JP4773060B2 - コードレスポインティングデバイス装置及び情報端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、コードレスポインティングデバイス装置に関するものであり、特に使用者が操作する操作手段が非常に薄型であるコードレスポインティングデバイス装置に関する。

近年、パソコン等の情報機器の情報入力手段として、画面上に現れたポインタを移動させて情報を選択し、命令を行うポインティングデバイス装置が用いられている。このようなポインティングデバイス装置としては、例えば、トラックパッド、トラックボールと称されるもの、マウス等、多種多様なものが存在している。

このようなポインティングデバイスのひとつとして、特許文献１の提案がある。
特許文献１には、情報及びその情報を選択するためのポインタを表示する情報表示部と、指の工学的イメージを読取って指の動きを検知するセンサ部と、前記センサ部によって検知された指の動き基づいて前記ポインタを移動させる制御部とを備えたポインティングデバイス装置が開示されている。このポインティングデバイス装置によれば、指１本で情報表示部に表示されるポインタを移動させて必要な情報を選択することができる。

特開２００２−３１８６６１号公報

前記のような多種多様なポインティングデバイス装置の中で、トラックパッドやトラックボールなどは、例えばキーボードに組み込むことができ、設置後の高さが嵩張らない。
しかし、その操作には慣れが必要である等、使い勝手に問題を有していた。

特許文献１記載のポインティングデバイス装置も、携帯電話等の携帯端末を片手で把持し、ポインタを操作する場合には、操作性に優れるものであり、設置後の高さも嵩張ることはない。
しかし、例えばノートパソコン等の画面に表示されたポインタを操作する場合には、操作に慣れが必要であり、使い勝手がよくないという、前記トラックパッドやトラックボールと同様の問題を有していた。
また、特許文献１記載のポインティングデバイス装置は、指先の光学的イメージを読取って、ポインタの移動を行うが、使用者の操作によっては、焦点が合わず、指先の動きを完全に捕捉できないことも考えられる。

一方、マウスは操作性に優れ、取り扱いが容易なことから、パソコンをはじめとする種々の情報端末装置に用いられている。
最近では、マウス本体に発光器と受光器とを取り付け、マウスの移動方向に従ってポインタを移動させるオプティカルマウスも登場している。このオプティカルマウスは、図１に示すように、マウス５２に発光器と受光器とからなる光センサ５２ａを組み込み、机５３等の上で操作するものである。光センサ５２ａは矢示５４で示すように反射光を受光してマウス５２の動きを検知し、その動きをポインタへ反映する。
さらに、パソコン等の情報端末装置とコードで接続されていないワイヤレスタイプのマウスも登場し、ますます操作性が向上している。

このようなマウスが使用される情報端末装置の中には、図２に示すような複数段の棚を有するラック５１に引き出し状に収納し、ノートパソコンと同様の開閉式のディスプレイ５５を備えたコンソールドロワ５０がある。このコンソールドロワ５０は、図３に示すようにキーボード５６とマウス５２を備え、キーボード５６近傍のスペースでマウス５２を操作する。
ここで、開閉式のディスプレイ５５は液晶を用いていることが多いが、図４に示すように、マウス５２をキーボード５６近傍に置いたまま、誤ってディスプレイ５５を閉じてしまうと、従来のマウス５２では、そのマウス５２によってディスプレイ５５の液晶を損傷してしまうおそれがあった。
しかし、従来のマウス５２はある程度の高さを有しているものであり、特に、ワイヤレスタイプのものは、マウス本体に電池等の電源を備えていなければならず、マウスの薄型化には限界があった。

そこで、本発明は従来のマウスと同等又はそれ以上の操作性、操作感を有する薄型の操作手段を備えたコードレスポインティングデバイス装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、画面に表示されるポインタを移動させると共に、前記画面に表示される情報を選択するポインティングデバイス装置であって、光の反射面を備えた操作手段と、当該操作手段と別体であって、電源供給を受け、前記操作手段の反射面に向かって光を発すると共に、前記操作手段の反射面で反射した前記光の反射光を受光する発光受光手段と、前記ポインタが指し示す情報に対する指令を行うスイッチと、前記発光受光手段が受光して検出した前記操作手段の動きに伴って前記ポインタを移動させると共に前記スイッチの指令を検知する制御部と、を有し、前記操作手段は、前記反射面が前記発光受光手段に接触した状態で移動するように、前記発光受光手段上で操作されることを特徴とするコードレスポインティングデバイス装置である。

本発明は、操作手段自体は、発光器や受光器を備える必要はないので、例えばカード状のものを操作手段とすることができ、非常に薄型のものとすることができる。このような操作手段であれば、コンソールドロワ等で使用しているときに、不用意にディスプレイを閉じるようなことがあっても、当該操作手段でディスプレイの液晶を損傷するおそれがない。また、コードレスであるから、使い勝手もよく、操作手段自体には電源を備える必要がないので、非常に軽量な操作手段とすることができる。
また、操作手段は板体の一面を反射面とすることができるが、このように反射面を備えることによって、当該操作手段の反射面が発光受光手段の発する光を反射し、その反射光を発光受光手段が受光する際の焦点が合いやすい。
なお、前記操作手段は、カード状にすることができる等、従来のマウスとは機能、形状等において異なるものであるが、その操作方法等は従来のマウスと共通する点もあるので、本明細書においてマウスということがある。また、前記発光受光手段は、既存のマウスパッドとは異なるものであるが、当該発光受光手段上で前記操作手段（マウス）を操作することがあるという点で従来のマウスパッドと共通するので、本明細書においてマウスパッドということがある。

このようなコードレスポインティングデバイス装置において、前記スイッチを前記操作手段とは別個に設けた別体スイッチとすることができる。

このような別体スイッチは、従来のマウスのクリックボタンに相当し、例えば、キーボードと共に配置することができ、操作手段を移動させることによってポインタの位置を移動させ、別体スイッチを操作することによって情報の選択、実行を行うことができる。
このような構成とすれば、操作手段自体、従来よりも軽量であることから、移動、持ち上げて戻すといった反復操作は従来のマウス以上に操作しやすい。
また、操作手段を操作する手とは別の手でスイッチ操作を行うことができるので、使用状況によっては、従来のマウス以上に操作しやすい。

また、前記スイッチは、操作部と当該操作部のオンオフ状態を検知するオンオフ状態検知部とを有する分離型スイッチであり、前記操作部は前記操作手段側に位置し、前記オンオフ状態検知部は前記発光受光手段側に位置している構成とすることもできる。

このように、操作部を操作手段側に位置させれば、従来のマウスと同様の操作感を得ることができ、従来のマウスを使用していた者が本発明の操作手段（マウス）を使用しても、何の違和感も覚えることなく使用することができる。
また、前記のように、操作手段自体、従来よりも軽量であることから、移動、持ち上げて戻すといった反復操作は従来のマウス以上に操作しやすい。
ここで操作部には従来の操作手段と同様にボタンを設けた構成とすることができる。そのようなボタンとしては、例えば、皿バネを組み込む等して、使用者が押下したか否かを感じ取れるような構成とすることが好ましい。さらに、従来のマウスと同等の操作感を得るために、押下するたびにカチッ、カチッとした感触を得ることができる機構となっていることが好ましい。また、そのようなボタンは多少盛り上がった凸状をなしているとボタンの位置を確認しやすい。

また、このような分離型スイッチは、以下のような構成とすることができる。すなわち、前記操作部はスイッチを入れることによって閉ループが形成される操作手段側コイルを有し、前記オンオフ状態検知部は電源と接続した発光受光手段側コイルを有すると共に、前記操作手段側コイルの閉ループに流れる誘電起電力に起因する磁場の変化を検知する磁場変化検知手段とを有する構成とすることができる。

本発明を構成する操作手段（マウス）は、操作手段（マウス）自体には電源を搭載しておらず、また、コードレスであるので、外部からの有線による電源供給もない。そこで、前記のような構成として、電磁誘導、誘電起電力を利用する構成とすれば操作手段に設けた操作部のオンオフ状態を発光受光手段側で受信することができる。
また、操作手段の操作部は、二つのボタンを備え、ボタン毎に異なる閉ループが形成されるように構成し、その閉ループは、異なる方向にしか通電しないように通電方向を決める手段、例えばダイオードを異なる向きに組み込んだ構成とすることができる。このように構成すれば、それぞれの閉ループに生じる誘電起電力に起因して生じる磁界の向きが異なることになり、この磁界の向きを検出すれば、どちらのボタンを押下したかの判別を行うことができる。
これにより、従来のマウスと同様にいわゆる、右クリック、左クリックを行うことができる。

以上のような構成のコードレスポインティングデバイス装置において、前記発光受光手段は、反射光を受光できる前記操作手段の操作範囲が表示されている構成とすることが望ましい。

従来のコードレスオプティカルマウスは、マウス側に発光器と受に光器とを備えているので、操作範囲が限定されることは少ない。しかし、本発明において発光と受光を行う発光受光手段（マウスパッド）は、通常固定した状態で使用されるので、操作手段（マウス）は、発光受光手段が反射光を受光できる範囲内で操作することが必要となる。そこで、前記のような構成としておけば、使用者は操作手段を操作する範囲を把握することができ便利である。このような表示としては、例えば、操作範囲を枠で囲ったり、色を塗り分けたりすることができる。

本発明の他の発明は、前記のような構成のコードレスポインティングデバイス装置を組み込んだことを特徴とするキーボードあり、このようなキーボードは、配列した入力キー群の近傍に前記発光受光手段を配置した構成とすることができる。

このように発光受光手段をキーボートに組み込んだ構成とすれば、従来のマウスと同様の使用形態とすることができる。

また、前記発光受光手段を前記入力キー群と重畳させて収納できるようにすることもできる。

例えば、発光受光手段をキーボードの上側又は下側に重なるように収容し、使用時に引き出して使用するようにすれば、使用していないときの省スペース化を図ることができる。

本発明のさらに他の発明は、前記のような構成のキーボードを組み込んだ情報入力部と、当該情報入力部と重畳するように倒伏する開閉式のディスプレイとを備えたことを特徴とする情報端末装置である。

このような情報端末装置には、例えば、コンソールドロワや、ノートパソンコン等、種々の装置が含まれるが、本発明によれば、従来のマウスと同様の操作することができ、マウス自体、非常に軽量であることから従来のマウス以上に操作しやすいものとすることができる。
また、操作手段が非常に薄いことから、キーボード近傍のスペースで操作手段を操作し、そのまま、ディスプレイを閉じることができる。このため、前記のように操作手段（マウス）を置いたままで不用意にディスプレイを閉じるようなことがあっても、操作手段でディスプレイを損傷することがない。

本発明のさらに他の発明は、電源供給を受けて光を発し、当該光の反射光を受光する発光受光手段が発する光を反射する反射面を備え、当該反射面が前記発光受光手段に接触した状態で移動するように、前記発光受光手段上で使用者の指先で操作されることを特徴とする操作手段である。ここで、前記反射面は、板体の下面に設けることができる。また、板体は、二重構造とすることができる。さらに、前記板体は、表面側にボタンを備えることができる。さらに他の発明は、電源供給を受けて光を発光する発光器と、当該発光器が発した光の反射光を受光する受光器と、当該受光器が受光した反射光の相対移動方向を検出する移動方向検出部とを有し、前記反射光を受光できる操作手段の操作範囲が表示されていることを特徴とするマウスパッドである。

本発明によれば、光を発し、反射光を受光するのがマウスパッド側であるので、マウスが薄型であるポインティングデバイス装置とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

本実施例は、マウス１とマウスパッド２からなるポインティングデバイス装置３を、図９に示すようにコンソールドロア４に組み込んだものである。なお、マウス１は、本発明の操作手段に相当し、マウスパッド２は本発明の発光受光手段に相当する。
以下、ポインティングデバイス装置３の構成について説明する。

まず、マウス１の構成について説明する。図５は、マウス１の斜視図である。マウス１は、板体５ａと板体５ｂを張り合わせた二重構造の板体５に使用者の指先６に装着するためのホルダー７を取り付けてある。このホルダー７は可撓性を有する材料からなり、例えば、上から押す等すれば、容易にへこむ。なお、このようなホルダー７に代えてゴムバンド等を取り付けてもよい。
図６は、マウス１が、後述するマウスパッド２が備える発光器が発する光を反射する様子の説明図であるが、板体５の下面、すなわち板体５ａの下面は光を反射させる平滑な反射面５ａ１を形成している。

さらに、板体５の先端側には、その表面、すなわち、板体５ｂの表面に凸状の右ボタン８ａ、左ボタン８ｂが形成されている。この右ボタン８ａ、左ボタン８ｂは板体５ａと板体５ｂとの間に図示しない皿バネが仕組まれており、指先６が、右ボタン８ａ、左ボタン８ｂを押下したときの感触をつかみ易くしてある。

また、マウス１は、板体５ａ上にマウス側コイル９がプリントされている。このマウス側コイル９は、後述するマウスパッド側コイル１０に通電したときの電磁誘導による誘電起電力を生じさせるものである。
図７は、マウス１が有するマウス側コイル９と、マウスパッド２が有するマウスパッド側コイル１０を説明する概念図であるが、マウス側コイル９は右ボタン８ａ又は左ボタン８ｂを押すことによって形成される閉ループ１１の一部をなしている。
閉ループ１１は、右ボタン８ａを押したときと、左ボタン８ｂを押したときとで、誘電起電力に基づく電流の流れる方向が異なる方向となるように、第一のダイオード１２と、第二のダイオード１３とを備えている。なお、これらが、本発明の操作部に相当する。
マウス１は以上のように構成されている。なお、マウス側コイル９は本発明の操作手段側コイルに相当する。

次に、マウスパッド２の構成について説明する。マウスパッド２は、図６に示すように、プラスチックケース１４内に、発光器と受光器とからなる光センサ１５を備えている。光センサ１５の発光器は、使用者の眼を保護すべく、発した光が使用者側に向かないように設置されている。また、発光器は、暫く動きを検知しないときは減光するようになっている。
マウス１は、図６に示すように、光センサ１５の発光器が発する光を矢示２０が示すように反射する。光センサ１５は、その反射光を受光器が検知し、その結果を後述する制御部１９へ送ってマウス１の動いた方向を検出する。

マウスパッド２は、図７に示すように、さらに、交流電源１６と接続したマウスパッド側コイル１０を備えている。このマウスパッド側コイル１０はダイオード１７、１８を介して制御部１９に接続されている。この制御部１９は、マウス１の動きと、右ボタン８ａ、左ボタン８ｂの押下を検出し、画面上に表示されるポインタの動きに反映させる。これらのマウスパッド側コイル１０等が本発明のオンオフ状態検知部に相当する。また、マウスパッド側コイル１０は本発明の発光受光手段側コイルに相当する。
なお、説明の都合上、図６では、プラスチックケース１４内には光センサ１５を描いて他の要素は省略し、図７では、プラスチックケース１４内の光センサ１５は省略している。
マウスパッドは以上のように構成されている。

ここで、マウス１とマウスパッド２における右ボタン８ａと、左ボタン８ｂの押下状態の検出について説明する。
まず、右ボタン８ａを押下したときは、マウス側コイル９を含む閉ループ１１が形成され、マウスパッド側コイル１０に交流電源１６から通電することにより生じる磁界の影響を受けて誘電起電力により矢示２１の方向に電流が流れる。
この矢示２１の方向の電流がマウス側コイル９に流れることにより、前記の磁界とは異なる磁界が生じ、この磁界の影響を受けてマウスパッド側コイル１０に流れる電流が変化する。この電流の変化を制御部１９が検知することによって右ボタン８ａが押下されたことが検出される。このとき、制御部１９は、参照番号１９ａを付した右ボタン出力に出力する。
一方、左ボタン８ｂを押下したときは、前記と同様にマウス側コイル９を含む閉ループ１１が形成され、マウスパッド側コイル１０に交流電源１６から通電することにより生じる磁界の影響を受けて誘電起電力により矢示２２の方向に電流が流れる。
この矢示２２の方向の電流がマウス側コイル９に流れることにより、前記の磁界とは異なる磁界が生じ、この磁界の影響を受けてマウスパッド側コイル１０に流れる電流が変化する。この電流の変化を制御部１９が検知することによって左ボタン８ｂが押下されたことが検出される。このとき、制御部１９は、参照番号１９ｂを付した左ボタン出力に出力する。
ここで、右ボタン８ａを押下したときに閉ループ１１に流れる電流の向きは矢示２１の方向であり、一方、左ボタン８ｂを押下したときに閉ループ１１に流れる電流の向きは矢示２２の方向であることから、マウスパッド側コイル１０に流れる電流の変化も異なったものとなる。この変化の相違を判定すれば、右ボタン８ａを押下したのか、左ボタン８ｂを押下したのかの判別が可能である。
なお、本発明の磁場変化検知手段は、マウスパッド側コイル１０と制御部１９とで構成している。

以上のように構成したポインティングデバイス装置３は、図８に示すようにマウス１のホルダー７を使用者の指先６に係止して使用する。操作の方法は、従来のマウスと同様に、マウス１をマウスパッド２上で操作すればよい。

以上のようなポインティングデバイス３は、図９に示すように、コンソールドロワ４に組み込まれる。
コンソールドロワ４は、液晶のディスプレイ２４と、キーボード２５とを備えており、キーボード２５の右側にマウスパッド２が組み込まれている。このマウスパッド２上で、マウス１を操作することとなる。
図１０はキーボード２５とマウスパッド２の部分の平面図であるが、マウスパッド２には、光センサ１５を感知できる範囲を示す枠２６が引かれている。すなわち、この枠２６内でマウス１を操作すれば、光センサ１５はマウス１の動きを検知できるので、使用者の操作の目安となる。

図１１はキーボード２５とマウスパッド２の部分の正面図であるが、マウスパッド２の上面は、キーボード２５のキー２７よりも上側に位置している。このようにすることにより、マウス１がキー２７に触れることなく、スムーズな操作をすることができる。

以上説明したようにコンソールドロワ４を構成すれば、マウス１をマウスパッド２上に置いたままディスプレイ２４を閉じてもディスプレイ２４の液晶を破損することがない。

次に本発明の他の実施例について、図１２を参照しつつ説明する。図１２に示すマウス２８は、実施例１のマウス１と異なり、右ボタン８ａ、左ボタン８ｂ、マウス側コイル９を備えていない。
すなわち、この実施例のマウス２８は、マウスパッド２上で移動させて、画面に表示されるポインタの移動のみを行う。右ボタン８ａ、左ボタン８ｂに相当するボタンは、キーボード２５上のキーをボタンとして割り付けるか、専用のボタンを設置して操作するようにする形態である。このようなマウス２８であれば、ボタン操作を左手で行うことができる。
なお、ホルダー７を備えている点は、実施例１のマウス１と同様である。

次にさらに他の実施例につき、図１３を参照しつつ説明する。図１３に示すキーボード２５は、マウスパッド２をキーボード２５の下側に収納できるようになっている。
すなわち、マウスパッド２は、使用時、収納時に矢示２９又は矢示３０のように引き出し、又は収納することができる。
このような形態とすれば、収納時の省スペース化を図ることができる。

次にさらに他の実施例につき、図１４を参照しつつ説明する。図１４に示すマウスパッド２は、ＵＳＢ等のケーブル３１でコンソールドロワ４に接続して使用するようにしたものである。
このようなマウスパッドとすれば、種々の機器に付け替えて使用することができる。
なお、上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

従来のオプティカルマウスの説明図である。 コンソールドロワの接続状態を示す概念図である。 従来のマウスを用いたコンソールドロワの斜視図である。 従来のマウスを用いたコンソールドロワにおいて、マウスがディスプレイに接触する様子を示す説明図である。 本発明の実施例のマウスの斜視図である。 本発明のマウスが、マウスパッドの発光器が発する光を反射する様子の説明図である。 本実施例のポインティングデバイスの回路図である。 本実施例のマウスの使用状態の説明図である。 本実施例のポインティングデバイスを組み込んだコンソールドロワの斜視図である。 図９に示したコンソールドロワのキーボード及びマウスパッド部分の平面図である。 図９に示したコンソールドロワのキーボード及びマウスパッド部分の正面図である。 本発明の他の実施例のマウスの斜視図である。 本発明の他の実施例のコンソールドロワのキーボード及びマウスパッド部分の平面図である。 本発明の他の実施例のマウスとマウスパッドの斜視図である。

符号の説明

１、２８ マウス
２ マウスパッド
３ ポインティングデバイス
４ コンソールドロワ
５ 板体
６ 指先
７ ホルダー
８ａ 右ボタン
８ｂ 左ボタン
９ マウス側コイル
１０ マウスパッド側コイル
１１ 閉ループ
１２、１３、１７、１８ ダイオード
１４ プラスチックケース
１５ 光センサ
１６ 交流電源
１９ 制御部
２５ キーボード
２６ 枠
３１ ケーブル

Claims (9)

1. 情報入力部と重畳するように倒伏する開閉式のディスプレイを備え、コンソールドロアに搭載される情報端末装置に用いられ、キーボードの入力キー群とともに前記情報入力部に組み込まれ、前記ディスプレイの画面に表示されるポインタを移動させると共に、前記画面に表示される情報を選択するポインティングデバイス装置であって、
   下面に光の反射面を有する板体を備えた操作手段と、
   当該操作手段と別体であって、電源供給を受け、前記操作手段の反射面に向かって光を発すると共に、前記操作手段の反射面で反射した前記光の反射光を受光する発光受光手段と、
   前記ポインタが指し示す情報に対する指令を行うスイッチと、
   前記発光受光手段が受光して検出した前記操作手段の動きに伴って前記ポインタを移動させると共に前記スイッチの指令を検知する制御部と、
   を有し、
   前記操作手段は、前記反射面が前記発光受光手段に接触した状態で移動するように、前記発光受光手段上で操作されることを特徴とするコードレスポインティングデバイス装置。
2. 前記スイッチを前記操作手段とは別個に設けた別体スイッチとしたことを特徴とする請求項１記載のコードレスポインティングデバイス装置。
3. 前記スイッチは、操作部と当該操作部のオンオフ状態を検知するオンオフ状態検知部とを有する分離型スイッチであり、前記操作部は前記操作手段側に位置し、前記オンオフ状態検知部は前記発光受光手段側に位置していることを特徴とする請求項１記載のコードレスポインティングデバイス装置。
4. 前記操作部はスイッチを入れることによって閉ループが形成される操作手段側コイルを有し、
   前記オンオフ状態検知部は電源と接続した発光受光手段側コイルを有すると共に、前記操作手段側コイルの閉ループに流れる誘電起電力に起因する磁場の変化を検知する磁場変化検知手段と
   を有することを特徴とする請求項３記載のコードレスポインティングデバイス装置。
5. 前記発光受光手段は、反射光を受光できる前記操作手段の操作範囲が表示されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載のコードレスポインティングデバイス装置。
6. 前記板体は、前記操作手段を使用者の指先に装着するためのホルダーを備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載のコードレスポインティングデバイス装置。
7. 前記入力キー群の近傍に前記発光受光手段を配置したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載のコードレスポインティングデバイス装置。
8. 前記発光受光手段を前記入力キー群と重畳させて収納できるようにしたことを特徴とする請求項７記載のコードレスポインティングデバイス装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項記載のコードレスポインティングデバイスを備えたことを特徴とする情報端末装置。

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