JPH0378815A - ペン型のコンピュータ入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コンピュータシステムにおけるカーソルの移
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。

従来の技術 従来よシ、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、デジタイザ、ライトペン、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。

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
方はさま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。しかしなが
らここで次のような課題がある。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点である。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、まだ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入力するこ
とは非常に困難である。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来のコンピュータへの入力装置は、自由曲線
などの図形を入力するような場合に、思い通りに描画す
ることが非常に困難であるという課題があった。

本発明は、以上のような従来技術の課題を解決するもの
であり、描いた通りに正確に図形をコ／ピ一一夕に入力
する装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、ペン型の外形を持ち、その
先端部には２つのボールが接触しながら縦に並べられて
おシ、下のボールの回転は、上のボールにも伝達され、
それぞれのボールは自在に回転できるように保持され、
その保持機構の中に、ボールと接触して回転するＸ軸、
ｙ軸があシ、下のボールに一軸、上のボールに一軸が接
触するように配置され、各軸とも両端をベアリングで支
持されており、そのＸ軸、ｙ軸の回転の方向と移動量の
検出は、軸の円周上に導電部、絶縁部を交互に形成し、
電極を軸に接触させて導通の有無を検出する手段、また
は軸の円周上に光を反射する部分と反射しない部分を交
互に形成して、その上に投受光の機能を有する光ファイ
バ検出器により検出する手段により行ない、ペン先のボ
ールの回転方向と移動量をコンピュータに入力するもの
である。

作用 本発明は、上記構成によシペン型の外形を有し、その先
端のボールの回転の方向や移動量を、両端をベアリング
で支持されたＸ軸、ｙ軸で確実に検出することにより、
普通の筆記具のような感覚で図形や文字をコンピュータ
へ入力することが可能となる。

実施例 以下、第１図から第４図を参照して本発明の第１実施例
について説明する。

第１図は、本発明のペン型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
型コンピュータ入力装置１と接続しているコンピュータ
２、そして、自由曲線３が画面４上に表示されている様
子を示している０次に、第２図はペン型コンピュータ入
力装置１の外観を示した構成図である。第２図において
、ペン軸１０上の先端に下部ボール１１が組み込まれ、
下部ボール１１を押し当てながら移動させることで下部
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１
２．１３が設けられ、ちょうど指先で操作できる位置に
ある。次に、第３図は本発明のペン型のコンピュータ入
力装置の先端部の断面構成を示す構成図である。第３図
において、１１は下部ボールであシ、１２は下部ボール
１１に接触した上部ボール、１６はＸ軸、１５はｙ軸で
、両者はベアリング１９によシ支持され、Ｘ軸１６、ｙ
軸１５には、移動量を検出するための検出器１８が設け
られている。

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。

ペン型入力装置の先端部１４に、下部ボール１１と上部
ボール２０が接触しながら縦に並べてそれぞれ、自在に
回転するように配置され、下部ボール１１には、ｙ軸１
５と保持用ボール１７が接触し、上部ボール２０には、
Ｘ軸１６と保持用ボール１７が接触して保持されている
。Ｘ軸１６とｙ軸１５は、ベアリング１９により両端が
支持されておシ、上下のボールの回転をなめらかに伝達
し回転する。そのＸ軸１６とｙ軸１５の回転の方向と移
動量を検出器１８により検出し、コンピュータに入力す
る。先端部の外径は１４闘程度、ボールは直径５ｆｉｉ
、Ｘ軸ｙ軸は、およそ２ｍｍ程度でコンパクトに構成さ
れている。ここで、検出器１８について第４図を参照し
て詳細に説明する。

第４図は、本発明における軸の回転方向と移動量を検出
する検出方法を示す検出器１８の構成図である。第４図
において、Ｘ軸１６の円周上に、導電性部分２３と絶縁
性部分２４を、交互に形成し、ブラシＡ２１とブラシＢ
２２を、円周方向に、すこしずらしてＸ軸１６に接触さ
せ、ブラシＡ２１とブラシＢ２２との導通信号をよみと
り、Ｘ軸の回転方向、移動量を検出する。ここで、導電
性部分２３は、Ｘ軸１６のシャフトの金属材料を利用し
、絶縁性部分２４はエポキシ樹脂等を用いることができ
る。

次に、第５図を参照して本発明の第２実施例について説
明する。

第５図は、本発明における軸の回転方向と移動量の検出
方法を示した検出器の構成図である。まず、Ｘ軸１６の
円周上に、光を反射する光反射部２９と光を反射しない
光吸収部２８を交互に形成し、それを軸の両端につくシ
、しかもそのパターン群Ａ３０とパターン群Ｂ３１は、
円周方向に、すこしずらして形成している。また、それ
ぞれのパターン群の上には、光の投受光の機能を有する
光ファイバからなる信号検出器Ａ２５とＢ２６が、同軸
上に配置されておシ、Ｘ軸１６の回転方向、移動量を、
信号検出器Ａ２５とＢ２６から発生する検出信号からよ
みとる。

なお、本発明につき実施例を用いて説明したが、ｙ軸も
Ｘ軸と同様な方法により検出できる。また、光反射部２
９は、Ｘ軸１６の旋盤加工面をそのまま用い、光吸収部
２８は、放電加工等によシ溝を形成し、表面をなし地状
にしても良い。また、他の方法として、溝部に樹脂等を
うめこんで反射を少なくしても良く、又、反射を減らす
ための塗料をぬっても良い。

発明の効果 ６投〒６．外形を有し、先端のボー−の回転方向や移動
量を正確に検出することが出来るため、普通の筆記具を
使うように、図形や文字をコンピュータへ入力すること
が可能であり、さらに、従来のマウスに比べ少ないスペ
ースで入力が出来、ボールのころがシによる騒音も少な
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例におけるペン型のコンピ
ュータ入力装置の使用方法を示す全体構する検出方法を
示す検出器の構成図である。 １・・・ペン型コンピュータ入力装置、２・・・コンピ
ュータ、３・・・自由曲線、４・・・画面、１０・・・
ペン軸、１１・・・下部ボール、１２．１３・・入力制
御用スイッチ、１５・・・ｙ軸、１６・・・Ｘ軸、１７
・・・保持用ボール、１８・・・検出器、１９・・・ベ
アリング、２０・・・上部ボール、２１・・・ブラシＡ
１２２・・・ブラシＢ１２３・・・導電性部、２４・・
・絶縁性部、２５・・・光ファイバ検出器Ａ１２６・・
・光ファイバ検出器Ｂ１２８・・光吸収部、２９・・・
光反射部、３０・・・パターン群Ａ、　３１・・・パタ
ーン群Ｂ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端部に、２個のボールが接触しながら縦に並べ
   られ、下側のボールの回転が上側のボールに伝達され、
   しかもそれぞれが自在に回転できるように保持されてお
   り、それらボールの保持機構の中に、ボールと接触して
   回転するｘ軸、ｙ軸が設けられ、下側のボールに前記ｘ
   軸、もしくはｙ軸のいずれかの一軸、及び上側のボール
   に他の一軸が接触するように配置され、さらに、そのｘ
   軸、ｙ軸の回転の方向と移動量を検出するための検出手
   段が具備されているペン型のコンピュータ入力装置。
2. （２）ｘ軸、ｙ軸の円周上に、導電性と絶縁性部を、交
   互に形成し、その軸を共通電極としてその円周に接する
   ように２本のブラシを配置してそれぞれの電極の導通の
   有無により、回転方向と移動量を検出する請求項１記載
   のペン型のコンピュータ入力装置。
3. （３）ｘ軸、ｙ軸の円周上に、光反射部分と、光吸収部
   分を交互に形成し、その軸上に、投受光の機能を有する
   光ファイバ検出器を配置し、それぞれの光ファイバ検出
   器からの出力信号の有無により、軸の回転方向と移動量
   を検出す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。