JP2010134894A - ペン型ポインティングデバイス - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図２

Description

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。

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、静電誘導式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。

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。

図９（ａ），（ｂ）に示すようなキーボード、マウスは、何れも机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。

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、或いは静電誘導式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式タブレットは、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、或いは静電誘導式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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims (7)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

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