JPH03268017A - Computer input device of pen type - Google Patents

Computer input device of pen type

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Publication number
JPH03268017A
JPH03268017A JP2067716A JP6771690A JPH03268017A JP H03268017 A JPH03268017 A JP H03268017A JP 2067716 A JP2067716 A JP 2067716A JP 6771690 A JP6771690 A JP 6771690A JP H03268017 A JPH03268017 A JP H03268017A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball
pen
rotation
input device
computer input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2067716A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Masaki
健 正木
Ryuichi Toyoda
隆一 豊田
Koichi Sato
公一 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2067716A priority Critical patent/JPH03268017A/en
Publication of JPH03268017A publication Critical patent/JPH03268017A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To make the whole structure extremely small by transferring the rotational direction and the moving amount of a ball to a rotation of an outer ring of a ball bearing, and detecting the rotational quantity and the moving direction of the ball from its rotation. CONSTITUTION:A ball 11 is integrated into the tip on a pen-holder 10, and the ball 11 is held by a holding body 14, supported by ball bearings 16-X, 16-Y and rotates in the arbitrary direction. As for the ball bearings 16-X, 16-Y, both the bearings are provided orthogonally, and on the peripheral surface of both end parts of the respective outer rings, patterns 17-A, 17-B on which a light reflecting part and a light absorbing part are formed alternately so as to divide equally the periphery are provided, respectively. In such a state, the moving amounts of the patterns 17-A, 17-B are detected by optical fibers 18-A, 18-B and light emitting and receiving elements 19, 20. In such a way, a computer input device of a micro-structure and a pen type is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コンピータシステムにおけるカーフルの移動
や図形の入力をするペン型のコンピュータ入力装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a pen-type computer input device for moving a cursor and inputting figures in a computer system.

従来の技術 従来より、コンピュータ等への入力装置としては、キー
ボード、マウス、テジタイザ、ライトベン、タブレット
端末等がある。そのなかで、マウスはCRT上に表示さ
れるカーソルを相対的に移動させる装置で、高速に移動
ができることや自由に図形を描画するようなことが比較
的簡単に操作できる。このマウスには、移動量の検出方
法によって、大きく2つの種類がある。その1つはマウ
スの中にボールを抱えこませ、動かしたときのボールの
回転で移動量を検出するものと、もう1つは縦横に格子
状に線が描かれたボード上で動かし光センサによって移
動量を検出するものとがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, input devices for computers and the like include keyboards, mice, digitizers, light benders, tablet terminals, and the like. Among these, a mouse is a device that relatively moves a cursor displayed on a CRT, and can be moved at high speed and can be operated relatively easily, such as freely drawing figures. There are two main types of mice depending on the method of detecting the amount of movement. One is a mouse that holds a ball inside the mouse and detects the amount of movement by the rotation of the ball when it is moved, and the other is an optical sensor that moves the ball on a board with lines drawn in a grid pattern vertically and horizontally. There is a method that detects the amount of movement.

コンピュータシステムのソフトウェアによってその使い
方はさ壕ざまであるがマウスを用いて図形を入力する時
、自由に線を描く場合、描きたい方向に画面上のカーソ
ルを移動させるようにマウスを移動させることによりコ
ンピュータへ入力することができる。
How to use it varies depending on the software of the computer system, but when inputting shapes using a mouse, if you want to draw a line freely, you can do so by moving the mouse to move the cursor on the screen in the direction you want to draw. Can be entered into a computer.

発明が解決しようとする課題 しかし、以上のような構成ではマウスという装置を用い
てカーソルを移動させるために、描きたい細かな表現を
正確にできないという課題がある。
Problems to be Solved by the Invention However, with the above configuration, a device called a mouse is used to move the cursor, so there is a problem that it is not possible to accurately draw detailed expressions.

それはマウスそのものを微小に動かすことが、その大き
さや動かし方の構造上困難であシ、またその動きを直接
モニターできないことなどが理由である。したがって文
字などをコンピュータへ入力することは非常に困難であ
るという課題を有していた。
This is because it is difficult to make minute movements of the mouse itself due to its size and structure, and also because its movements cannot be directly monitored. Therefore, there has been a problem in that it is extremely difficult to input characters and the like into a computer.

本発明は、以上のような従来技術の課題を解決するもの
であシ、描いた通りに正確に図形をコンピュータに入力
する装置を提供することを目的とするものである。
The present invention is intended to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a device that inputs figures into a computer accurately as drawn.

課題を解決するだめの手段 本発明は上記目的を達成するために、ペン軸の先端部に
ボールを有し、前記ボールに接触させて任意の方向に自
在に回転できる回転機構と、前記ボールの回転を受け直
交する2軸の方向に伝達し、固定軸の外周を回るボール
ベアリング外輪と、前記ベアリング外輪の外周面に円周
を等分するように光反射部分と光吸収部分を交互に形成
したノくターンと、前記パターン上に投受光の機能を有
する光ファイバ検出器とを設けたものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention has a ball at the tip of a pen shaft, and a rotation mechanism that can freely rotate in any direction by contacting the ball, and a rotating mechanism for rotating the ball in any direction. A ball bearing outer ring that receives rotation and transmits it in the directions of two orthogonal axes and rotates around the outer periphery of a fixed shaft, and light reflecting parts and light absorbing parts are formed alternately on the outer peripheral surface of the bearing outer ring so as to equally divide the circumference. An optical fiber detector having a function of projecting and receiving light is provided on the pattern.

作用 本発明は上記構成によ軒ボールの回転の方向ト移動量を
、ボールベアリングの外輪の回転に伝達シ、その回転か
ら、前記ボールの回転量と移動方向の検出を行なうため
、全体構造を極めて小さくすることができ、微小な移動
量を検出することができるようにな弘しだがってペン軸
の先端に小型化して構成することができ、普通のペンを
使用するように図形、文字等をコンピータヘ入力するこ
とができる。
Function The present invention uses the above structure to transmit the amount of movement in the direction of rotation of the eaves ball to the rotation of the outer ring of the ball bearing, and from that rotation, detects the amount of rotation and the direction of movement of the ball. It can be made extremely small and can detect minute amounts of movement. Therefore, it can be configured to be miniaturized at the tip of the pen shaft, and it can be used to display figures and characters just like using a regular pen. etc. can be input into the computer.

実施例 以下、第1図から第3図を参照して本発明の一実施例に
ついて説明する。第1図は本発明のペン型のコンピュー
タ入力装置の使用方法を示した全体構成図である。第1
図において、ペン型のコンピュータ入力装置lと接続し
ているコンピュータ2、そして記録紙3上に描いた自由
曲線4が画面上に表示5されている様子を示している。
Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing how to use the pen-type computer input device of the present invention. 1st
The figure shows a computer 2 connected to a pen-shaped computer input device 1, and a free curve 4 drawn on a recording paper 3 being displayed 5 on a screen.

次に、第2図はペン型のコンピュータ入力装置1の外観
を示している。第2図において、ペン軸10上の先端に
ボール11が組み込まれ、ボール11を押し当てながら
移動させることでボール11が回転しその移動方向と距
離を出力するものである。ペン軸10には入力制御用の
2つのスイッチ12.13が指先で操作できる位置に設
けられている。次に、第3図にボール11の保持部の構
成図を示す。第3図において、ボール11は保持体14
で保持され、ボールベアリング16−X、16−Yで支
持されて任意の方向に回転する。次に、ボールベアリン
グ16−X、16−Yは両ベアリングが直交して設けら
れ、それぞれの外輪の両端部の円周面上には光反射部と
光吸収部が円周を等分するように交互に形成されたパタ
ーン17−A、17−Bがそれぞれ設けられる。18A
、18−Bはパターン17−A、17−Hの移動量を検
出するためのパターン17−A、17−Bに対応して設
けられる光ファイバであり、光ファイノ<18−A、1
8−Bにはパターン17−A、17−Bに光を照射する
だめの発光素子19、並びにノ(ターン17−A、17
−Bからの反射光を受光するだめの受光素子側がそれぞ
れ設けられる。
Next, FIG. 2 shows the external appearance of the pen-shaped computer input device 1. As shown in FIG. In FIG. 2, a ball 11 is installed at the tip of a pen shaft 10, and by moving the ball 11 while pressing against it, the ball 11 rotates and outputs the direction and distance of movement. Two switches 12 and 13 for input control are provided on the pen barrel 10 at positions that can be operated with a fingertip. Next, FIG. 3 shows a configuration diagram of the holding section for the ball 11. In FIG. 3, the ball 11 is attached to the holder 14.
and is supported by ball bearings 16-X and 16-Y to rotate in any direction. Next, the ball bearings 16-X and 16-Y are provided with both bearings orthogonal to each other, and a light reflecting part and a light absorbing part are arranged on the circumferential surface of both ends of each outer ring so that the circumference is equally divided. Patterns 17-A and 17-B are provided alternately. 18A
, 18-B are optical fibers provided corresponding to patterns 17-A and 17-B for detecting the movement amount of patterns 17-A and 17-H, and optical fibers <18-A, 1
8-B includes a light emitting element 19 for irradiating light onto the patterns 17-A and 17-B, as well as a turn 8-B.
A light-receiving element side for receiving the reflected light from -B is provided respectively.

以上のような構成において、以下その動作について説明
する。
The operation of the above configuration will be explained below.

ペン軸10の先端部に設けられたボール11は、保持体
14の先端部に組み込まれ固定軸15−X、15−Yを
中上・とじて回転するポールベアリンググ16−X。
A ball 11 provided at the tip of the pen shaft 10 is incorporated into the tip of the holder 14 and rotates around the fixed shafts 15-X and 15-Y as a pole bearing 16-X.

16−Yで支持されて、そのなかで任意の方向に回転す
る。固定軸15−X、15−Yは直交して設けられてお
シ、ボール110回転方向を2軸のベクトルに分けるこ
とができる。次に、ボール11の回転に対応して回転す
るボールベアリング16−X、16Yの回転量は、ボー
ルベアリング16−X、 16−Yの円周上に設けられ
たノシターン17−A、17−Bに発光素子19から光
を光ファイノ<ts−A、 18−Bを通して照射し、
その反射光を受光素子側が検出し、その光量の変化を計
数することによシ測定する。
16-Y and rotates in any direction within it. The fixed axes 15-X and 15-Y are provided orthogonally to each other, and the rotation direction of the ball 110 can be divided into two axes of vectors. Next, the amount of rotation of the ball bearings 16-X, 16Y that rotate in response to the rotation of the ball 11 is determined by the rotation amount of the ball bearings 17-A, 17-B provided on the circumference of the ball bearings 16-X, 16-Y. irradiate light from the light emitting element 19 through the optical fiber <ts-A, 18-B,
The reflected light is detected by the light receiving element, and the measurement is performed by counting the change in the amount of light.

この時、パターン17−A、17−Bはそれぞれ1/4
ピッチ位相がずれるように形成しておき、これにより、
ボール11の移動方向を検出することができる。ボール
ベアリング16−X、16−Yは直径3閣程度のものが
利用でき、ボール11を保持する先端部は直径は約10
1E1以下にすることが可能となる。
At this time, patterns 17-A and 17-B are each 1/4
By forming the pitch so that the phase is shifted,
The moving direction of the ball 11 can be detected. The ball bearings 16 -
It becomes possible to reduce the number to 1E1 or less.

また、本実施例ではボールベアリングの外輪に直接パタ
ーンを形成することで説明したが、ボールベアリングの
外輪にパターンを形成した部材を設けても良い。
Furthermore, although this embodiment has been described by forming a pattern directly on the outer ring of the ball bearing, a member with a pattern formed thereon may be provided on the outer ring of the ball bearing.

発明の効果 以上のように本発明はペン軸の先端部にボールを設けこ
のボールに接触して直交した2個の固定軸を中心として
回転するボールベアリングを設け、そのボールベアリン
グの表面にパターンを形成し、そのパターンの移動量を
光ファイバ、及び投受光素子によって検出することによ
り、超小型でペン型のコンピュータ入力装置が得られ、
ボールの回転を直接、2ケのボールベアリングに伝達す
ることから部品点数の削減を図シ、シかもペン軸の先端
部の小型化を図ることができる。
Effects of the Invention As described above, the present invention provides a ball at the tip of a pen shaft, a ball bearing that contacts the ball and rotates around two orthogonal fixed axes, and a pattern is formed on the surface of the ball bearing. By forming a pattern and detecting the amount of movement of the pattern using an optical fiber and a light emitting/receiving element, an ultra-compact, pen-shaped computer input device can be obtained.
Since the rotation of the ball is directly transmitted to the two ball bearings, the number of parts can be reduced, and the tip of the pen shaft can be made smaller.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図から第3図は本発明の一実施例におけるペン型の
コンピータ装置に関し、第1図はペン型のコンピュータ
入力装置の使用方法を説明する全体構成図、第2図はペ
ン型のコンピータ入力装置の平面図、第3図はペン型の
コンピュータ入力装置のボール保持部の構成図である。 1・・・ペン型のコンピュータの入力装置、10・・・
ペン軸、11・・・ボール、14・・・保持体、15−
X、15−Y・・・固定軸、16−X、 16−y・・
・ボールベアリング、17−A、17−B・・・パター
ン、18−A、18−B・・・光ファイバ、19・・・
発光素子、頷・・・受光素子。
1 to 3 relate to a pen-shaped computer device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating how to use the pen-shaped computer input device, and FIG. 2 is a pen-shaped computer device. FIG. 3, a plan view of the input device, is a configuration diagram of a ball holding portion of the pen-type computer input device. 1... Pen-type computer input device, 10...
Pen shaft, 11... Ball, 14... Holder, 15-
X, 15-Y...Fixed axis, 16-X, 16-y...
・Ball bearing, 17-A, 17-B... pattern, 18-A, 18-B... optical fiber, 19...
Light emitting element, nod...light receiving element.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ボールを接触させ任意の方向に自在に前記ボール
が回転する保持機構と、前記ボールの回転を受け直交す
る2軸の方向に伝達し、固定軸を中心として回転するボ
ールベアリングと、前記ベアリングの外周面に円周を等
分するように光反射部分と光吸収部分を交互に形成した
パターンと、前記パターン上に投受光の機能を有する光
ファイバ検出器を具備してなることを特徴とするペン型
のコンピュータ入力装置。
(1) A holding mechanism that brings the balls into contact and rotates the balls freely in any direction; a ball bearing that receives the rotation of the balls and transmits the rotation in two orthogonal axes directions and rotates about a fixed axis; It is characterized by comprising a pattern in which light reflecting parts and light absorbing parts are alternately formed so as to equally divide the circumference on the outer circumferential surface of the bearing, and an optical fiber detector having a function of projecting and receiving light on the pattern. A pen-shaped computer input device.
(2)ボールベアリングの外周に設けられるパターンは
、ボールベアリングに直接、もしくは間接的に設けられ
ていることを特徴とする請求項1記載のペン型のコンピ
ュータ入力装置。
(2) The pen-shaped computer input device according to claim 1, wherein the pattern provided on the outer periphery of the ball bearing is provided directly or indirectly on the ball bearing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09258873A (en) * 1996-03-19 1997-10-03 Mitsubishi Electric Corp Input device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09258873A (en) * 1996-03-19 1997-10-03 Mitsubishi Electric Corp Input device

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