. 【請求項１３】前記ホイールの外周面は、 一部を軸回転操作自在に露出する、 ことを特徴とする請求項６、７、８、９、１０、１１又
    は１２に記載の軸回転制御型ホイール入力装置。
14. 【請求項１４】前記ホイール入力装置は、 マウスその他のポインティングデバイスに一体組込まれ
    る、 ことを特徴とする請求項６、７、８、９、１０、１１、
    １２又は１３に記載の軸回転制御型ホイール入力装置。