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ペン型ポインティングデバイス

出願人
発明者
出願日 2009年03月23日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2009-070252
公開日 2010年06月17日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2010-134894
登録日 - 登録番号 -
特許期限 2029年03月23日 (残15年6ヶ月)
技術分野

技術分野( 分野番号表示ON )※整理標準化データをもとに当社作成

概要 ※この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

背景

従来、画像表示を行う画像表示装置を伴う電子機器にて用いられる 入力機器としては、キーボード、マウス、ボタン、タッチパネル、 電磁誘導式 タブレット静電誘導タブレット等がある。

尚、このような 入力機器は一般に広く知られたものであるため、先行 技術文献は特に明示しない。

概要

画像を表示する電子機器用の 入力機器として、使用者にとって使い勝手の良いペン型ポインティングデバイスを提供する。 ペン型ポインティングデバイス20は、レーザー光発生部1と、レーザー光発光部6と、レーザー光収束部7と、光ファイバー8と、を備えることでレーザー光を開口19に向けて照射可能に構成されるとともに、光ファイバー8のレーザー光照射部10から開口19に向けて照射されることで外部にて反射して戻ってきたレーザー光を受光する受光センサー部9と、受光センサー部9にて受光されたレーザー光が表す、レーザー光の反射面のパターン情報を生成するとともに連続するパターン情報同士の変化量を演算し、そのパターン情報の変化量からペン先18の移動量を算出する演算部2と、演算部2の算出結果を電子機器に送信する外部接続部4と、を備えている。

目的

本発明は、そのような従来の入力機器が有していた問題を解決しようとするものであり、使用者が使いやすく携行しやすい万年筆ほどのペンと同等の形状で、使用場所を限定しない入力機器を提供し、画像表示を伴う電子機器での入力において、使用者の利便性改善を実現することを目的とする

効果

本発明は、そのような従来の入力機器が有していた問題を解決しようとするものであり、使用者が使いやすく携行しやすい万年筆ほどのペンと同等の形状で、使用場所を限定しない入力機器を提供し、画像表示を伴う電子機器での入力において、使用者の利便性改善を実現する


以下の情報は 公開 日時点( 2010年06月17日 )のものです。

要約・請求項

課題

画像を表示する電子機器用の入力機器として、使用者にとって使い勝手の良いペン型ポインティングデバイスを提供する。

解決手段

ペン型ポインティングデバイス20は、レーザー光発生部1と、レーザー光発光部6と、レーザー光収束部7と、光ファイバー8と、を備えることでレーザー光を開口19に向けて照射可能に構成されるとともに、光ファイバー8のレーザー光照射部10から開口19に向けて照射されることで外部にて反射して戻ってきたレーザー光を受光する受光センサー部9と、受光センサー部9にて受光されたレーザー光が表す、レーザー光の反射面のパターン情報を生成するとともに連続するパターン情報同士の変化量を演算し、そのパターン情報の変化量からペン先18の移動量を算出する演算部2と、演算部2の算出結果を電子機器に送信する外部接続部4と、を備えている。

請求項1

コンピュータに所望のデータを入力するためのペン型ポインティングデバイスであって、 使用者によって把持されるペン型の筐体を備え、その筐体の内部に、 レーザー光を発生するレーザー光発生手段と、 前記レーザー光発生手段により発生したレーザー光を、前記筐体の長手方向における両端のうちの一方(以下、照射端と記載する)に向けて照射するレーザー光照射手段と、 レーザー光照射手段から照射されたレーザー光であって、前記照射端を介して前記筐体の外部に向けて照射されるとともにその筐体の外部にて反射して戻ってきたレーザー光を受光するレーザー光受光手段と、 前記レーザー光受光手段により受光されるレーザー光に基づき、前記筐体の外部におけるレーザー光の反射面のパターン情報を所定の周期で生成するとともに連続するパターン情報同士の変化量を演算し、そのパターン情報の変化量から前記照射端の移動方向及び移動量を算出する演算手段と、 前記演算手段により算出された前記照射端の移動方向及び移動量を表すデータを前記コンピュータに送信する送信手段と、 を備えていることを特徴とするペン型ポインティングデバイス。

請求項2

請求項1に記載のペン型ポインティングデバイスにおいて、 前記筐体の前記照射端端面が、前記筐体の長手方向の中心軸に対し傾いて形成されていることを特徴とするペン型ポインティングデバイス。

請求項3

コンピュータに所望のデータを入力するためのペン型ポインティングデバイスであって、 使用者によって把持されるペン型の筐体を備え、その筐体の内部に、 レーザー光を発生するレーザー光発生手段と、 前記レーザー光発生手段により発生したレーザー光を、前記筐体の長手方向における両端のうちの一方(以下、照射端と記載する)に向けて照射するレーザー光照射手段と、 前記照射端にて回転自在に保持され、前記照射端をペン先と見立てた筆記操作に伴って回転するボール部材と、 レーザー光照射手段から照射されたレーザー光であって、前記照射端にて保持される前記ボール部材にて反射したレーザー光を受光するレーザー光受光手段と、 前記レーザー光受光手段により受光されるレーザー光に基づき、前記ボール部材の反射面のパターン情報を所定の周期で生成するとともに連続するパターン情報同士の変化量を演算し、そのパターン情報の変化量から前記照射端の移動方向及び移動量を算出する演算手段と、 前記演算手段により算出された前記照射端の移動方向及び移動量を表すデータを前記コンピュータに送信する送信手段と、 を備えていることを特徴とするペン型ポインティングデバイス。

請求項4

請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載のペン型ポインティングデバイスにおいて、 前記レーザー光発生手段により発生したレーザー光を収束するレーザー光収束手段を備え、 前記レーザー光照射手段は、前記レーザー光収束手段にて収束されたレーザー光を照射するようになっていることを特徴とするペン型ポインティングデバイス。

請求項5

請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載のペン型ポインティングデバイスにおいて、 前記筐体の外周面に、その筐体の長手方向に直列に並ぶようにクリックボタンを複数備え、 前記演算手段は、前記複数のクリックボタンの 操作状態を検出し、 前記送信手段は、前記複数のクリックボタンの少なくとも何れかが操作されたことが前記演算手段により検出されると、その検出結果を表すデータを前記コンピュータに送信することを特徴とするペン型ポインティングデバイス。

請求項6

請求項1ないし請求項5の何れか1項に記載のペン型ポインティングデバイスにおいて、 前記筐体は、 前記レーザー光発生手段と、レーザー光照射手段と、前記レーザー光受光手段と、前記演算手段と、を少なくとも備えた第1の収容部と、 前記送信手段を少なくとも備えた第2の収容部と、からなり、 前記第1の収容部と前記第2の収容部とが着脱自在に構成されていることを特徴とするペン型ポインティングデバイス。

請求項7

請求項1ないし請求項6の何れか1項に記載のペン型ポインティングデバイスにおいて、 前記筐体は、全長が180mm、胴体直径が30mmである略円筒形状に構成されていることを特徴とするペン型ポインティングデバイス。

詳細

以下の情報は、特許登録日時点(2010年06月17日)のものです。

技術分野

0001

本発明は、画像表示装置を伴う電子機器用の入力機器に関する。


背景技術

0002

従来、画像表示を行う画像表示装置を伴う電子機器にて用いられる入力機器としては、キーボード、マウス、ボタン、タッチパネル、電磁誘導式タブレット静電誘導タブレット等がある。

0003

尚、このような入力機器は一般に広く知られたものであるため、先行技術文献は特に明示しない。


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0004

ところで、画像表示装置を伴う従来の電子機器として例えばパーソナルコンピュータがあり、このパーソナルコンピュータにおいて用いられる入力機器としてはキーボード、マウス等がある。図9は、一般的なキーボード、マウスを表す図面である。図9(a)がキーボードを示し、図9(b)がマウスを示す。

0005

図9(a),(b)に示すようなキーボード、マウスは、何れも上で使用されることを前提とするものである。このようなキーボード、マウスは、携行するには形状が大きく、携帯型の電子機器用の入力機器としては不向きである。キーボードのなかには、携帯型の電子機器用として小型化されたものもあるが、小型化されたキーボードではキーが小さく打鍵しにくいという問題が生じる。

0006

また、マウスの場合、文字を書いたり図形を描いたりするのには不向きである。

図10は、電磁誘導式タブレット、或いは静電誘導タブレットを表す図面である。図10に示すような、電磁誘導式タブレット或いは静電誘導タブレットは、文字を書いたり図形を描いたりする場合には適している。しかし、専用のタブレット台を必要とするため、使用場所が限定されたり、携行するのに不便だったりする。

0007

図11は、従来の携帯電話を表す図面である。図11に示すような従来の携帯電話では、文字入力は全てボタン操作によって行われる。この場合、例えば数字以外の文字入力の場合は、同一のボタンを複数回押す必要があるなど、操作が面倒なものとなっていた。

0008

また、図12は、タッチパネルを採用した携帯機器を表す図面である。この種の携帯機器では、画像の表示画面にセンサーを設け、指又は専用ペンの軌跡等をそのセンサーが感知することで、指による入力操作又は専用ペンを介した入力操作を行うことができる仕組みとなっている。

0009

そして、指による入力操作を行う場合、画面上でメニューを選択する等の簡単な入力であれば支障はないが、文字を描くことで文字入力を行うような場合には入力しづらいという問題がある。

0010

文字等の入力において、専用ペンを用いることで例えば紙に筆記する如く文字入力を行うことができるようになり、文字を入力しづらいというような点はある程度解消されるものの、この場合でも文字入力はタッチパネル上でしか行うことができず、使い勝手の点で問題が残る。

0011

このように、従来の入力機器では、使用場所が限定される、携行に適さない、入力しづらい、操作が面倒である、というように使用者にとって不便な点があった。

本発明は、そのような従来の入力機器が有していた問題を解決しようとするものであり、使用者が使いやすく携行しやすい万年筆ほどのペンと同等の形状で、使用場所を限定しない入力機器を提供し、画像表示を伴う電子機器での入力において、使用者の利便性改善を実現することを目的とするものである。

0012

上記目的を達成するためになされた本願の請求項1に係る発明は、コンピュータに所望のデータを入力するためのペン型ポインティングデバイスであって、使用者によって把持されるペン型の筐体を備え、その筐体の内部に、レーザー光を発生するレーザー光発生手段と、レーザー光発生手段により発生したレーザー光を、筐体の長手方向における両端のうちの一方(以下、照射端と記載する)に向けて照射するレーザー光照射手段と、レーザー光照射手段から照射されたレーザー光であって、照射端を介して筐体の外部に向けて照射されるとともにその筐体の外部にて反射して戻ってきたレーザー光を受光するレーザー光受光手段と、レーザー光受光手段により受光されるレーザー光に基づき、筐体の外部におけるレーザー光の反射面のパターン情報を所定の周期で生成するとともに連続するパターン情報同士の変化量を演算し、そのパターン情報の変化量から照射端の移動方向及び移動量を算出する演算手段と、演算手段により算出された照射端の移動方向及び移動量を表すデータをコンピュータに送信する送信手段と、を備えたものである。

0013

尚、コンピュータとは、デスクトップパソコン或いはノートブックパソコンといったパーソナルコンピュータ、携帯電話、PDA、電子手帳、電子辞書など、画像を表示する画像表示装置(例えば液晶ディスプレイ等の表示画面)を含む電子機器全般を指す趣旨である。

0014

また、請求項2に記載の発明は、請求項1のペン型ポインティングデバイスにおいて、筐体の照射端端面が、筐体の長手方向の中心軸に対し傾いて形成されていることを特徴とするものである。

0015

また、本願の請求項3に係る発明は、コンピュータに所望のデータを入力するためのペン型ポインティングデバイスであって、使用者によって把持されるペン型の筐体を備え、その筐体の内部に、レーザー光を発生するレーザー光発生手段と、レーザー光発生手段により発生したレーザー光を、筐体の長手方向における両端のうちの一方(以下、照射端と記載する)に向けて照射するレーザー光照射手段と、照射端にて回転自在に保持され、照射端をペン先と見立てた筆記操作に伴って回転するボール部材と、レーザー光照射手段から照射されたレーザー光であって、照射端にて保持されるボール部材にて反射したレーザー光を受光するレーザー光受光手段と、レーザー光受光手段により受光されるレーザー光に基づき、ボール部材の反射面のパターン情報を所定の周期で生成するとともに連続するパターン情報同士の変化量を演算し、そのパターン情報の変化量から照射端の移動方向及び移動量を算出する演算手段と、演算手段により算出された照射端の移動方向及び移動量を表すデータをコンピュータに送信する送信手段と、を備えたものである。

0016

また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3に記載のペン型ポインティングデバイスにおいて、レーザー光発生手段により発生したレーザー光を収束するレーザー光収束手段を備え、レーザー光照射手段は、レーザー光収束手段にて収束されたレーザー光を照射するようになっていることを特徴とするものである。

0017

また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のペン型ポインティングデバイスにおいて、筐体の外周面に、その筐体の長手方向に直列に並ぶようにクリックボタンを複数備え、演算手段は、複数のクリックボタンの操作状態を検出し、送信手段は、複数のクリックボタンの少なくとも何れかが操作されたことが演算手段により検出されると、その検出結果を表すデータをコンピュータに送信することを特徴とするものである。

0018

また、請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のペン型ポインティングデバイスにおいて、筐体は、レーザー光発生手段と、レーザー光照射手段と、レーザー光受光手段と、演算手段と、を少なくとも備えた第1の収容部と、送信手段を少なくとも備えた第2の収容部と、からなり、第1の収容部と第2の収容部とが着脱自在に構成されていることを特徴とするものである。

0019

また、請求項7に記載の発明は、請求項1〜6に記載のペン型ポインティングデバイスにおいて、筐体は、全長が180mm、胴体直径が30mmである略円筒形状に構成されていることを特徴とするものである。

0020

本発明のペン型ポインティングデバイスは、従来のペンと同等の形状及び外観で使用することを可能とし、携帯性の簡便さと使用感の良さを両立する。

又、ペン型ポインティングデバイスとして、その携帯性の良さから、携帯電話への適応など、広範囲に応用することができる。

0021

また、本発明のペン型ポインティングデバイスではレーザー光を用いており、レーザー光は直進性や集束(収束)性が良いことから、例えば集束(収束)させるための部材(例えばプリズム等)を別途用いなくても良くなり、安価かつ簡単に製造することができるようになるとともに、より小型化を図ることができる。


図面の簡単な説明

0022

第1実施形態のペン型ポインティングデバイス20の 全体図である。 ペン型ポインティングデバイス20の内部構成を示す構成図である。 ペン先18部分の 部分拡大図である。 ペン型ポインティングデバイス20の機能を説明するブロック図である。 ペン型ポインティングデバイス20の使用態様を表す図面である。 第2実施形態のペン型ポインティングデバイス20を説明する図面である。 第3実施形態のペン型ポインティングデバイス20の全体構成図である。 第3実施形態のペン型ポインティングデバイス20のペン先18部分の 部分拡大図である。 従来の一般的なキーボード、マウスを表す図面である。 電磁誘導式 タブレット、或いは 静電誘導タブレットを表す図面である。 従来の携帯電話を表す図面である。 タッチパネルを採用した携帯機器を表す図面である。


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0023

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

[第1実施形態]

図1は、本発明が適用された第1実施形態のペン型ポインティングデバイス20の全体図である。

0024

本実施形態のペン型ポインティングデバイス20は、例えば図示しないパーソナルコンピュータ、携帯電話、PDA、電子手帳、電子辞書など、画像を表示する画像表示装置(例えば液晶ディスプレイ等の表示画面)を備えた電子機器において使用可能な入力機器であり、特に携帯型の電子機器用の入力機器として好適なものである。

0025

ペン型ポインティングデバイス20は、ペン先部ユニット16と、外部接続部ユニット17と、を主として構成される。尚、以下において、ペン型ポインティングデバイス20のうち、ペン先部ユニット16側の一端を先端側とし、外部接続部ユニット17側の一端を後端側とする。

0026

ペン先部ユニット16と、外部接続部ユニット17とは、互いに着脱自在に構成されている。これにより、ペン型ポインティングデバイス20において、ペン先部ユニット16を交換したり、或いは外部接続部ユニット17を交換したりすることが可能である。

0027

ペン型ポインティングデバイス20は、略円筒状の細長い形状に構成されている。より具体的には、ペン型ポインティングデバイス20の先端側及び後端側を除いた胴体部分が略円筒状に構成され、先端側及び後端側はともに次第に先細となるように略円錐状に構成されている。ペン型ポインティングデバイス20の全長は約180mmであり、胴体部分の直径は約30mmである。尚、ペン型ポインティングデバイス20の全長は180mm以内とし、胴体部分の直径は30mm以内とすることが好ましい。

0028

外部接続部ユニット17は、図示しない電子機器(上述したようなパーソナルコンピュータ等)とペン型ポインティングデバイス20本体とを、データの送受信が可能なように接続する機能を有するものである。例えば、本実施形態のペン型ポインティングデバイス20では、外部接続部ユニット17は、Bluetooth(登録商標)方式で無線通信可能な無線通信ユニットを内蔵しており、Bluetooth(登録商標)機能を備えた電子機器との間で無線通信を行うことができる。尚、外部接続部ユニット17を、所望の通信規格に応じた通信ユニットを内蔵するものと交換することで、どのような通信規格にも対応することが可能である。

0029

ペン先部ユニット16には、左クリック機能ボタン14と、右クリック機能ボタン15と、が備えられている。左クリック機能ボタン14は、一般的なマウス(右きき用)における左クリックボタンと同様の機能を有するものである。また、右クリック機能ボタン15は、一般的なマウス(右きき用)における右クリックボタンと同様の機能を有するものである。

0030

左クリック機能ボタン14及び右クリック機能ボタン15は、ペン型ポインティングデバイス20の外周部において、そのペン型ポインティングデバイス20の長手方向に直列に設けられる。また、左クリック機能ボタン14のほうが、右クリック機能ボタン15よりも、ペン型ポインティングデバイス20の先端側に設けられる。さらに、左クリック機能ボタン14、右クリック機能ボタン15は、ペン型ポインティングデバイス20の長手方向における長さが、前者の左クリック機能ボタン14のほうが大きくなるように(長くなるように)構成されている。

0031

このような左クリック機能ボタン14、及び右クリック機能ボタン15は、使用者がペン型ポインティングデバイス20を把持した時に人差し指によって操作されることを想定している。

0032

また、ペン先部ユニット16の先端にはペン先18が設けられている。本実施形態のペン型ポインティングデバイス20は、例えば紙面上においてペンで文字が筆記されるが如く、ペン先18が所定の平面上をなぞるように操作されるものである。そして、詳しくは後述するが、その操作の際の移動量を検出するように構成されている。

0033

このようなペン型ポインティングデバイス20においては、使用者は、ペンを握るのと同じような感覚でそのペン型ポインティングデバイス20を把持して扱うことができる。そして、左クリック機能ボタン14、及び右クリック機能ボタン15を操作することで、一般的なマウスを操作するのと同じような感覚でそのペン型ポインティングデバイス20を操作して入力操作を行うことができる。

0034

図2は、ペン型ポインティングデバイス20の内部構成を示す構成図である。

ペン型ポインティングデバイス20は、レーザーを発生するレーザー光発生部1と、演算部2と、動作電圧供給部3と、外部接続部4と、電池5と、レーザー光発光部6と、レーザー光収束部7と、光ファイバー8と、受光センサー部9と、を備えている。

0035

レーザー光発光部6はレーザー光発生部1に設けられている。また、レーザー光収束部7がレーザー光発光部6に設けられている。特に、このレーザー光発生部1、レーザー光発光部6、及びレーザー光収束部7は、ペン型ポインティングデバイス20の略円筒状の胴体部分に設けられている。換言すれば、ペン型ポインティングデバイス20において、略円錐状の先端部よりも後端側に設けられている。

0036

レーザー光収束部7には光ファイバー8が接続され、その光ファイバー8は、ペン型ポインティングデバイス20の先端側のペン先18における開口19に向かって伸びている。

0037

レーザー光発生部1にて発生したレーザー光は、レーザー光発光部6に入力されてそのレーザー光発光部6から照射されるが、その照射の際に、レーザー光収束部7にて収束される。レーザー光収束部7にて収束されたレーザー光は光ファイバー8に入力される。

0038

光ファイバー8に入力されたレーザー光は、その光ファイバー8の先端部であるレーザー光照射部10から開口19に向かって照射される。

図3は、ペン型ポインティングデバイス20のペン先18部分の拡大図である。ここで、ペン型ポインティングデバイス20のペン先18の開口19は、その端面が、ペン型ポインティングデバイス20の長手方向の中心軸に対して所定の角度αを有するように形成される。角度αは、本実施形態では20〜60度の範囲の値をとる。このような構成によれば、使用者は、ペン型ポインティングデバイス20を把持し、開口19の端面でなぞって文字を筆記するようにしてそのペン型ポインティングデバイス20を操作する際に、ペン型ポインティングデバイス20を筆記面に対し傾斜させた状態で、開口19の端面を筆記面に接触させることができる(例えば後述する図5参照)。このため、使用者にとって使い勝手が向上する。

0039

光ファイバー8の先端部であるレーザー光照射部10から開口19に向かって照射されたレーザー光は、その開口19に接する所定の平面において反射し、反射したレーザー光は受光センサー部9にて受光される。

0040

受光センサー部9は、図示しないイメージスキャナを内蔵しており、受光した光を電気信号に変換することを所定の周期で繰り返し実行する。

次に、図2を参照し、受光センサー部9において、受光された光に基づき生成された電気信号は演算部2に出力される。

0041

演算部2は、受光センサー部9から入力された電気信号に基づき、受光センサー部9のイメージスキャナに取り込まれた反射面(レーザー光の反射面)のパターン情報(反射面の画像)を分析し、さらに、前回取り込まれた反射面のパターン情報と今回取り込まれた反射面のパターン情報とを比較して、それらに含まれる同一の部分がどれくらい移動したかを検出する。これにより、ペン先18の移動方向、及び移動量を算出する。

0042

また、演算部2は、左クリック機能ボタン14、及び右クリック機能ボタン15の操作状態を検出する。つまり、左クリック機能ボタン14が操作されたこと、及び右クリック機能ボタン15が操作されたことを検出する。

0043

演算部2によって算出されたペン先18の移動方向、及び移動量を表すデータは外部接続部4に送られ、外部接続部4を介して、外部の図示しない電子機器に送信される。また、左クリック機能ボタン14が操作されたことを表すデータ、及び右クリック機能ボタン15が操作されたことを表すデータも、同様に演算部2から外部接続部4に送られ、外部接続部4を介して電子機器に送信される。

0044

ここで、電池5及び動作電圧供給部3は、ペン型ポインティングデバイス20の動作電圧を供給するためのものであり、電池5に蓄電される電圧が、動作電圧供給部3を介して、レーザー光発生部1、演算部2、外部接続部4、受光センサー部9に供給される。

0045

このようなペン型ポインティングデバイス20の機能を整理すると、図4に示すように、レーザー光発生部1にて発生するレーザー光がレーザー光収束部7にて集束されて光ファイバー8に入力され、光ファイバー8のレーザー光照射部10からペン先18(図1〜図3参照)が接触する所定の平面上に照射される。そして、照射した面から反射したレーザー光が受光センサー部9において受光され、受光されたレーザー光は受光センサー部9の図示しないイメージスキャナにおいて電気信号に変換される。その電気信号は演算部2に出力され、演算部2は、電気信号が表す反射面(レーザー光の反射面)のパターン情報であって、前回取り込まれた反射面のパターン情報と今回取り込まれた反射面のパターン情報とを比較し、それらに含まれる同一の部分がどれくらい移動したかに基づき、ペン先18の移動方向、及び移動量を算出する。そして、その算出された移動方向、及び移動量を表すデータが、外部接続部4を介して、外部の電子機器に送信される。そして、図示は省略するが、そのデータは、電子機器における画像表示装置(表示画面)におけるポインタやカーソルの移動動作に反映される。つまり、電子機器における画像表示装置(表示画面)上において、ポインタやカーソルが、ペン型ポインティングデバイス20のペン先18の移動方向及び移動量に応じて移動する。

0046

このような本実施形態のペン型ポインティングデバイス20によれば、図5に示すように、使用者は、ペンで筆記するが如くそのペン型ポインティングデバイス20を扱うことができ、これにより、電子機器の表示画面上におけるポインタやカーソルを簡単かつ自在に操作することができる。また、所望の文字や絵柄等を容易に入力することができるようになる。しかも、人差し指で操作できる左クリック機能ボタン14、及び右クリック機能ボタン15を備えており、マウスの如き操作性も得られる。つまり、ペン型の入力装置の利点及びマウスの利点の双方を享受できる。また、左クリック機能ボタン14、及び右クリック機能ボタン15は、ペン型ポインティングデバイス20の長手方向に直列に設けられているため、右利き左利きを問わず同様の操作性を得ることができる。さらに、大きさがかさばらず携行に有利である。

0047

また、本実施形態では、レーザー光発生部1にて発生したレーザー光を、レーザー光収束部7にて収束し、光ファイバー8にてペン型ポインティングデバイス20のペン先18に導くようにしている。これにより、レーザー光発生部1をペン型ポインティングデバイス20のペン先18付近に配置しなくても良くなり、ペン型ポインティングデバイス20の先端部の外形寸法を抑えることができるようになっている。このため、ペン型ポインティングデバイス20の先端部を次第に先細となるように円錐状に形成することができ、まさにペンの如き操作性や使用感を提供できる。

0048

また、本実施形態では、直進性や集束(収束)性に優れたレーザー光を用いていることから、例えば集束(収束)させるための部材(例えばプリズム等)を別途用いなくても良くなり、安価かつ簡単に製造することができるようになるとともに、より小型化を図ることができる。

0049

尚、本実施形態において、レーザー光発生部1がレーザー光発生手段に相当し、演算部2が演算手段に相当し、外部接続部4が送信手段に相当し、レーザー光収束部7がレーザー光収束手段に相当し、光ファイバー8がレーザー光照射手段に相当し、受光センサー部9がレーザー光受光手段に相当し、左クリック機能ボタン14及び右クリック機能ボタン15がクリックボタンに相当し、ペン先部ユニット16が第1の収容部に相当し、外部接続部ユニット17が第2に収容部に相当している。

[第2実施形態]

次に、第2実施形態について図6を用いて説明する。

0050

第2実施形態のペン型ポインティングデバイス20は、第1実施形態と比較して、光ファイバー8を備えていない点が異なっている。一方、レーザー光収束部7によって集束されたレーザー光を照射するレーザー照射部11を備えている。このレーザー照射部11は、ペン型ポインティングデバイス20において、ペン先18よりも後端側の胴体部分に、そのペン先18に含まれないような形態で設けられている。

0051

レーザー照射部11によるレーザー光の照射方向はペン先18の開口19を向いており、レーザー照射部11から照射されたレーザー光は、ペン先18がなぞる所定の平面上で反射し、反射したレーザー光は受光センサー部9に受光される。以降の作用については、第1実施形態において説明した通りである。

0052

このような本第2実施形態によっても、第1実施形態において説明したのと同様の効果を得ることができる。そして、光ファイバー8を接続しなくても良い分、場合によっては製造工数やコストを抑えられる。また、光ファイバー8を接続する場合に生じるような問題として、例えば接続箇所においてレーザー光の減衰や反射が起こるというような問題を気にしなくても良くなる。

0053

尚、本実施形態において、レーザー照射部11がレーザー光照射手段に相当している。

[第3実施形態]

次に、第3実施形態について図7、図8を用いて説明する。

0054

図7は、第3実施形態のペン型ポインティングデバイス20の全体構成図である。図8は、第3実施形態のペン型ポインティングデバイス20のペン先18部分の拡大図である。

0055

第3実施形態のペン型ポインティングデバイス20は、第1実施形態と比較して、ペン先18の構成が異なっている。

具体的に、第3実施形態のペン型ポインティングデバイス20では、ペン先18が、ボール12(図8参照)を回転自在に保持している。ボール12は金属製であり、また、ボール12の直径は本実施形態では9mmである。尚、ボール12の直径は9mm以下とすることが好ましい。

0056

ボール12の表面にはエンボス加工が施されている。具体的に、ランダムな浮き出し模様が表面に形成されている。このような模様は、例えば、ボール12をダイヤモンド粉末中にて転がすことによって形成することができる。

0057

ボール12は、ペン型ポインティングデバイス20の筐体よりもわずかに外側に突出し、ボールペンのペン先のボールの如く筆記操作によって転がるように構成されている。また、ボール12を保持するペン先18において、そのボール12を保持する部分における後端側(ペン型ポインティングデバイス20本体側)は、ボール12が露出するように開口している。そして、そのボール12のうち露出した部分(符号13で示す部分)に、光ファイバー8のレーザー光照射部10が向けられている。つまり、光ファイバー8のレーザー光照射部10から、レーザー光がボール12の露出部分に照射されるようになっている。

0058

そして、レーザー光がボール12の露出部分に照射されて、そのボール12によって反射されたレーザー光は、受光センサー部9に受光されるようになっている。以降の作用については、第1実施形態において述べた通りである。

0059

具体的には、ボール12の回転方向及び回転量が算出され、これにより、ペン先18の移動方向及び移動量が算出される。

このような本第3実施形態のペン型ポインティングデバイス20によれば、そのペン型ポインティングデバイス20による筆記操作によって、ペン先18に保持されたボール12が転がる。そして、そのボール12の回転方向及び回転量が算出されることによってペン先18の移動方向及び移動量が算出される。さらに、その算出されたペン先18の移動方向及び移動量を表すデータが電子機器に送信され、電子機器の画像表示装置(表示画面)にて表示されるポインタやカーソルの移動動作に反映される。

0060

特に、本第3実施形態のペン型ポインティングデバイス20によれば、ボール12が転がりさえすれば、ペン先18の接触面(筆記面)の状態に関係なく、ペン先18の移動方向及び移動量を精度良く検出することができる。例えば、ペン先18の接触面(筆記面)が鏡面状になっていることで、前回取り込んだその接触面のパターン情報と今回取り込んだ接触面のパターン情報との差異を検出するような手法ではその差異が明確に検出できず、ひいてはペン先18の移動方向及び移動量の検出が難しいような場合でも、本第3実施形態によれば、そのような問題を解決できる。つまり、ペン先18の接触面(筆記面)が例えば鏡面状であっても、ペン先18に保持されるボール12が転がることで、そのボール12の回転方向及び回転量は検出できる。このため、ペン先18の移動方向及び移動量を検出することができる。

0061

尚、本実施形態において、ボール12がボール部材に相当している。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術範囲内において種々の形態をとることができる。

0062

例えば、上記実施形態において、外部接続部ユニット17が備える無線通信機能の方式はどのようなものであっても良い。例えば、外部接続部ユニット17と電子機器との間で赤外線通信が行えるようにしても良い。

0063

また、外部接続部ユニット17と電子機器とが有線にて接続されるようにしても良い。例えば、外部接続部ユニット17と電気機器とがUSB端子を介して接続されるようにしても良い。この場合、外部接続部ユニット17が、先端にUSB端子を有するケーブルを有するように構成すると良い。そのようにすれば、USB端子を有する電子機器とペン型ポインティングデバイス20とを容易に接続することができる。尚、有線での接続を実現する場合、端子の規格は、USBに限らずどのようなものであっても良いことは勿論である。

0064

また、上記実施形態において、左クリック機能ボタン14、及び右クリック機能ボタン15は、適宜その機能を入れ換えても良い。具体的に、符号14で示すボタンに、一般的なマウス(右きき用)における右クリックボタンと同様の機能を持たせるようにし、符号15で示すボタンに、一般的なマウス(右きき用)における左クリックボタンと同様の機能を持たせるようにしても良い。

0065

また、上記実施形態において、左クリック機能ボタン14,右クリック機能ボタン15はどのような位置に設けても良い。例えば、ペン型ポインティングデバイス20における外部接続部ユニット17側に設けても良いし、先端の略円錐状の部分に設けるようにしても良い。

0066

また、上記実施形態において、電池5は、充電可能な二次電池でも良いし、充電不可な一次電池でも良い。また、二次電池の種類、或いは一次電池の種類は問わない。

また、充電可能な二次電池として構成する場合に、電池5は、ペン型ポインティングデバイス20に取り外し不可に内蔵されて外部からの電圧供給により充電されるように構成しても良いし、取り外し自在に内蔵され、外部での充電や交換が可能なように構成されても良い。

0067

また、上記実施形態において、ペン型ポインティングデバイス20と電子機器とをUSB端子を介して接続する場合に、そのUSB端子を介して、電子機器から、ペン型ポインティングデバイス20の動作電圧が供給されるようにしても良い。

0068

また、上記実施形態(第3実施形態)において、ボール12は樹脂製であっても良い。また、上記実施形態(第3実施形態)において、ボール12の表面に形成される模様は、ランダムな模様であればどのような模様でも良い。また、加工方法は問わない。

0069

また、上記実施形態において、ペン先18が着脱可能に構成されても良い。

また、上記実施形態において、レーザー光は直進性や集束(収束)性に優れることから、レーザー光収束部7を設けない構成でも良い。この場合、部品点数を抑えることができ、製造工数やコストを抑えることができる。


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0070

1…レーザー光発生部、2…演算部、3…動作電圧供給部、4…外部接続部、5…電池、6…レーザー光発光部、7…レーザー光収束部、8…光ファイバー、9…受光センサー部、10…レーザー光照射部、11…レーザー照射部、12…ボール、14…左クリック機能ボタン、15…右クリック機能ボタン、16…ペン先部ユニット、17…外部接続部ユニット、18…ペン先、19…開口、20…ペン型ポインティングデバイス。


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