JP2013073607A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パソコン操作において、マウスに代えて使用することができ、しかも、パソコン操作状態からすぐにメモをとることができる入力装置を提供する。
【解決手段】入力装置は、四角枠状の保持板７に設けられた、四角形状の入力用中空部Ｓを有する四角枠状の光導波路Ｗと、この光導波路Ｗの光出射用のコア２ａの後端部に接続された発光素子５と、上記光導波路Ｗの光入射用のコア２ｂの後端部に接続された受光素子６と、上記入力用中空部Ｓにおいて動かす入力体とを備え、その入力体の先端入力部による遮光位置の位置情報をパソコンに出力する。また、その位置情報をパソコンのディスプレイに表示されるポインタの位置情報として認識するか上記入力体の先端入力部の移動軌跡による入力情報として認識するかの切り換えスイッチＴと、パソコン操作用マウスに備えられた左右のクリックボタンに相当する左右の押しボタンＬ，Ｒとを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ（以下「パソコン」という）の操作やパソコンへの文字等の入力に用いられる入力装置に関するものである。

従来より、パソコンには、そのパソコンを操作するためのマウスが有線または無線で接続されている（例えば、特許文献１参照）。このマウスは、一般に、そのマウス自体の直交する２方向への移動量を認識するための移動量認識手段（光学式センサ等）と、左右２個のクリックボタン（押しボタン）とを備えている。そして、上記マウスを机上等で移動させると、その移動量を上記移動量認識手段が認識し、その移動量に応じて、パソコンのディスプレイに表示されるポインタ（指示点）が移動するようになっている。さらに、上記左のクリックボタンを押す（左クリックする）と、上記ポインタの指す操作内容を実行させる等の操作ができるようになっている。また、上記右のクリックボタンを押す（右クリックする）と、他の操作ができるようになっている。

特開２００７−１５６５６５号公報

上記マウスを使用してパソコンを操作しているときに、電話がかかってくる等して、メモをとる必要がある場合、上記マウスから手を離し、その手にペン等の筆記具を持ち、メモ用紙等に上記メモの内容を書く必要がある。

しかしながら、上記のようにマウスを使用してパソコンを操作している状態からメモをとる一連の動作は、時間を要する。しかも、上記ペン等の筆記具やメモ用紙等が見当たらない場合は、それらを探す必要があるため、さらに時間を要する。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、パソコン操作において、マウスに代えて使用することができ、しかも、パソコン操作状態からすぐにメモをとることができる入力装置の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の入力装置は、枠状板と、この枠状板に設けられ光の投射および受光をする一組の発光手段および受光手段と、入力体とを備え、その入力体の先端入力部による上記投射光における遮光の位置を上記入力体の先端入力部の位置情報とし、その位置情報をパソコンに出力する構成を有する枠状の入力装置であって、上記位置情報をパソコンのディスプレイに表示されるポインタの位置情報として認識するか上記入力体の先端入力部の移動軌跡による入力情報として認識するかの切り換えスイッチと、パソコン操作用のマウスに備えられた左右のクリックボタンに相当する第１および第２の押しボタンとを備えているという構成をとる。

本発明の入力装置は、枠状に形成され、その枠内で入力体（例えばペンや指等）を移動させると、発光手段からの投射光が上記入力体の先端入力部（例えばペン先や指先等）により遮光され、その遮光を、受光手段が感知することにより、上記入力体の先端入力部の位置情報を検知するようになっている。そして、その位置情報は、パソコンに出力されるようになっている。ここで、本発明の入力装置は、上記位置情報をパソコンのディスプレイに表示されるポインタの位置情報とする（マウス機能）か上記入力体の先端入力部の移動軌跡による入力情報とする（メモ機能）かの切り換えスイッチを備えている。そのため、その切り換えスイッチをマウス機能に切り換えて、上記位置情報を上記ポインタの位置情報と認識すると、上記入力体の先端入力部の移動に対応して、上記ポインタを移動させることができる。これに加えて、本発明の入力装置には、パソコン操作用のマウスに備えられた左右のクリックボタンに相当する第１および第２の押しボタンを備えている。そのため、上記第１の押しボタンを押すと、左クリックすることができ、上記第２の押しボタンを押すと、右クリックすることができる。すなわち、本発明の入力装置は、このようにマウスの機能を有しており、パソコン操作において、上記マウスに代えて使用することができる。一方、上記切り換えスイッチをメモ機能に切り換えて、上記位置情報を、上記入力体の先端入力部の移動軌跡による入力情報として認識すると、上記入力体で入力した文字等（先端入力部の移動軌跡）を、パソコンのディスプレイに表示することができる。すなわち、本発明の入力装置は、ペンや指等で書き込むタイプのメモ機能も有しており、上記切り換えスイッチの操作により、パソコン操作状態からすぐにメモをとることができる。

特に、上記発光手段が、発光素子と、この発光素子に接続された、光導波路の複数の光出射用コアとからなり、上記受光手段が、受光素子と、この受光素子に接続された、光導波路の複数の光入射用コアとからなり、上記光出射用コアの先端部と上記光入射用コアの先端部とが、上記枠状板の内側縁に位置決めされた状態で対向している場合には、上記枠状板上に上記光導波路が形成され、その光導波路は薄く形成することができるため、入力体で入力する際に、本発明の入力装置が、入力の妨げにならず、入力し易くなっている。

また、上記発光手段が、複数の発光素子からなり、上記受光手段が、複数の受光素子からなり、上記複数の発光素子と上記複数の受光素子とが、上記枠状板の内側縁に位置決めされた状態で対向している場合には、上記発光素子および上記受光素子がある程度厚みを有するため、本発明の入力装置も全体的にある程度厚く形成され、その入力装置を剛性および強度のあるものとすることができる。

さらに、上記発光手段と受光手段とが、発光素子と受光素子とを上下に重ねたモジュールからなり、そのモジュールが上記枠状板の一つの辺の両側の角部にそれぞれ配置され、これらモジュールの間の上記一つの辺を除く辺の内側面に、テープ状の再帰性光反射体が配置され、一方のモジュールの発光素子から投射された光が、上記再帰性光反射体に反射されて、この一方のモジュールの受光素子で受光されるようになっている場合には、少ない部品点数で、三角測量により、入力体の先端入力部の位置を特定することができる。

そして、パソコン操作用のマウスに備えられたスクロール用ホイールに相当するホイールボタンが設けられている場合には、そのホイールボタンを回動させたり押したり等することにより、上記マウスに備えられたスクロール用ホイールと同様のパソコン操作を行うことができる。

本発明の入力装置の第１の実施の形態を模式的に示す斜視図である。 （ａ）は、上記入力装置の入力枠を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ１−Ｘ１断面の拡大図であり、（ｃ）は、（ａ）のＸ２−Ｘ２断面の拡大図である。 （ａ）〜（ｃ）は、上記入力枠の作製方法の一例を模式的に示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、上記図３に示す工程に続く入力枠の作製方法を模式的に示す説明図である。 （ａ）〜（ｂ）は、上記図４に示す工程に続く入力枠の作製方法を模式的に示す説明図である。 （ａ）は、上記図５に示す工程に続く入力枠の作製方法を模式的に示す説明図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ３−Ｘ３断面図である。 上記図６に示す工程に続く入力枠の作製方法を模式的に示す説明図である。 本発明の入力装置の第２の実施の形態における入力枠を模式的に示す説明図である。 本発明の入力装置の第３の実施の形態における入力枠を模式的に示す説明図である。

つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。

図１は、本発明の入力装置の第１の実施の形態を示す斜視図である。この実施の形態の入力装置は、図１に示すように、パソコンＰにＵＳＢケーブル等の接続ケーブルＣで接続して使用するものであり、四角形状の入力用中空部（窓部）Ｓを有する四角枠状の入力枠Ａ１と、この入力枠Ａ１の上記入力用中空部Ｓにおいて動かすペンや指等の入力体Ｂとからなっている。そして、その入力体Ｂを上記入力用中空部Ｓにおいて動かすと、その入力体Ｂの先端入力部（ペン先や指先等）の動きに応じて、上記パソコンＰのディスプレイＤに表示されるポインタを動かすか、または、上記入力体Ｂの先端入力部の移動軌跡を文字等の入力情報として上記パソコンＰのディスプレイＤに表示させることができるようになっている。そのいずれかの選択は、上記入力枠Ａ１に設けられた切り換えスイッチＴにより行うことができる。さらに、上記入力枠Ａ１には、パソコン操作用の一般的なマウスに備えられた左右のクリックボタンに相当する左右の（第１および第２の）押しボタンＬ，Ｒが設けられている。そのため、上記左の（第１の）押しボタンＬを押すと、左クリックすることができ、上記右の（第２の）押しボタンＲを押すと、右クリックすることができるようになっている。

すなわち、上記入力装置は、マウス機能とメモ機能とを有しており、そのいずれかの機能の選択は、上記切り換えスイッチＴにより行うことができる。そのため、例えば、上記入力装置をマウスとして使用してパソコンＰを操作しているときに、電話がかかってくる等して、メモをとる必要がある場合、上記切り換えスイッチＴによりマウス機能からメモ機能に切り換え、そのまま、すぐに、上記入力枠Ａ１の入力用中空部Ｓに、上記ペンや指等の入力体Ｂでメモを書き込むことができる。そのメモの内容は、パソコンＰのディスプレイＤに表示され、必要に応じて、パソコンＰのハードディスク等の記憶媒体に記憶させることもできる。さらに、上記メモを書き込む際に、上記入力体Ｂとしてペン等の筆記具を用い、上記入力枠Ａ１を紙の上に載置し、その入力枠Ａ１の入力用中空部Ｓから露呈する上記紙の部分にメモを書き込むと、その紙にもメモの内容を残すことができる。上記メモの書き込みを終えると、再度、上記切り換えスイッチＴによりメモ機能からマウス機能に切り換え、パソコン操作を行うことができる。

より詳しく説明すると、上記入力枠Ａ１の内部には、その平面図を図２（ａ）に、図２（ａ）のＸ１−Ｘ１断面の拡大図を図２（ｂ）に、図２（ａ）のＸ２−Ｘ２断面の拡大図を図２（ｃ）に示すように、上記入力用中空部Ｓを有する四角枠状の光導波路Ｗと、この光導波路Ｗに接続される発光素子５および受光素子６を有する制御手段Ｅとを備えている。これら光導波路Ｗと制御手段Ｅとは、上記入力用中空部Ｓを有する四角枠状の保持板（枠状板）７の表面に設けられているとともに、上記入力用中空部Ｓを有する四角枠状の保護板８で覆われている。この保護板８の上面には、上記切り換えスイッチＴおよび左右の押しボタン（クリックボタン）Ｌ，Ｒが設けられている。なお、上記入力用中空部Ｓの大きさは、例えば、対角線の長さが５０〜１５５ｍｍ程度の大きさでもよいし、それ以上でもよく、上記パソコンＰのディスプレイＤと同じ大きさであってもよい。

上記四角枠状の光導波路Ｗは、図２（ａ），（ｂ）に示すように、その四角枠形状の各辺の帯状の光導波路部分を個別に作製し、それを四角枠状に接続したものとなっている。この実施の形態では、上記帯状の各光導波路部分の両端縁が段部に形成されており、その段部を利用して位置決めした状態で、隣接し合う光導波路部分と光導波路部分とが接続されている。また、上記帯状の各光導波路部分は、アンダークラッド層１と、このアンダークラッド層１の表面に所定パターンに形成された光出射用のコア２ａおよび光入射用の２ｂと、これらコア２ａ，２ｂを被覆した状態で、上記アンダークラッド層１の表面に形成されたオーバークラッド層３とからなっている。上記アンダークラッド層１は、上記四角枠状の保持板７の表面に貼着されている。なお、図２（ｂ）は光入射側の断面図であるため、この図２（ｂ）に光出射用のコア２ａは図示されない。

そして、四角枠状に形成された上記光導波路Ｗは、そのアンダークラッド層１の四角枠を構成する一対のＬ字状部分の一方の表面に、光出射用のコア２ａが複数に分岐された状態で形成され、他方の表面に、光入射用の複数のコア２ｂが並列状態で形成されている。各コア２ａ，２ｂの先端部は、上記一対のＬ字状部分の内側縁（四角枠の内周縁）に位置決めされ、光出射用のコア２ａの先端部と光入射用のコア２ｂの先端部とが対向した状態に形成されている。さらに、上記光出射用のコア２ａおよび光入射用のコア２ｂを被覆した状態で、上記アンダークラッド層１の表面に、オーバークラッド層３が四角枠状に形成されている。この実施の形態では、上記四角枠の内周縁に位置決めされているコア２ａ，２ｂの先端部が、平面視形状が略１／２円弧状の曲面を有する凸状のレンズ部に形成され、そのレンズ部を被覆するオーバークラッド層３の先端部が、側断面形状が略１／４円弧状の曲面を有する凸状のレンズ部３ａに形成されている。なお、図２（ａ）では、コア２ａ，２ｂを鎖線で示しており、鎖線の太さがコア２ａ，２ｂの太さを示している。また、図２（ａ），（ｂ）では、コア２ａ，２ｂの数を略して図示している。

一方、上記制御手段Ｅは、図２（ａ），（ｃ）に示すように、上記発光素子５，受光素子６に加え、上記入力装置を制御するＣＰＵ（中央処理装置）（図示せず），上記入力装置のマウス機能による情報およびメモ機能による情報を出力する出力モジュール（図示せず），そのメモ機能による情報を記憶する記憶手段（メモリ）（図示せず）等を備えている。そして、上記発光素子５，上記受光素子６，上記ＣＰＵ，上記出力モジュール，上記記憶手段等は、回路基板４に搭載され、電気的に接続されている。また、上記保護板８の上面に設けられた上記切り換えスイッチＴおよび左右の押しボタンＬ，Ｒは、上記回路基板４に電気的に接続されている。

また、パソコンＰ（図１参照）と接続するために用いるＵＳＢケーブル等の前記接続ケーブルＣは、上記入力枠Ａ１の回路基板４に接続されており、その接続ケーブルＣを介して、上記パソコンＰから電気が供給されるとともに、上記入力装置のマウス機能による情報およびメモ機能による情報が上記パソコンＰに送信されるようになっている。さらに、この実施の形態では、上記入力装置の入力枠Ａ１に上記記憶手段を備えているため、上記入力枠Ａ１にも上記入力したメモの内容を記憶させておくことができ、後で上記とは別のパソコンを利用して、上記記憶させたメモの内容を引き出す（再生する）ことができる。そして、上記切り換えスイッチＴ（図１参照）により、先に述べたように、マウス機能とメモ機能とを切り換えることができるが、その際、パソコンＰのディスプレイＤの画面も、パソコン操作画面とメモ入力用画面とが切り換わるようになっている。

このような構成を有する光導波路Ｗおよび制御手段Ｅを備えた入力枠Ａ１では、上記発光素子５からの光Ｈは、上記光出射用のコア２ａを通り、その先端のレンズ部を経て、それを被覆するオーバークラッド層３のレンズ部３ａの表面から投射される。これにより、その光Ｈは、上記四角枠状の光導波路Ｗの入力用中空部Ｓ内の領域において、格子状に走った状態となる。その格子状に走る光Ｈは、上記光出射用のコア２ａの先端のレンズ部およびそれを被覆するオーバークラッド層３のレンズ部３ａの屈折作用により、発散が抑制されている。そして、上記光Ｈは、受光側のオーバークラッド層３のレンズ部３ａで受光され、そのレンズ部３ａを透過し、光入射用のコア２ｂの先端のレンズ部を経て、上記光入射用のコア２ｂを通り、上記受光素子６に到達する。上記光入射用のコア２ｂに入射した光は、上記オーバークラッド層３のレンズ部３ａおよび上記光入射用のコア２ｂの先端のレンズ部の屈折作用により、絞られて収束されている。

そして、この状態で、上記切り換えスイッチＴにより、上記マウス機能を選択し、上記入力用中空部Ｓ内の領域でペンや指等の入力体Ｂ（図１参照）を動かすと、上記格子状に走る光Ｈは、上記入力体Ｂの先端入力部（ペン先や指先等）により遮光され、その遮光が上記受光素子６により感知されることにより、上記ペン先や指先等の位置情報が検知される。その位置情報は、パソコンＰに出力され、パソコンＰのディスプレイＤに表示されるポインタの位置に対応するようになっている〔そのようなソフトウェア（プログラム）が上記パソコンＰに組み込まれている〕。そのため、上記ペン先や指先等の動きに対応して、上記ポインタが動くようになっている。そして、必要に応じて、上記左の押しボタンＬを押す（左クリックする）か、または上記右の押しボタンＲを押す（右クリックする）等して、パソコンＰを操作することができる。

また、上記切り換えスイッチＴにより、上記メモ機能を選択し、上記入力用中空部Ｓ内の領域でペンや指等の入力体Ｂでメモを書き込むと、上記と同様にして、上記ペン先や指先等により光Ｈが遮光され、その遮光位置の移動軌跡が文字等の入力情報としてパソコンＰに出力され、上記書き込んだメモの内容が、パソコンＰのディスプレイＤに表示される〔そのようなソフトウェア（プログラム）が上記パソコンＰに組み込まれている〕。

つぎに、上記入力装置の入力枠Ａ１の作製方法の一例について説明する。この実施の形態では、四角枠状の光導波路Ｗの作製は、その四角枠形状の各辺の帯状の光導波路部分を個別に作製し、それを四角枠状に接続することにより行われる。なお、光導波路Ｗの作製方法の説明に引用する図３（ａ）〜（ｃ），図４（ａ）〜（ｃ）は、図２（ａ）のＸ１−Ｘ１断面に相当する部分を図示している。

まず、帯状の光導波路部分を形成するための基板１０〔図３（ａ）参照〕を準備する。この基板１０の形成材料としては、例えば、金属，樹脂，ガラス，石英，シリコン等があげられる。

ついで、図３（ａ）に示すように、上記基板１０の表面に、帯状のアンダークラッド層１を形成する。このアンダークラッド層１は、感光性樹脂を形成材料として、フォトリソグラフィ法により形成することができる。アンダークラッド層１の厚みは、例えば、５〜５０μｍの範囲内に設定される。

つぎに、図３（ｂ）に示すように、上記アンダークラッド層１の表面に、フォトリソグラフィ法により前記パターンの光出射用のコア２ａおよび光入射用のコア２ｂを形成する。これらコア２ａ，２ｂの形成材料としては、上記アンダークラッド層１および下記オーバークラッド層３〔図４（ｂ）参照〕の形成材料よりも屈折率が高い感光性樹脂が用いられる。なお、図３（ｂ）は光入射側の断面図であるため、この図３（ｂ）に光出射用のコア２ａは図示されない。これは、下記の図４（ａ）〜（ｃ）でも同様である。

ここで、図３（ｃ）に示すように、オーバークラッド層形成用の、透光性を有する成形型２０を準備する。この成形型２０には、オーバークラッド層３〔図４（ｂ）参照〕の表面形状に対応する型面を有する凹部２１が形成されている。そして、その凹部２１を上にして、成形型２０を成形ステージ（図示せず）の上に設置し、その凹部２１に、オーバークラッド層３の形成材料である感光性樹脂３Ａを充填する。

ついで、図４（ａ）に示すように、上記アンダークラッド層１の表面にパターン形成したコア２ａ，２ｂを、上記成形型２０の凹部２１に対して位置決めし、その状態で、上記アンダークラッド層１を上記成形型２０に押圧し、上記オーバークラッド層３の形成材料である感光性樹脂３Ａ内に、上記コア２ａ，２ｂを浸す。そして、この状態で、紫外線等の照射線を、上記成形型２０を透して上記感光性樹脂３Ａに照射し、その感光性樹脂３Ａを露光する。これにより、上記感光性樹脂３Ａが硬化し、コア２ａ，２ｂの先端部に対応するオーバークラッド層３の部分がレンズ部３ａに形成されたオーバークラッド層３が形成される。

つぎに、図４（ｂ）〔図４（ａ）とは上下を逆に図示している〕に示すように、上記成形型２０〔図４（ａ）参照〕から、上記オーバークラッド層３を、上記基板１０，アンダークラッド層１およびコア２ａ，２ｂと共に脱型する。

そして、図４（ｃ）に示すように、上記基板１０〔図３（ｂ）参照〕をアンダークラッド層１から剥離し、アンダークラッド層１，コア２ａ，２ｂおよびオーバークラッド層３からなる帯状の光導波路部分を得る。

つぎに、図５（ａ）に平面図で示すように、回路基板４を準備し、それに、発光素子５，受光素子６，ＣＰＵ（図示せず），出力モジュール（図示せず），記憶手段（図示せず）等を搭載し、前記制御手段Ｅを作製する。

ここで、図５（ｂ）に平面図で示すように、入力用中空部Ｓを有する四角枠状の保持板７を準備する。この保持板７の形成材料としては、例えば、金属，樹脂，ガラス，石英，シリコン等があげられる。なかでも、平面性の保持に優れている点で、ステンレスが好ましい。保持板７の厚みは、例えば、０．５ｍｍ程度に設定される。

そして、図６（ａ）に平面図で示し、図６（ｂ）に断面図〔図６（ａ）のＸ３−Ｘ３断面図〕で示すように、上記四角枠状の保持板７の表面に、その四角枠に沿って、上記帯状の光導波路部分を貼着し、四角枠状の光導波路Ｗを作製する。ついで、その光導波路Ｗの一端縁に、上記制御手段Ｅを接続する。このとき、上記発光素子５を光出射用のコア２ａに接続し、上記受光素子６を光入射用のコア２ｂに接続する。

その後、図７に断面図で示すように、上記オーバークラッド層３のレンズ部３ａを除く頂面と、上記制御手段Ｅとを、保護板８で被覆する。この保護板８には、上記切り換えスイッチＴおよび左右の押しボタンＬ，Ｒが設けられており、上記保護板８で被覆すると、それら切り換えスイッチＴおよび左右の押しボタンＬ，Ｒが、上記制御手段Ｅの回路基板４に電気的に接続される。上記保護板８の形成材料としては、例えば、樹脂，金属，ガラス，石英，シリコン等があげられる。保護板８の厚みは、例えば、金属製であれば、０．５ｍｍ程度、樹脂製であれば、０．８ｍｍ程度に設定される。

このようにして、上記入力装置の入力枠Ａ１を作製することができる。この入力枠Ａ１において、上記光導波路Ｗの部分は、その表裏面の上記保持板７と保護板８とを合わせても、総厚を３ｍｍ程度と、薄く形成することができる。上記制御手段Ｅの部分も、その表裏面の上記保持板７と保護板８とを合わせても、総厚を３ｍｍ程度と、薄く形成することができる。この実施の形態では、上記光導波路Ｗの部分も上記制御手段Ｅの部分も、同じ厚みに形成している。

なお、上記実施の形態では、入力装置の四角枠状の光導波路Ｗにおいて、入力用中空部Ｓ内での光伝送効率を向上させるために、光出射用のコア２ａの先端部および光入射用のコア２ｂの先端部をレンズ部に形成するとともに、それを被覆するオーバークラッド層３の先端部もレンズ部３ａに形成したが、入力用中空部Ｓ内での光伝送効率が充分であれば、上記レンズ部は、コア２ａ，２ｂまたはオーバークラッド層３の一方のみに形成してもよいし、両方とも形成しなくてもよい。また、上記レンズ部を形成しない場合、別体のレンズ体を準備し、上記光導波路Ｗの入力用中空部Ｓ内の周縁に沿って設置してもよい。

図８は、本発明の入力装置の第２の実施の形態における入力枠を示す平面図である。この実施の形態の入力枠Ａ２は、四角形状の入力用中空部Ｓを有する四角枠状の保持板７の、上記入力用中空部Ｓの対向する一方の周縁に、複数の発光ダイオード（発光手段）１１が並設され、他方の周縁に、複数のフォトダイオード（受光手段）１２が並設され、上記発光ダイオード１１の発光部と、上記フォトダイオード１２の受光部とが対向している。なお、上記発光ダイオード１１およびフォトダイオード１２は、上記保持板７の表面に設けられた四角枠状の回路基板４に搭載されている。また、上記第１の実施の形態と同様に、上記回路基板４には、ＣＰＵ，出力モジュール，記憶手段等が搭載されており、保護板８の上面には、切り換えスイッチＴ，左右の押しボタンＬ，Ｒが設けられている。なお、図８では、発光ダイオード１１，フォトダイオード１２の数を略して図示している。

この実施の形態でも、上記複数の発光ダイオード１１により、上記入力用中空部Ｓ内の領域において、光Ｈが格子状に走った状態となる。そして、その入力用中空部Ｓ内の領域でペンや指等の入力体Ｂ（図１参照）を動かすと、上記格子状に走る光Ｈが、上記入力体Ｂの先端入力部（ペン先や指先等）により遮光され、その遮光が上記フォトダイオード１２により感知されることにより、上記ペン先や指先等の位置情報が検知され、その位置情報がパソコンＰに出力される。すわなち、この第２の実施の形態の入力装置も、上記第１の実施の形態と同様に、マウス機能とメモ機能とを有し、同様の作用・効果を奏する。

図９は、本発明の入力装置の第３の実施の形態を示す平面図である。この実施の形態の入力装置の入力枠Ａ３は、四角形状の入力用中空部Ｓを有する四角枠状の保持板７の、上記入力用中空部Ｓの一つの辺の両側の角部に、発光ダイオード（発光手段）とＣＭＯＳイメージセンサ（受光素子）とを上下（上記保持板と直交する方向）に重ねた測定モジュール１３がそれぞれ配置され、残りの３辺の内側面に、再帰性光反射テープ１４が貼着されている。上記発光ダイオードは、約９０°の広がり角度で光Ｈが投射されるものであり、上記入力用中空部Ｓ全体に光Ｈを行きわたらせるものとなっている。また、上記再帰性光反射テープ１４は、入射した光を同じ方向に反射する機能をもっているものである。なお、上記２個の測定モジュール１３は、上記保持板７の表面の一部に設けられた帯状の回路基板４に搭載されている。また、上記第１の実施の形態と同様に、上記回路基板４には、ＣＰＵ，出力モジュール，記憶手段等が搭載されており、保護板８の上面には、切り換えスイッチＴ，左右の押しボタンＬ，Ｒが設けられている。

この実施の形態では、上記各測定モジュール１３の発光ダイオードから投射された光が上記再帰性光反射テープ１４で反射され、投射元の測定モジュール１３のＣＭＯＳイメージセンサで受光されるようになっている。このため、上記入力用中空部Ｓ内の領域において、上記２個の測定モジュール１３を中心とした扇状に光Ｈが走った状態となる。そして、その入力用中空部Ｓ内の領域でペンや指等の入力体Ｂを動かすと、上記扇状に走る光Ｈが、上記入力体Ｂの先端入力部（ペン先や指先等）により遮光され、その遮光が上記２個の測定モジュール１３のＣＭＯＳイメージセンサにより感知される。その遮光位置（上記ペン先や指先等の位置）は、三角測量を利用して特定され、その位置情報がパソコンＰに出力される。すわなち、この第３の実施の形態の入力装置も、上記第１の実施の形態と同様に、マウス機能とメモ機能とを有し、同様の作用・効果を奏する。

なお、上記各実施の形態では、入力装置を接続ケーブルＣでパソコンＰに接続したが、その接続ケーブルＣを用いることなく、無線で入力装置からの情報をパソコンＰに送信するようにしてもよい。この場合、パソコンＰから電気が供給されないため、入力装置の制御手段Ｅに電池および電源スイッチを設置する。

また、上記各実施の形態において、一般的なパソコン操作用マウスに備えられたスクロール用ホイールに相当するホイールボタンを設け、このホイールボタンを回動させたり押したり等することにより、上記パソコン操作用マウスに備えられたスクロール用ホイールと同様のパソコン操作（画面のスクロール等）が行えるようにしてもよい。そのホイールボタンの設置位置は、上記左右の押しボタンＬ，Ｒの間でもよいし、それ以外の、入力枠Ａ１，Ａ２，Ａ３の部分でもよい。

さらに、上記各実施の形態では、入力枠Ａ１，Ａ２，Ａ３の入力用中空部Ｓを四角形状としたが、他の形状でもよく、例えば、一般的なパソコン操作用マウスのような卵型等でもよい。また、上記各実施の形態では、入力枠Ａ１，Ａ２，Ａ３を四角枠状としたが、その外縁形状も、他の形状でもよく、例えば、一般的なパソコン操作用マウスの外縁形状のような卵型等でもよい。

そして、上記各実施の形態では、左右の（第１および第２の）押しボタンＬ，Ｒを、入力枠Ａ１，Ａ２，Ａ３の横方向（図１，図８，図９参照）の辺に横方向（左右）に並設したが、入力枠Ａ１，Ａ２，Ａ３の縦方向の辺に縦方向（前後）に並設してもよい。その場合、いずれの押しボタンＬ，Ｒが前側に設けられてもよい。

つぎに、実施例について説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。

〔実施例１〕
〔アンダークラッド層の形成材料〕
成分Ａ：脂環骨格を含むエポキシ樹脂（ダイセル化学工業社製、ＥＨＰＥ３１５０）７５重量部。
成分Ｂ：エポキシ基含有アクリル系ポリマー（日油社製、マープルーフＧ−０１５０Ｍ）２５重量部。
成分Ｃ：光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ−２００Ｋ）４重量部。
これら成分Ａ〜Ｃを、紫外線吸収剤（チバジャパン社製、ＴＩＮＵＶＩＮ４７９）５重量部とともに、シクロヘキサノン（溶剤）に溶解することにより、アンダークラッド層の形成材料を調製した。

〔コアの形成材料〕
成分Ｄ：ＢｉｓＡ骨格を含むエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、１５７Ｓ７０）８５重量部。
成分Ｅ：ＢｉｓＡ骨格を含むエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、エピコート８２８）５重量部。
成分Ｆ：エポキシ基含有スチレン系ポリマー（日油社製、マープルーフＧ−０２５０ＳＰ）１０重量部。
これら成分Ｄ〜Ｆと上記成分Ｃ４重量部とを、乳酸エチルに溶解することにより、コアの形成材料を調製した。

〔オーバークラッド層の形成材料〕
成分Ｇ：脂環骨格を有するエポキシ樹脂（アデカ社製、ＥＰ４０８０Ｅ）１００重量部。
この成分Ｇと上記成分Ｃ２重量部とを混合することにより、オーバークラッド層の形成材料を調製した。

〔光導波路の作製〕
ステンレス製基板（厚み５０μｍ）の表面に、上記アンダークラッド層の形成材料を塗布した後、１６０℃×２分間の加熱処理を行い、感光性樹脂層を形成した。ついで、上記感光性樹脂層に対し、紫外線を照射して積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ² の露光を行い、厚み１０μｍのアンダークラッド層（波長８３０ｎｍにおける屈折率１．５１０）を形成した。

ついで、上記アンダークラッド層の表面に、上記コアの形成材料を塗布した後、１７０℃×３分間の加熱処理を行い、感光性樹脂層を形成した。つぎに、フォトマスクを介して（ギャップ１００μｍ）、紫外線を照射し、積算光量３０００ｍＪ／ｃｍ² の露光を行った。つづいて、１２０℃×１０分間の加熱処理を行った。その後、現像液（γ−ブチロラクトン）を用い現像することにより、未露光部分を溶解除去した後、１２０℃×５分間の乾燥処理を行い、幅３０μｍ×高さ５０μｍのコア（波長８３０ｎｍにおける屈折率１．５７０）をパターン形成した。

ここで、オーバークラッド層形成用の、透光性を有する成形型を準備した。この成形型には、オーバークラッド層の表面形状に対応する型面を有する凹部が形成されている。そして、その凹部を上にして、成形型を成形ステージの上に設置し、その凹部に、上記オーバークラッド層の形成材料を充填した。

ついで、上記アンダークラッド層の表面にパターン形成したコアを、上記成形型の凹部に対して位置決めし、その状態で、上記アンダークラッド層を上記成形型に押圧し、上記オーバークラッド層の形成材料内に、上記コアを浸した。そして、この状態で、紫外線を、上記成形型を透して上記オーバークラッド層の形成材料に照射して積算光量８０００ｍＪ／ｃｍ² の露光を行い、コアの先端部に対応するオーバークラッド層の部分が凸状のレンズ部に形成されたオーバークラッド層を形成した。その凸状のレンズ部は、側断面形状が略１／４円弧状のレンズ曲面（曲率半径１．４ｍｍ）を有するものであった。

つぎに、上記成形型から、上記オーバークラッド層を、上記基板，アンダークラッド層およびコアと共に脱型した。

そして、上記基板をアンダークラッド層から剥離し、アンダークラッド層，コアおよびオーバークラッド層からなる帯状の光導波路部分（総厚１ｍｍ）を得た。

〔入力枠の作製〕
つぎに、回路基板を準備し、それに、発光素子（Ｏｐｔｏｗｅｌｌ社製、ＳＭ８５−２Ｎ００１），受光素子（浜松ホトニクス社製、Ｓ−１０２２６），電源スイッチ，ＣＭＯＳ駆動ＣＰＵ，水晶振動子，無線モジュール，リチウムイオンポリマー電池（容量１１０ｍＡｈ、電圧３．７Ｖ）等を搭載し、制御手段を作製した。

ここで、四角枠状のステンレス製保持板（厚み０．５ｍｍ）を準備した。この保持板の入力用中空部は、縦７０ｍｍ×横５０ｍｍの四角形とした。そして、上記保持板の表面のうち、上記入力用中空部の外側部分に、上記帯状の光導波路部分を貼着し、四角枠状の光導波路を作製するとともに、上記制御手段を固定した。このとき、上記発光素子を光出射用のコアに接続し、上記受光素子を光入射用のコアに接続した。その後、上記オーバークラッド層のレンズ部を除く頂面と、上記制御手段の固定部分とを、切り換えスイッチおよび左右の押しボタン（クリックボタン）が設けられた四角枠状のステンレス製保護板（厚み０．５ｍｍ）で被覆し、入力枠を得た。

〔実施例２〕
〔入力枠の作製〕
上記実施例１と同様の四角枠状の保持板を準備し、その入力用中空部の対向する一方の周縁に、複数の発光ダイオード（シャープ社製、ＧＬ４８００Ｅ００００Ｆ）を並設し、他方の周縁に、複数のフォトダイオード（シャープ社製、ＰＤ４１１ＰＩ２Ｅ００Ｐ）を並設した。また、上記実施例１と同様に、回路基板に、電源スイッチ，ＣＭＯＳ駆動ＣＰＵ，水晶振動子，無線モジュール，リチウムイオンポリマー電池（容量１１０ｍＡｈ、電圧３．７Ｖ）等を搭載して制御手段を作製し、それを上記保持板に固定した。そして、上記発光ダイオード，フォトダイオード，制御手段を、切り換えスイッチおよび左右の押しボタン（クリックボタン）が設けられた四角枠状のステンレス製保護板（厚み０．５ｍｍ）で被覆し、入力枠を得た。

〔入力装置の作動確認〕
パソコンを準備した。このパソコンには、上記実施例１，２の入力枠の入力用中空部内の領域の座標を、ディスプレイの画面の座標に変換し、入力用中空部内の領域での遮光位置とパソコンのディスプレイに表示されるポインタの位置とを対応させるソフトウェア（プログラム）が組み込まれているとともに、上記遮光位置の移動軌跡を文字等の入力情報としてディスプレイに表示させるソフトウェア（プログラム）が組み込まれている。また、上記パソコンは、上記入力枠の無線モジュールからの電波（情報）を受信できるよう受信手段を備えており、上記パソコンと入力枠とを、無線で情報伝達可能に接続した。

そして、上記実施例１，２の入力枠を、そのステンレス製保持板を下にして、紙の上に載置した。ついで、電源スイッチにより入力枠の電源を入れた後、切り換えスイッチによりマウス機能を選択した。この状態で、上記入力枠の入力用中空部において、ペンを動かした。その結果、ペン先の動きに対応して、パソコンのディスプレイに表示されているポインタが動いた。その後、切り換えスイッチによりメモ機能を選択し、上記入力枠の入力用中空部から露呈する紙の部分にメモを書いた。その結果、パソコンのディスプレイに、上記メモの内容が表示された。

また、上記実施例１，２において、入力枠の左右の押しボタンの間に、一般的なパソコン操作用マウスに備えられたスクロール用ホイールに相当するホイールボタンを設け、上記パソコン操作用マウスに備えられたスクロール用ホイールと同様のパソコン操作が行えるようにした。そして、その入力装置を使用して、上記と同様にして作動確認を行った後、上記ホイールボタンを回動させると、ディスプレイの画面がスクロールした。その後、上記と同様にして作動確認を行った結果、マウス機能およびメモ機能を発揮することができた。

本発明の入力装置は、パソコン操作において、マウスに代えて使用することができ、しかも、パソコン操作状態からすぐにメモをとることができる。

Ｗ 光導波路
Ｓ 入力用中空部
Ｔ 切り換えスイッチ
Ｌ 左の押しボタン（左クリックボタン）
Ｒ 右の押しボタン（右クリックボタン）
２ａ，２ｂ コア
５ 発光素子
６ 受光素子
７ 保持板

Claims (5)

1. 枠状板と、この枠状板に設けられ光の投射および受光をする一組の発光手段および受光手段と、入力体とを備え、その入力体の先端入力部による上記投射光における遮光の位置を上記入力体の先端入力部の位置情報とし、その位置情報をパーソナルコンピュータに出力する構成を有する枠状の入力装置であって、上記位置情報をパーソナルコンピュータのディスプレイに表示されるポインタの位置情報として認識するか上記入力体の先端入力部の移動軌跡による入力情報として認識するかの切り換えスイッチと、パーソナルコンピュータ操作用のマウスに備えられた左右のクリックボタンに相当する第１および第２の押しボタンとを備えていることを特徴とする入力装置。
2. 上記発光手段が、発光素子と、この発光素子に接続された、光導波路の複数の光出射用コアとからなり、上記受光手段が、受光素子と、この受光素子に接続された、光導波路の複数の光入射用コアとからなり、上記光出射用コアの先端部と上記光入射用コアの先端部とが、上記枠状板の内側縁に位置決めされた状態で対向している請求項１記載の入力装置。
3. 上記発光手段が、複数の発光素子からなり、上記受光手段が、複数の受光素子からなり、上記複数の発光素子と上記複数の受光素子とが、上記枠状板の内側縁に位置決めされた状態で対向している請求項１記載の入力装置。
4. 上記発光手段と受光手段とが、発光素子と受光素子とを上下に重ねたモジュールからなり、そのモジュールが上記枠状板の一つの辺の両側の角部にそれぞれ配置され、これらモジュールの間の上記一つの辺を除く辺の内側面に、テープ状の再帰性光反射体が配置され、一方のモジュールの発光素子から投射された光が、上記再帰性光反射体に反射されて、この一方のモジュールの受光素子で受光されるようになっている請求項１記載の入力装置。
5. パーソナルコンピュータ操作用のマウスに備えられたスクロール用ホイールに相当するホイールボタンが設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の入力装置。

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