JP2016106285A - ミニマウス - Google Patents

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Abstract

【課題】タッチパネルに載置した後でユーザが手を離した場合であっても情報端末に位置や属性を認識させることができるミニマウスを提供する。【解決手段】絶縁性の筐体と、筐体に設けた少なくとも1つの電極と、一端が電極に接続された所定の長さの絶縁電線と、を備え、電極が情報端末の静電容量式のタッチパネルに接触すると、情報端末に所定の時間だけ信号を発する。【選択図】図1

Description

本発明は、タッチパネル上に載置するミニマウスに関する。
近年、情報端末の進展に伴い、スレート型、スマートフォン型、スマートブック型等が開発されている。これらの情報端末にはタッチパネルが用いられ、ジェスチャー入力やタッピング等により操作することができるようになっている。
タッチパネルには、投影型静電容量結合方式、抵抗膜方式、超音波表面弾性波方式があるが、スレート型やスマートフォン型には、水滴、油、埃に強く、透過率、耐久性、対傷性の観点から投影型静電容量結合方式を用いることが多い。
図15(a)〜(c)は、一般的な投影型静電容量結合方式のタッチパネルの説明図である。
この種のタッチパネル1は、より小さな画面サイズ(例えば、数cm角〜20cm角程度)に用いられる場合が多く、昨今では携帯機器において注目度が非常に高い。iPhone(登録商標)、iPad touch(登録商標)、iPad(登録商標)もこの投影型静電容量結合方式によって、応答速度が速く高精度のマルチタッチ操作を実現している。タッチパネル1の内部構造については、演算処理IC(Integrated Circuit)を搭載したガラス基板4上に、特定のパターンで大量に並べたX軸用の透明電極層3a、Y軸用の透明電極層3bからなる電極層3を配置し、表面にガラスやプラスチック等の保護カバー2を重ねている。通常、タッチパネルの真下には、例えば液晶表示素子が配置されている。
このタッチパネル1の表面に指を近づけると複数の電極間の静電容量が同時に変化するが、この電流量の比率を測定することで高精度に位置を特定することができる。
ところで、この種の情報端末のタッチパネル上に載置して座標を検知させたり、信号を発したりするミニマウスが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の発明は、「ミニマウス」に関するものであり、具体的には「アルミニウム等の導電性材料にて指先で握れる大きさに成形してなる缶状(円柱状)のミニチュア電極体であり、マウス本体の局部に孔部を形成せしめる。マウス本体は、例えば、直径18〜20×高さ30mm程の中空円筒体を呈しており、接地面が後述する電極線間隔の2倍程以上の直径を有する。従って、マウスパッドの上にタッチされた場合、換言すれば、読み取りの領域内に置かれた場合は、必ず、マウスパッドのX、Y両軸の電極線に並列に信号が供給されるため、キーボードユニットに位置データとして認識され、座標の検出ができる」ものである。
実用新案登録第3146804号公報
しかしながら、上述した特許文献1に記載の発明は、ユーザが常にミニマウスを指先で押さえたり、クリックしたりしなければならず、ミニマウスから指を放した場合には認識することができない。このため、例えば、ミニマウスを玩具や教材等に利用する場合には不都合が生じる。
そこで、本発明の目的は、タッチパネルに載置した後でユーザが手を離した場合であっても情報端末に位置や属性を認識させることができるミニマウスを提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、絶縁性の筐体と、前記筐体に設けた少なくとも1つの電極と、一端が前記電極に接続された所定の長さの絶縁電線と、を備え、前記電極が情報端末の静電容量式のタッチパネルに接触すると、前記情報端末に所定の時間だけ信号を発することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記電極が複数の場合であって、前記各電極を所定の長さの絶縁電線で短絡したことを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の発明において、絶縁電線の代わりにコンデンサで前記各電極間を接続したことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記筐体の形状がフィギア、球体、直方体、及びペンのいずれかであることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、金属または導電性弾性体もしくはこれらの組み合わせであることを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記絶縁電線の代わりに金属薄膜または導電性薄膜を用いたことを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1又は4記載の発明において、前記筐体の内側を導電性薄膜が覆ったことを特徴とする。
本発明によれば、タッチパネルに載置した後でユーザが手を離した場合であっても情報端末に位置や属性を認識させることができるミニマウスの提供を実現することができる。
一実施形態に係るフィギア型のミニマウスの透視図である。 図1に示したミニマウスの電極を情報端末のタッチパネル上に接触させた状態を示す図である。 図2に示したミニマウスを、手でタッチパネル上を移動させた状態を示す図である。 (a)は、他の実施形態に係る直方体型のミニマウスの筐体本体の斜視図であり、(b)は蓋の斜視図であり、(c)は、(a)に示した筐体本体の底面図である。 他の実施形態に係る直方体型のミニマウスの外観斜視図である。 図5に示したミニマウスをタッチパネル上で蛇行させた状態を示す図である。 他の実施形態に係るペン型のミニマウスの外観斜視図である。 図7に示したミニマウスをタッチパネル上で移動させた状態を示す図である。 他の実施形態に係るフィギア型のミニマウスの透視図である。 図9に示したミニマウスをタッチパネル上で移動させた状態を示す図である。 他の実施形態に係る球体型のミニマウスの斜視図である。 (a)は、他の実施形態に係る球体型のミニマウスの斜視図であり、(b)は、(a)の領域Aの拡大図である。 (a)は、他の実施形態に係る直方体型のミニマウス10−8の開放状態の斜視図であり、(b)は、(a)のXIIIb−XIIIb線断面図である。 (a)は、他の実施形態に係る直方体型のミニマウス10−9の筐体本体の斜視図であり、(b)は、(a)の矢印B方向の矢視図であり、(c)は、蓋11−9aの内面側の斜視図である。 一般的な投影型静電容量結合方式のタッチパネルの説明図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
[実施形態1]
<構 成>
図1は、一実施形態に係るフィギア型のミニマウスの透視図である。
ミニマウス10−1は、絶縁性の筐体11−1と、筐体11−1の底板11−1bに設けられた複数(図では3個であるが限定されない。)の電極P1、P2、P3と、各電極P1〜P3間を所定の長さで短絡する絶縁電線L1、L2、L3と、を有する。
筐体11−1は、本体11−1aと底板11−1bとで構成された中空成型体であり、例えばPVC(ポリ塩化ビニル)が挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではなく、ユリア樹脂、ABS樹脂等他の樹脂を用いてもよい。また、筐体11−1は、中空でなく、内部に樹脂が充填されていてもよい。筐体11−1の形状は、図1ではフィギアであるが限定されるものではなく、乗り物や建物であってもよい。
電極P1〜P3は、金属(例えば、アルミニウム、真鍮、銅、クロムメッキ鋼、ニッケル等)からなるが、導電性弾性体(例えば、導電ウレタンスポンジ、導電シリコーンゴム等)又は導電性薄膜で構成してもよい。
絶縁電線L1〜L3は、例えば同軸ケーブルが用いられるが、本発明はこれに限定されるものではなく、ビニル線、ポリエチレン線、フッ素樹脂線、天然ゴム線、ブチルゴム線のいずれでもよい。絶縁電線L1〜L3の所定の長さとしては、ミニマウス10−1が情報端末40で認識可能な長さ、例えば、20cm以上、好ましくは24cm〜30cm程度が挙げられる。
電極P1〜P3と、絶縁電線L1〜L3との接続は、カシメ、はんだ付け、ろう付け、もしくは圧着端子を用いたネジ止めのいずれの手段を用いてもよい。
<作 用>
図2は、図1に示したミニマウスの電極を情報端末のタッチパネル上に接触させた状態を示す図である。図3は、図2に示したミニマウスを、手でタッチパネル上を移動させた状態を示す図である。
図2に示すようにミニマウス10−1を指で持ってスレート型の情報端末40のタッチパネル41に載置する。この場合、ミニマウス10−1の筐体11−1及び絶縁電線L1〜L3の被覆は絶縁体であり、誘電体と見なすことができる。従って、ユーザの指と、ミニマウス10−1の筐体11−1と、絶縁電線L1〜L3の被覆と、電極P1〜P3とが一種のコンデンサ(キャパシタとも言う。)を構成する。このため、情報端末40からの電荷が、電極P1〜P3、絶縁電線L1〜L3、及び筐体11−1に移動し、ユーザの指へ移動する。
情報端末40は、ミニマウス10−1の電極P1〜P3の位置を認識し、電極P1〜P3の個数と座標とから予め図示しないテーブルに格納されたデータと照合してミニマウス10−1の属性(例えば、ミニマウスの種類、向き、コマンド等)を判断する。
図3に示すようにそのままミニマウス10−1を移動させて指を離して載置すると、タッチパネル41の真下に設けられた液晶表示素子は、電極P1〜P3の軌跡に沿ったパターン42−1を表示する。尚、パターン42−1の形状は図示した形状に限定されるものではない。
すなわち、本実施形態は、投影型静電容量結合方式のタッチパネルに対して直接指で触れた状態と同じように、タッチパネルとの間の静電容量の変化を利用して、ミニマウスの底面の突起物である電極P1〜P3の座標の変化を静電容量の変化として検出するものである。
つまり、ミニマウス10−1は、電極P1〜P3が情報端末の静電容量式のタッチパネル41に接触すると、情報端末40に所定の時間(例えば、数秒〜数分程度)だけ信号を発するものである。
この場合、タッチパネルに接触している突起物としての電極P1〜P3と、ミニマウス10−1を持つユーザの手とは直接接触していない。
電極P1〜P3に接続された絶縁電線としての同軸ケーブルがアースの役割をし、電極P1〜P3に接触したタッチパネル41の部分の静電容量が減少する。
しかし、そのままでは、電極P1〜P3は安定した電界を構成し、タッチパネル41の静電容量値は安定するので、位置検出はできなくなる。
本実施形態は、ミニマウス10−1の筐体11−1内に収容された導電性の高い同軸ケーブルにタッチパネル41からの電荷を蓄積し、筐体11−1の外部で接触するユーザの指に放電する。これにより、ユーザの指とは非接触でありながら、タッチパネル41上の静電容量に電極P1〜P3で変化を与え続け、電極P1〜P3の位置や移動を検出し続けることができる。
[実施形態2]
図4(a)は、他の実施形態に係る直方体型のミニマウスの筐体本体の斜視図であり、図4(b)は蓋の斜視図であり、図4(c)は、図4(a)に示した筐体本体の底面図である。尚、実施形態1に示した部材と同様の部材には共通の符号を用いた。
図4(a)〜(c)に示す実施の形態の図1に示した実施の形態との相違点は、筐体が直方体である点である。
すなわち、本実施形態のミニマウス10−2は、直方体形状の筐体本体11−2bと、筐体本体11−2bの底面に設けられた複数(例えば、3個)の電極P1〜P3と、各電極P1〜P3を短絡させる所定の長さ(例えば、20cm以上、好ましくは24cm〜30cm)の絶縁電線L1〜L3と、を有する。11−2aは蓋であり、蓋11−2aと、筐体本体11−2bとで筐体11−2を構成する。
筐体11−2の材質は樹脂が挙げられる。
電極P1〜P3の材質は導電性弾性体(例えば、導電性スポンジ、もしくは導電性シリコーンゴム)が挙げられる。
このようなミニマウス10−2においても、図1に示した実施の形態と同様の効果が得られる。
尚、図では筐体11−2は、中空の直方体であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、上面がスライド式の蓋であって、筐体本体に仕切を設け、錠菓(タブレット菓子とも言う)を収容するように構成してもよい。
[実施形態3]
図5は、他の実施形態に係る直方体型のミニマウスの外観斜視図である。図6は、図5に示したミニマウスをタッチパネル上で蛇行させた状態を示す図である。
図5に示す実施の形態の図1に示した実施の形態との相違点は、電極の数を2個とした点である。
すなわち、図5に示すミニマウス10−3は、直方体形状の筐体11−3と、筐体11−3の底面11−3bに設けられた2個の電極P1、P2と、電極P1と電極P2とを短絡させる破線で示す絶縁電線L1と、を有する。
筐体11−3の材質は樹脂が挙げられる。
このミニマウス10−3を使用する際は、筐体11−3の側面11−3aを指で掴み、電極P1、P2がタッチパネル41に接触するように蛇行させると、ミニマウス10−3の軌跡に沿って図6に示すようなパターン42−2が液晶表示素子に表示される。
[実施形態4]
図7は、他の実施形態に係るペン型のミニマウスの外観斜視図である。図8は、図7に示したミニマウスをタッチパネル上で移動させた状態を示す図である。
図7に示す実施形態の図1に示した実施形態との相違点は、電極を1個とし、ペン型に形成した点である。
すなわち、図7に示したミニマウス10−4は、ペン型の筐体11−4と、筐体11−4の一端(先端)11−4bに設けた電極P1と、一端が電極P1に接続され、筐体11−4の他端(後端)11−4aから外部に露出された絶縁電線L1と、を有する。
筐体11−4の材質は樹脂が挙げられる。
このミニマウス10−4を使用する際は、筐体11−4をペンのように持って電極P1がタッチパネル41に接触するように蛇行させると、ミニマウス10−4の軌跡に沿って図8に示すようなパターン42−3が液晶表示素子に表示される。
[実施形態5]
図9は、他の実施形態に係るフィギア型のミニマウスの透視図である。図10は、図9に示したミニマウスをタッチパネル上で移動させた状態を示す図である。
図9に示す実施の形態の図1に示した実施の形態との相違点は、絶縁電線の代わりにコンデンサで各電極間を接続した点である。
すなわち、図9に示したミニマウス10−5は、筐体11−1と、筐体11−1の底板11−1bに設けられた複数(図では3個であるが限定されない。)の電極P1、P2、P3と、各電極P1〜P3間を接続する所定の容量のコンデンサ31、32、33と、を有する。コンデンサ31〜33は、ポリエステル・フィルム・コンデンサ、スチロールコンデンサ、マイカコンデンサ等が挙げられる。静電容量としては60PF以上が好ましい。
図中31a及び31bはコンデンサ31のリード線であり、32a及び32bはコンデンサ32のリード線であり、33a及び33bはコンデンサ33のリード線である。
このミニマウス10−5を使用する際は、そのままミニマウス10−5を移動させて指を離すと、タッチパネル41の真下に設けられた液晶表示素子は、図10に示すように電極P1〜P3の軌跡に沿ったパターン42−4を表示する。
[実施形態6]
図11は、他の実施形態に係る球体型のミニマウスの斜視図である。
図11に示す実施の形態の図1に示した実施の形態との相違点は、筐体が球体であり、かつ、電極を多数配置した点である。
すなわち、図11に示したミニマウス10−6は、球体型の筐体11−6と、筐体11−6の表面に設けられた多数の電極P1、P2、P3、…と、各電極P1、P2、P3、…を短絡させる絶縁電線(図示せず)と、を有する。筐体11−6は、半球殻状の筐体11−6a、11−6bとからなり、材質は樹脂が挙げられる。
このミニマウス10−6を使用する際は、筐体11−6ごといずれかの電極がタッチパネル41に接触するように転がすと、ミニマウス10−6の軌跡に沿って図11に示すようなパターン42−5が液晶表示素子に表示される。
[実施形態7]
図12(a)は、他の実施形態に係る球体型のミニマウスの斜視図であり、図12(b)は、図12(a)の領域Aの拡大図である。
図12(a)、(b)に示す実施の形態の図11に示す実施の形態との相違点は、電極及び絶縁電線に導電性薄膜としてのアルミ薄膜を用いた点である。
すなわち、図12(a)、(b)に示したミニマウス10−7は、樹脂からなる2つの半球殻状の筐体11−7a、11−7bからなる球体型の筐体11−7と、筐体11−7の表面に設けられた多数のスリット52と、多数のスリット52を通して筐体11−7の表裏にわたって貼り付けられた導電性のシール53と、シール53を覆うように筐体11−7の表面から貼り付けられたアルミシール製の電極Pbと、筐体11−7の裏面に各シール53と接続するように貼り付けられた導電性薄膜としてのアルミテープ51と、を有する。
アルミテープ51、シール53、及び電極Pbの裏面には導電性の粘着剤層が形成されている。
尚、アルミテープの代わりに銅箔テープやステンレステープ等の金属薄膜や導電性樹脂テープを用いてもよい。
このミニマウス10−7を使用する際は、筐体11−7ごといずれかの電極がタッチパネル41に接触するように転がすと、ミニマウス10−7の軌跡に沿って図12(a)に示すようなパターン42−6が液晶表示素子に表示される。
[実施形態8]
図13(a)は、他の実施形態に係る直方体型のミニマウス10−8の開放状態の斜視図であり、図13(b)は、図13(a)のXIIIb−XIIIb線断面図である。
図13(a)、(b)に示す実施形態の図4(a)〜(c)との相違点は、電極及び絶縁電線に導電性薄膜を用いるとともに、筐体の内面を導電性薄膜で被覆した点である。
すなわち、図13(a)、(b)に示したミニマウス10−8は、開閉自在な直方体型の筐体11−7と、筐体11−7の筐体本体11−7bの底面に形成されたスリット52と、スリット52を通して筐体本体11−7bの外側から内側にわたって貼り付けられたアルミテープ53と、筐体本体11−7bの外側にアルミテープ53を覆うように貼り付けられた電極Pb2と、筐体本体11−7bから蓋体11−7aの内面にわたって被覆されたアルミテープ51と、を有する。
電極Pb1〜Pb3はアルミテープ53によりアルミテープ51で短絡されている。
アルミテープ51、53、及び電極Pb2にはいずれも導電性の粘着剤層が形成されている。
このミニマウス10−8を使用する際は、閉じた状態の筐体11−8を、底面の電極Pb1〜Pb3がタッチパネル41に接触するように移動させると、ミニマウス10−7の軌跡に沿ったパターンが液晶表示素子に表示される。
[実施形態8]
図14(a)は、他の実施形態に係る直方体型のミニマウス10−9の筐体本体の斜視図であり、図14(b)は、図14(a)の矢印B方向の矢視図であり、図14(c)は、蓋11−9aの内面側の斜視図である。
図14(a)〜(c)に示す実施形態の図4(a)〜(c)に示した実施の形態との相違点は、絶縁電線の代わりに導電性薄膜を用いるとともに、蓋の内側にも導電性薄膜を用いた点である。
すなわち、図14(a)〜(c)に示したミニマウス10−9は、樹脂からなる直方体型の筐体本体11−9bと、筐体本体11−9bの底面に設けられた電極P1〜P3と、電極P1〜P3を筐体本体11−9bの内側底面を覆うアルミテープ51と、アルミテープ51から筐体本体11−9bの側壁にわたって貼り付けられた複数(図では4枚であるが限定されない。)の導電性薄膜としてのアルミテープ53a、53b、53c、53dと、蓋11−9aと、蓋11−9aに設けられ筐体本体11−9bを覆ったときに、アルミテープ53a、53cと接触するように蓋11−9aの内側に貼り付けられたアルミテープ54aと、アルミテープ53b、53dと接触するように蓋11−9aの内側に貼り付けられたアルミテープ54bと、を有する。
筐体本体11−9bを蓋11−9aで覆ったミニマウス10−9を使用する際は、筐体本体11−9bを、底面の電極P1〜P3がタッチパネル41に接触するように移動させると、ミニマウス10−9の軌跡に沿ったパターンが液晶表示素子に表示される(図示せず。)。
[応用例]
ここで、本発明に係るミニマウスは、イベント等で専用ガジェットとして製作したものに、来場者がiPhone(登録商標)を手で持って触れることで来場者のiPhone(登録商標)のアプリケーションソフトウェアにトリガーを入れることが可能となる。例えば、テーマパークのAという入り口から入場した人には「A」というトリガーを入れ、Bという入り口から入場した人には「B」というトリガーを入れることが可能である。
尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば、上述した実施の形態では、電極の形状が円形であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、楕円、長円、三角形、多角形、環状のいずれであってもよい。
1、41 タッチパネル
2 保護カバー
3 電極層
3a、3b 透明電極層
4 ガラス基板
10−1、10−2、10−3、10−4、10−5、10−6、10−7、10−8、10−9 ミニマウス
11−1、11−2、11−3、11−4、11−5、11−6、11−7、11−8 筐体
31、32、33 コンデンサ
40 情報端末
42−1、42−2、42−3、42−4、42−5 パターン
51、53a、53b、53c、53d、54a、54b 導電性薄膜(アルミテープ)
52 スリット
L1、L2、L3 絶縁電線
Pa、Pb、Pb1、Pb2、Pb3 電極

Claims (7)

  1. 絶縁性の筐体と、前記筐体に設けた少なくとも1つの電極と、一端が前記電極に接続された所定の長さの絶縁電線と、を備え、前記電極が情報端末の静電容量式のタッチパネルに接触すると、前記情報端末に所定の時間だけ信号を発することを特徴とするミニマウス。
  2. 前記電極が複数の場合であって、前記各電極を所定の長さの絶縁電線で短絡したことを特徴とする請求項1記載のミニマウス。
  3. 前記絶縁電線の代わりにコンデンサで前記各電極間を接続したことを特徴とする請求項2記載のミニマウス。
  4. 前記筐体の形状がフィギア、球体、直方体、及びペンのいずれかであることを特徴とする請求項1記載のミニマウス。
  5. 前記電極は、金属または導電性弾性体もしくはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項1又は2記載のミニマウス。
  6. 前記絶縁電線の代わりに導電性薄膜を用いたことを特徴とする請求項1又は2記載のミニマウス。
  7. 前記筐体の内側を導電性薄膜が覆ったことを特徴とする請求項1又は4記載のミニマウス。
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