JP4394948B2 - 無線入力装置 - Google Patents

Description

本発明は無線入力装置に係り、特に、操作者が把持する把持部と、操作者により操作される操作部と、操作部に操作に応じた電波をアンテナから送出する送信部とを有する無線入力装置に関する。

コンピュータシステムにおいて周辺機器の接続の簡略化や操作性の向上を目的として、マウスやキーボードなどの周辺機器のワイヤレス化が進んでいる。ワイヤレス化の方法としては、例えば、電波式や赤外線式が存在する。

このうち、電波式は透過性を有するとともに、回折や反射により障害物などの影響を受け難く、設置位置などの自由度が高いなどの理由から注目されている。

電波式のワイヤレスマウスは無線送信ユニットを内蔵しており、座標入力部により入力された座標情報を無線送信ユニットにより電波で送出するものである（特許文献１）。

特開２００２−１９６８４４号公報

しかるに、従来の無線入力装置は、送出電波に対する操作者の影響を考慮していなかったため、使用状況などによって電波の送出状態が変化し、場合によっては使用が困難になるなどの課題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、送出電波の状態を良好な状態に維持できる無線入力装置を提供することを目的とする。

本発明は、操作者が把持する把持部と、該操作者により操作される操作部と、該操作部に操作に応じた電波をアンテナから送出する送信部とを有する無線入力装置であって、前記電波への周囲の導電体からの影響を遮蔽する遮蔽手段を有し、前記遮蔽手段は、前記アンテナと前記周囲の導電体との間に設けられ、前記周囲の導電体とは絶縁された導電材から構成され、前記導電材は、接地され、前記アンテナの地板として作用しており、更に、アッパーケースと、前記アッパーケースと組み合わされて装置本体を閉蓋するロアケースとを有し、前記遮蔽手段は、前記アッパーケースに設けられた構成とされている。

遮蔽手段は、ロアケースに設けられたことを特徴とする。

遮蔽手段は、アッパーケースの内面にメッキされた導電材から構成されたことを特徴とする。

遮蔽手段は、アッパーケースを構成する樹脂に混入された電波吸収材から構成されたことを特徴とする。

遮蔽手段は、電波の送出方向からは排除されたことを特徴とする。

本発明によれば、人体、あるいは、操作台方向への送出電波の漏れを低減できるため、送出電波が人体あるいは操作台を通って、再び送出されるのを防止できるため、マルチパスなどの発生を低減でき、よって、安定した通信を行える。

本実施例では、本発明の無線入力装置としてワイヤレスマウスを用いたシステムについて説明する。

〔システム構成〕
図１は本発明の一実施例のシステム構成図を示す。

本実施例のワイヤレスマウスシステム１は、例えば、コンピュータシステム２のポインティングデバイスとして用いられる。ワイヤレスマウスシステム１は、ワイヤレスマウス１１及び受信装置１２から構成される。ワイヤレスマウス１１は、操作者の操作に応じて入力信号を生成し、生成した入力信号を電波として送出する。受信装置１２は、コンピュータシステム２とＵＳＢ（universal serial bus）、ＰＳ／２などのインタフェースにより接続されており、ワイヤレスマウス１１から送出された電波を受信し、入力信号を復調して、コンピュータシステム２に送出する。コンピュータシステム２は、受信装置１２からの入力信号に応じてディスプレイ２１に表示されたポインタ３１による処理動作を実行する。例えば、ポインタ３１の移動及びポインタ３１によるアイコン４１の選択、アイコン４１に対応するコマンドの実行などの処理を行う。

〔ワイヤレスマウス１１〕
図２はワイヤレスマウス１１の分解斜視図、図３はワイヤレスマウス１１のブロック構成図、図４はワイヤレスマウス１１の断面図を示す。

ワイヤレスマウス１１は、アッパーケース１１１、ロアケース１１２、回路基板１１３、１１４、ボール１１５、ローラ１１６、１１７、電池１１８、ネジ１１９、キャップ１１２０から構成されている。

〔アッパーケース１１１〕
アッパーケース１１１は、アッパーケース本体１３１及び操作ボタン１３２から構成される。アッパーケース本体１３１及び操作ボタン１３２は、樹脂材料をモールドすることにより成形されている。

アッパーケース本体１３１は、前方、矢印Ａ方向に孔部１３１ａが形成されている。操作ボタン１３２は、孔部１３１ａを通してアッパーケース本体１３１に装着される。

操作ボタン１３２は、固定部１３２ａ、バネ部１３２ｂ、操作ボタン部１３２ｃ、１３２ｄが一体に成形された構成とされている。操作ボタン１３２は、固定部１３２ａがアッパーケース本体１３１の上面方向、矢印Ｂ方向側から孔部１３１ａに挿入され、アッパーケース本体１３１の収納部１３１ａの内側で係合して保持される。
バネ部１３２ｂを介して操作ボタン部１３２ｃ、１３２ｄが連結されている。

〔導電膜１４１〕
アッパーケース本体１３１及び操作ボタン１３２には、梨地で示すように、その前方、矢印Ａ方向の面を除く内側面の略前面に亘って導電膜１４１が形成されている。

導電膜１４１は、銅などの導電体から構成され、メッキ法などによりアッパーケース本体１３１及び操作ボタン１３２の前方、矢印Ａ方向の面を除く内側面の略前面に亘って形成されている。なお、導電膜１４１は操作時に操作者に接触しないように形成されている。この導電膜１４１は、内部回路と操作者との間に配置され、送出電波に対する人体の影響を低減する作用を有する。

〔ロアケース１１２〕
ロアケース１１２は、樹脂材料をモールド加工して形成されており、アッパーケース１１１と組み合わされて、回路基板１１３、１１４、ボール１１５、ローラ１１６、１１７、電池１１８を収容する筐体を構成する。

ロアケース１１２には、係合部２１１、ボール収納部２１２、ローラ保持部２１３、電池保持部２１４、ボス部２１５を有する。

係合部２１１には、回路基板１１３が係合される。ボール収納部２１２には、ボール１１５が回転自在に収納される。ローラ保持部２１３には、ローラ１１６が回転自在に保持される。

ローラ１１６は、遮光板１１６ａ、ローラ部１１６ｂ、回転軸１１６ｃから構成されている。遮光板１１６ａ及びローラ部１１６ｂは、回転軸１１６ｃに固定されている。

遮光板１１６ａには、回転軸１１６ｃを中心として放射状に周期的にスリットが形成されており、ローラ部１１６ｂの回転に応じて回転する。ローラ部１１６ｂは、ボール収納部２１２の内周側に突出しており、ボール収納部２１２に収納されるボール１１５に接触している。ローラ部１１６ｂは、ボール１１５の矢印Ｄ方向の回転に応じて回転する。ローラ１１６ｂが回転することにより遮光板１１６ａが回転する。この遮光板１１６ａの回転を検出することにより、矢印Ｘ方向の変位を検知できる。

ローラ１１７は、遮光板１１７ａ、ローラ部１１７ｂ、回転軸１１７ｃから構成されている。遮光板１１７ａ及びローラ部１１７ｂは、回転軸１１７ｃに固定されている。

遮光板１１７ａには、回転軸１１７ｃを中心として放射状に周期的にスリットが形成されており、ローラ部１１７ｂの回転に応じて回転する。ローラ部１１７ｂは、ボール収納部２１２の内周側に突出しており、ボール収納部２１２に収納されるボール１１５に接触している。ローラ部１１７ｂは、ボール１１５の矢印Ｅ方向の回転に応じて回転軸１１７ｃを中心に回転する。ローラ１１７ｂが回転することにより遮光板１１７ａが回転する。この遮光板１１７ａの回転を検出することにより、矢印Ｙ方向の変位を検知できる。

電池保持部２１４には、ロアケース１１２の下面側、矢印Ｃ方向側から電池１１８が挿入される。電池１１８は、電池保持部２１４から延出されたコネクタ２１４ａから電力を出力する。また、電池保持部２１４には、上面側、矢印Ｂ方向側から回路基板１１４が保持される。

ボス部２１５は、操作ボタン１３２を挟持しつつ、アッパーケース１１１の内面に突き当たる。ボス部２１５には、ロアケース１１２の下面側、矢印Ｃ方向側からネジ１１９が挿入される。ネジ１１９は、アッパーケース本体１３１の内面側に形成されたネジ孔に螺入されて、アッパーケース１１１がロアケース１１２に係止される。

〔回路基板１１３〕
回路基板１１３には、スイッチ３１１、３１２、操作レバー３１３、マイコン３１４、光電スイッチ３１５、３１６、コネクタ３１７が搭載されている。

スイッチ３１１は、操作ボタン部１３２ｄの内面側に延出した凸部１３２ｆに係合する。操作ボタン部１３２ｄが矢印Ｃ方向に変位すると、凸部１３２ｆによりスイッチ３１１が押下され、オンする。これにより、左ボタン操作が行われる。

また、スイッチ３１２は、操作ボタン部１３２ｃの内面側に延出した凸部１３２ｇに係合する。操作ボタン部１３２ｃが矢印Ｃ方向に変位すると、凸部１３２ｇによりスイッチ３１２が押下され、オンする。これにより、右ボタン操作が行われる。

操作レバー３１３は、スクロール操作などを行うための操作部であり、操作レバー本体３１３ａ、レバー３１３ｂから構成されている。操作レバー本体３１３ａは、回路基板１１３の前方中央に半田付けされる。レバー３１３ａは、操作ボタン１３２に設けられた貫通孔１３２ｅから延出され、先端にキャップ１２０が装着される。

キャップ１２０を操作することによりレバー３１３ａが変位し、スクロールなどの操作が行われる。

また、光電スイッチ３１５は、ローラ１１６に設けられた遮光板１１６ａの回転によりオン／オフする構成とされている。これにより、光電スイッチ３１５は、ボール１１５の矢印Ｄ方向の回転に応じてオン／オフすることになる。

光電スイッチ３１６は、ローラ１１７に設けられた遮光板１１７ａの回転によりオン／オフする構成とされている。これにより、光電スイッチ３１６は、ボール１１６の矢印Ｅ方向の回転に応じてオン／オフすることになる。

マイコン３１４には、スイッチ３１１、３１２、操作レバー３１３、光電スイッチ３１５、３１６から信号が供給される。マイコン３１４は、スイッチ３１１、３１２、操作レバー３１３、光電スイッチ３１５、３１６から供給される信号に基づいて操作者の操作に応じた入力信号を生成する。

コネクタ３１７は、回路基板１１４に搭載されたコネクタ４１３に接続されている。マイコン３１４で生成された入力信号は、コネクタ３１７、４１３を通して回路基板１１４に供給される。

〔回路基板１１４〕
回路基板１１４には、送信ユニット４１１、アンテナ４１２、コネクタ４１３、４１４が搭載されている。

回路基板１１４は、コネクタ４１３が回路基板１１３のコネクタ３１７に接続され、回路基板１１３と接続される。また、回路基板１１４は、コネクタ４１４が電池保持部２１４から引き出されたコネクタ２１４ａに接続され、電池保持部２１４に保持される電池１１８から電源が供給される。なお、電池１１８から供給される電源は、回路基板１１４に搭載された送信ユニット４１１の駆動電源として用いられるとともに、回路基板１１３に供給される。回路基板１１３は、電池１１８からの電源により駆動され、生成した入力信号を回路基板１１４に搭載された送信ユニット４１１に供給する。

送信ユニット４１１は、電池１１８から供給される電源により駆動され、回路基板１１３で生成された入力信号を変調してアンテナ４１２より電波として送出する。アンテナ４１２は、導電線から構成されており、送出電波の搬送波の波長をλとしたとき、（１／４λ）の長さに設定されている。アンテナ４１２は、アッパーケース１３１の内面の上部、矢印Ｂ方向側を引き回される。

アンテナ４１２は、アッパーケース１１１の内面側に配置されおり、アッパーケース１１１の内面には、導電膜１４１が形成されている。このため、操作者が手でワイヤレスマウス１１を把持した状態では、アンテナ４１２と操作者の手との間に導電膜１４１が介在することになる。導電膜１４１がアンテナ４１２と操作者の手との間に介在することにより、アンテナ４１２から送出された電波への操作者の手の影響を低減できる。よって、アンテナ４１２から安定して電波を送出できる。アンテナ４１２から送出された電波は、導電膜１４１が存在しないワイヤレスマウス１１の前方、矢印Ａ方向から主に送出される。 これによって、電波にある程度の指向性を持たせることが可能となり、更に安定に電波を送出できる。

〔効果〕
以上、本実施例によれば、アッパーケース１１１の前方、矢印Ａ方向を除く、内面側に導電膜１４１を形成にすることにより、アッパーケース１１１の上面に配置される操作者の手の送出電波への影響を低減できるため、電波を安定して送出できる。また、アッパーケース１１の前方に導電膜１４１を設けないことにより送出電波に指向性を持たせることができ、更に安定に電波を送出できる。

〔第１変形例〕
図５はワイヤレスマウス１１の第１変形例の分解斜視図、図６はワイヤレスマウス１１の第１変形例の断面図を示す。同図中、図１〜図４と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

本変形例のワイヤレスマウス１１は、アッパーケース１１１の内面に加えて、ロアケース１１２の内面にも導電膜１４１を形成した構成とされている。ロアケース１１２の内面に導電膜１４１を形成することにより、操作面３の送出電波への影響を低減できる。

操作面３が金属などから構成されている場合には、ワイヤレスマウスからの送出電波が操作面３を伝達して、受信装置１２に伝達され、ワイヤレスマウスからの直接波と操作面３からの間接波とで同一電波に対してマルチパスが形成され、互いの電波が干渉して、受信装置１２で電波を正しく受信できなくなる。

本変形例によれば、ロアケース１１２に形成された導電膜１４１により操作面３による送出電波の影響を低減できる。

〔第２変形例〕
図７はワイヤレスマウス１１の第２変形例の分解斜視図、図８はワイヤレスマウス１１の第２変形例の断面図を示す。

本変形例のワイヤレスマウス１１は、回路基板１１４から接地ラインＬgndを引き出し、導電膜１４１に接続した構成とされている。導電膜１４１と接地ラインＬgndとの接続は、例えば、ネジ１１９をアッパーケース本体１３１に螺入する際に接地ラインＬgndの先端をアッパーケース本体１３１と操作ボタン１３２との間に挟持することにより行われる。

図９はワイヤレスマウス１１の第２変形例の動作説明図を示す。

導電膜１４１を接地することにより、図９に示すように長さ（λ／４）の接地アンテナ４１２´が仮想的に発生し、アンテナ４１２が長さ（λ／２）のアンテナとして作用する。本変形例によれば、長さ（λ／４）のアンテナ４１２を仮想的に長さ（λ／２）のアンテナとして作用させることにより電波を効率よく送出できる。

〔第３変形例〕
図１０はワイヤレスマウス１１の第３変形例の分解斜視図、図１１はワイヤレスマウス１１の第３変形例の断面図を示す。同図中、図１〜図４と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

本変形例のワイヤレスマウス１１は、アッパーケース１１１及びロアケース１１２をアッパーケース５１１及びロアケース５１２並びに前面カバー５１３から構成してなる。

なお、アッパーケース５１１は、アッパーケース本体５３１及び操作ボタン５３２から構成されている。前面カバー５１３は、そのアッパーケース本体５３１との係合部分に爪部５１３ａが形成されており、この爪部５１３aがアッパーケース本体５３１の前面カバー５１３との係合部分に形成された凹部５３１aに係合することにより、ワイヤレスマウス１１の前面に取り付けられる。

アッパーケース５１１及びロアケース５１２は、遮蔽手段として電波吸収体を含有させた樹脂材料をモールド成形した構成とされている。電波吸収体は、例えば、カーボンなどから構成される。なお、前面カバー５１３は、電波吸収体は含有されておらず、電波が透過可能に構成されている。

本変形例のワイヤレスマウス１１では、前面方向、矢印Ａ方向以外に送信ユニット１１４から送出された電波は、アッパーケース５１１及びロアケース５１２に含有された電波吸収体により吸収され、操作者の手が存在する方向及び操作面３の方向には送出されない。

本変形例によれば、アッパーケース５１１及びロアケース５１２に電波吸収体を含有させることにより、前面カバー５１３が存在する前面方向、矢印Ａ方向以外に送出された電波は電波吸収体により吸収され、前面カバー５１３の方向、矢印Ａ方向にだけ電波が送出されるため、操作者及び操作面３が電波に影響を与えることを防止できる。また、電波に指向性を持たせることができる。

本発明の一実施例のシステム構成図である。 ワイヤレスマウス１１の分解斜視図である。 ワイヤレスマウス１１のブロック構成図である。 ワイヤレスマウス１１の断面図である。 ワイヤレスマウス１１の第１変形例の分解斜視図である。 ワイヤレスマウス１１の第１変形例の断面図である。 ワイヤレスマウス１１の第２変形例の分解斜視図である。 ワイヤレスマウス１１の第２変形例の断面図である。 ワイヤレスマウス１１の第２変形例の動作説明図である。 ワイヤレスマウス１１の第３変形例の分解斜視図である。 ワイヤレスマウス１１の第３変形例の断面図である。

符号の説明

１ ワイヤレスマウスシステム
１１ ワイヤレスマウス
１１１ アッパーケース
１３１ アッパーケース本体
１３１ａ 孔部
１３２ 操作ボタン
１３２ａ 固定部、１３２ｂ バネ部、１３２ｃ、１３２ｄ 操作ボタン部
１３２ｅ 貫通孔、１３２ｆ、１３２ｇ 凸部
１４１ 導電膜
１１２ ロアケース
２１１ 係合部、２１２ ボール収納部、
２１３ ローラ保持部、２１４ 電池収納部
１１３ 回路基板
３１１、３１２ スイッチ
３１３ 操作レバー
３１３ａ レバー本体、３１３ｂ レバー
３１４ マイコン
３１５、３１６ 光スイッチ
３１７ コネクタ
１１４ 回路基板
４１１ 送信ユニット、４１２ アンテナ、４１３、４１４ コネクタ
１１５ ボール
１１６ ローラ
１１６ａ 遮光板、１１６ｂ ローラ、１１６ｃ 回転軸
１１７ ローラ
１１７ａ 遮光板、１１７ｂ ローラ、１１７ｃ 回転軸
１１８ 電池、
１１９ ネジ
１２０ キャップ
２ コンピュータシステム
２１ ディスプレイ、３１ ポインタ、４１ アイコン
３ 操作面

Claims (4)

1. 操作者が把持する把持部と、該操作者により操作される操作部と、該操作部に操作に応じた電波をアンテナから送出する送信部とを有する無線入力装置であって、
   前記電波への周囲の導電体からの影響を遮蔽する遮蔽手段を有し、
   前記遮蔽手段は、前記アンテナと前記周囲の導電体との間に設けられ、前記周囲の導電体とは絶縁された導電材から構成され、
   前記導電材は、接地され、前記アンテナの地板として作用しており、
   更に、アッパーケースと、
   前記アッパーケースと組み合わされて装置本体を閉蓋するロアケースとを有し、
   前記遮蔽手段は、前記アッパーケースに設けられたことを特徴とする無線入力装置。
2. 前記遮蔽手段は、前記ロアケースに設けられたことを特徴とする請求項１記載の無線入力装置。
3. 前記遮蔽手段は、前記アッパーケースの内面にメッキされた導電材から構成されたことを特徴とする請求項１記載の無線入力装置。
4. 前記遮蔽手段は、前記電波の送出方向からは排除されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の無線入力装置。

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